题目内容
【题目】人类脆性X综合征是引起智力低下的一种常见遗传病,该病的发生与存在于X染色体上的FMR1基因中CGG/GCC序列重复次数(n)多少有关。当基因中n<50(基因正常)时表现正常;当n>200时,男性全部患病,女性纯合子也全部患病,但女性杂合子因FMRl基因中CGG/GCC序列重复次数(n)的不同等原因,约50%患病,50%表现正常。
(1)导致出现脆性X综合征的变异类型是___________。
(2)研究表明,患者体细胞中FMRl基因相应的mRNA和蛋白质的量比正常人减少或缺乏,说明CGG/GCC序列重复次数过多,抑制了该基因的_______。
(3)下图是甲病(某单基因遗传病)和脆性x综合征的遗传家系图。请回答:
①甲病的遗传方式是_______________________。
②II7与一个FMRl基因正常的女性婚配,其后代患脆性x综合征的几率是________,患者的性别是_______________。
③若I2为FMRl变异基因(n>200)的杂合子,II9的FMRl基因正常,Ⅲ13同时患甲病和脆性X综合征的几率为_______________。
【答案】基因突变 转录和翻译 常染色体显性遗传 1/4 女性 1/6
【解析】
本题考查基因突变的概念,遗传病发病率的计算公式,基因的表达,遗传家系图遗传病类型的判断,基因的分离定律和自由组合定律。综合考查学生对所学知识的理解和运用能力。
(1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变,叫基因突变。脆性X综合征的发生与存在于X染色体上的FMR1基因中CGG/GCC序列重复次数(n)多少有关,属于基因突变中的碱基对的增添。
(2)基因对性状的控制包括转录和翻译两过程,产物分别是mRNA和蛋白质,患者体细胞中FMRl基因相应的mRNA和蛋白质的量比正常人减少或缺乏,说明CGG/GCC序列重复次数过多,抑制了该基因的转录和翻译。
(3)①Ⅰ3和Ⅰ4均为患者,婚配后生育的Ⅱ10表现正常,说明该病是显性遗传,若基因位于X染色体上,Ⅱ10应该患病,所以是常染色体显性遗传;则Ⅰ3和Ⅰ4均为甲病的杂合子,再生一个孩子,该孩子患甲病的几率是3/4。
②Ⅰ1和Ⅰ2均正常,婚配后生育的Ⅱ7为患者,根据题意又知该至病基因位于X染色体上,因而患脆性x综合征是一种X染色体上的隐性遗传病;所以Ⅱ7患者与该基因正常的女性纯合子婚配,后代中女性杂合子:男性正常=1:1,又女性杂合子因FMRl基因中CGG/GCC序列重复次数(n)的不同等原因,约50%患病,50%表现正常。所以后代患脆性x综合征的几率是1/4,患者的性别是女性。
③设甲病的至病基因为A,脆性X综合征的至病基因为b,则Ⅰ1的基因型为aaXBY,I2为FMRl变异基因(n>200)的杂合子,则I2的基因型为aaXBXb,所以Ⅱ8为1/2aaXBXB和1/2aaXBXb;II9的FMRl基因正常,则II9的基因型为1/3AAXBY和2/3AAXBY;Ⅱ8和II9婚配,后代的Ⅲ13是男性,患甲病概率是1-2/3×1/2=2/3,患脆性X综合征的几率为1/2×1/2=1/4,所以Ⅲ13同时患甲病和脆性X综合征的几率为2/3×1/4=1/6。