Question

【題目】早發(fā)型帕金森�。�AREP）是一種神經(jīng)變性病，通常在40歲前發(fā)�。�如圖1是某AREP家系，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）據(jù)家系圖判斷，該病為__遺傳，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分別是__（基因用A，a表示）．

（2）但是進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，AREP發(fā)病與Parkin基因有關(guān)．科研人員對(duì)該家系成員進(jìn)行基因檢測(cè)，通過(guò)__技術(shù)獲得大量Parkin基因片段，DNA測(cè)序后發(fā)現(xiàn)：Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ5的該基因?yàn)殡s合，而Ⅱ2、Ⅲ4為純合，這6個(gè)人都發(fā)生了堿基對(duì)的__，導(dǎo)致翻譯過(guò)程中167位絲氨酸變?yōu)樘扉T(mén)冬酰胺．

（3）Ⅱ3長(zhǎng)期接觸汞，有8次汞中毒病史，但其同事中的其他汞中毒患者沒(méi)有出現(xiàn)帕金森癥狀．Ⅱ5有一氧化碳中毒史，該家系其他成員無(wú)一氧化碳中毒和明顯毒物接觸史．推測(cè)，本家系兩位患者發(fā)病是__的結(jié)果；Ⅲ4未出現(xiàn)帕金森癥狀的原因可能是__．

（4）帕金森發(fā)病與神經(jīng)元的變性受損有關(guān)．進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，Parkin蛋白是一種泛素﹣蛋白連接酶（E3），其作用途徑如圖2所示．

推測(cè)帕金森發(fā)病的原因可能是：一方面，在AREP 患者的神經(jīng)元內(nèi)，突變的Parkin蛋白失去了活性，導(dǎo)致目標(biāo)蛋白__，在神經(jīng)元內(nèi)病理性沉積而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡．另一方面，Parkin蛋白還能對(duì)凋亡蛋白Bax進(jìn)行泛素化，使線粒體免受Bax的損傷．在AREP 患者體內(nèi)，線粒體損傷增加，導(dǎo)致__供應(yīng)不足，進(jìn)而觸發(fā)神經(jīng)元的凋亡過(guò)程．

Answer 1

【答案】常染色體隱性 AA或Aa、aa PCR 替換 基因和環(huán)境共同作用 未到發(fā)病年齡或未接觸環(huán)境毒物 無(wú)法泛素化，出現(xiàn)降解障礙 ATP

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：父母正常，而子代中女兒有患病個(gè)體，說(shuō)明早發(fā)型帕金森病屬于常染色體隱性遺傳病。

（1）根據(jù)家系圖判斷，該病為常染色體隱性遺傳病，由于Ⅱ3是患者，其基因型為aa，則Ⅰ1和Ⅰ2都是雜合體Aa．因此，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分別是AA或Aa、aa。

（2）科研人員對(duì)該家系成員進(jìn)行基因檢測(cè)，通過(guò)PCR技術(shù)獲得大量Parkin基因片段，DNA測(cè)序后發(fā)現(xiàn)：Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ5的該基因?yàn)殡s合，而Ⅱ2、Ⅲ4為純合，這6個(gè)人都發(fā)生了堿基對(duì)的替換，導(dǎo)致翻譯過(guò)程中167位絲氨酸變?yōu)樘扉T(mén)冬酰胺，而氨基酸數(shù)目不變。

（3）根據(jù)Ⅱ3長(zhǎng)期接觸汞，有8次汞中毒病史，但其同事中的其他汞中毒患者沒(méi)有出現(xiàn)帕金森癥狀．Ⅱ5有一氧化碳中毒史，該家系其他成員無(wú)一氧化碳中毒和明顯毒物接觸史，可以推測(cè)，本家系兩位患者發(fā)病是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果；而Ⅲ4未出現(xiàn)帕金森癥狀的原因可能是未到發(fā)病年齡或未接觸環(huán)境毒物。

（4）由于Parkin蛋白是一種泛素﹣蛋白連接酶（E3），其作用途徑如圖2所示，根據(jù)圖示，推測(cè)帕金森發(fā)病的原因可能是：一方面，在AREP 患者的神經(jīng)元內(nèi)，突變的Parkin蛋白失去了活性，導(dǎo)致目標(biāo)蛋白無(wú)法泛素化，出現(xiàn)降解障礙，在神經(jīng)元內(nèi)病理性沉積而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。另一方面，Parkin蛋白還能對(duì)凋亡蛋白Bax進(jìn)行泛素化，使線粒體免受Bax的損傷。在AREP 患者體內(nèi)，線粒體損傷增加，導(dǎo)致ATP供應(yīng)不足，進(jìn)而觸發(fā)神經(jīng)元的凋亡過(guò)程。