题目内容
【题目】由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用 A、a 表示)。 图1 是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的 DNA 经限制酶 Msp玉消化,产生不同的片段(kb 表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶 cDNA 探针杂交,结果见图2。 请回答下列问题:
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(1)Ⅰ1、Ⅱ1 的基因型分别为________。
(2)依据 cDNA 探针杂交结果,胎儿Ⅲ1 的基因型是_______。 Ⅲ1 长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为________。
(3)若Ⅱ2 和Ⅱ3 生的第2 个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下 PKU 患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的_______倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴 X 染色体隐性遗传病(致病基因用 b 表示),Ⅱ2 和Ⅱ3 色觉正常,Ⅲ1 是红绿色盲患者,则Ⅲ1 两对基因的基因型是________。 若Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为 PKU 患者的概率为_______。
【答案】Aa、aa Aa 279/280 46.67 AaXbY 1/3360
【解析】
分析图1:Ⅰ1、Ⅰ2都正常,但他们有一个患病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病。
分析图2:Ⅱ1为隐性纯合子,其DNA经限制酶Msp处理后只形成一种片段;Ⅱ2、Ⅱ3及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的DNA经限制酶Msp处理都得到两种长度的片段,说明他们都是杂合子。
(1)由于Ⅰ1、Ⅰ2正常,而Ⅱ1患病,说明苯丙酮尿症的遗传方式是常染色体隐性遗传,则Ⅱ1基因型是aa,Ⅰ1基因型是Aa。
(2)由图2可知,Ⅱ1基因型是aa,推测Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1基因型均为Aa。正常个体的基因型是69/70AA、1/70Aa,与Ⅲ1(Aa)婚配,生一个正常孩子(A_)的概率是69/70×1+1/70×3/4=279/280。
(3)Ⅱ2和Ⅱ3的基因型都是Aa,其孩子正常的基因型是1/3AA或2/3Aa,与一正常异性(69/70AA、1/70Aa)婚配,后代患病(aa)的概率是2/3×1/70×1/4=1/420,而两个正常男女(69/70AA、1/70Aa)婚配,后代患病(aa)的概率是1/70×1/70×1/4=1/19600,前者是后者的46.67倍。
(4)结合图2可知,Ⅲ1基因型均为Aa,又红绿色盲是伴X染色体隐性遗传,由于Ⅱ2、Ⅱ3色觉正常,Ⅲ1患红绿色盲,则Ⅱ2、Ⅱ3基因型分别是XBY和XBXb,则Ⅲ1基因型是XbY,综合Ⅲ1基因型是AaXbY,Ⅱ2、Ⅱ3基因型分别是AaXBY和AaXBXb,再生一正常女孩,基因型是(1/3AA、2/3Aa)(1/2XBXB、1/2XBXb)与一正常男性[(69/70AA、1/70Aa)XBY]婚配,后代患两种病(aaXbY)的概率是2/3×1/70×1/4×1/2×1/4=1/3360。