Question

18．回答下列有关遗传的问题：
（1）有两种罕见的家族遗传病，致病基因分别位于常染色体和性染色体上．一种先天代谢病称为黑尿病（A，a），病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑．另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色（B，b）．图1为一家族遗传图谱．
①棕色牙齿是位于X染色体上的显性基因决定的．
②写出3号个体可能的基因型：AaX^BY．7号个体基因型可能有2种．
③若10号个体和14号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿几率是$\frac{1}{4}$．
④假设某地区人群中每10 000人当中有1个黑尿病患者，每1 000个男性中有3个棕色牙齿．若10号个体与该地一表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子的几率为$\frac{1}{404}$．

（2）研究表明，人的ABO血型不仅由位于第9号染色体上的I^A、I^B、i基因决定，还与位于第19号染色体上的H、h基因有关．在人体内，前体物质在H基因的作用下形成H物质，而hh的人不能把前体物质转变成H物质．H物质在I^A基因的作用下，形成凝集原A；H物质在I^B基因的作用下形成凝集原B；而ii的人不能转变H物质．其原理如图2所示．
①根据上述原理，具有凝集原A的人应该具有H基因和I^A基因．
②某家系的系谱图如图3所示．Ⅱ-2的基因型为 hhI^Bi，那么Ⅲ-2的基因型是HhI^AI^B．
③一对基因型为HhI^Ai和HhI^Bi的夫妇，生血型表现为O型血孩子的几率是$\frac{7}{16}$．

Answer 1

分析 1、分析系谱图：3号和4号均不患黑尿病，但他们有一个患黑尿病的儿子（8号），即“无中生有为隐性”，说明黑尿病为隐性遗传病，再根据6号和11号，即“隐性看女病，女病男正非伴性”，说明黑尿病为常染色体隐性遗传病；则棕色牙齿的致病基因位于X染色体上，再根据6号和11号可知，棕色牙齿不可能是伴X染色体隐性遗传病，即其为伴X染色体显性遗传病．
2、人类的ABO血型是受I^A、I^B和i三个复等位基因所控制的．I^A和I^B对i基因均为显性，I^A和I^B为并显性关系，即两者同时存在时，能表现各自作用．A型血型有两种基因型I^AI^A和I^Ai，B型血型有两种基因型I^BI^B和I^Bi，AB型为I^AI^B，O型为ii．

解答 解：（1）①分析遗传系谱图，3号和4号不患黑尿病，后代6号患黑尿病，所以黑尿病属于常染色体隐性遗传，根据致病基因分别位于常染色体和性染色体上，棕色牙齿为伴性遗传．由于10号为棕色牙齿而5号正常，说明棕色牙齿不可能是X染色体上的隐性基因决定的；又6号患病而11号正常，所以棕色牙齿是由位于X染色体上的显性基因决定的．
②黑尿病属于常染色体隐性遗传，3号和4号不患黑尿病为A_，后代6号患黑尿病aa，则3号和4号均为Aa，而3号为棕色牙齿X^BY，所以3号的基因型是AaX^BY．3号和4号均为Aa，则所生没有黑尿病的7号为AA或Aa；4号母亲没有棕色牙齿基因型为X^bX^b，而3号为棕色牙齿X^BY，则所生有棕色牙齿的女儿7号为X^BX^b．因此7号个体的基因型是AAX^BX^b或AaX^BX^b两种．
③5号男性没有棕色牙齿，基因型是X^bY，则所生女儿10号有棕色牙齿，基因型是X^BX^b．14号男性正常，基因型是X^bY．10号个体X^BX^b和14号个体X^bY结婚，生育一个棕色牙齿的女儿（X^BX^-）的概率是$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．
④据题意人群中每10000人当中有1个黑尿病患者，即 aa=$\frac{1}{10000}$，得出a=$\frac{1}{100}$，A=$\frac{99}{100}$，人群中AA=$\frac{9801}{10000}$，Aa=$\frac{198}{10000}$．所以人群中一个正常男子为Aa的概率为 $\frac{198}{10000}÷$（$\frac{9801}{10000}+\frac{198}{10000}$）=$\frac{198}{9999}$，则10号个体（AaX^BX^b）与一正常男子（ AaX^bY）结婚，他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子（aaX^B_）的几率为$\frac{1}{4}×\frac{198}{9999}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{404}$．
（2）①由题图可知，具有凝集原A的人一定有H基因和I^A基因．
②再由Ⅱ₂的基因型是hhI^Bi，由此可推知Ⅲ₂的基因型HhI^AI^B．
③若一对基因型为HhI^Ai和HhI^Bi的夫妇，它们生一个血型表现为O型血孩子的基因型有hh_ _和H_ii两类，其中是hh_ _的概率为$\frac{1}{4}$，H_ii的概率为$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$，则O型血孩子的概率为$\frac{1}{4}$+$\frac{3}{16}$=$\frac{7}{16}$．
故答案为：
（1）①X   显   
②AaX^BY       2   
③$\frac{1}{4}$
④$\frac{1}{404}$
（2）①H  I^A 
②HhI^AI^B 
③$\frac{7}{16}$

点评 本题考查了基因的自由组合定律在伴性遗传中的应用，意在考查学生分析图谱的能力、判断遗传病遗传方式的能力、从题中获取有效信息的能力、以及能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．