高中 | 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第一章 遗传因子的发现

第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

$\rm LHON$是线粒体基因$\rm A$突变成$\rm a$所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地$\rm LHON$发病情况,发现如下谱系。

依据$\rm LHON$遗传特点,Ⅲ$\rm -7$与正常女性婚配所生子女患该病的概率为                 

[["$\\rm 0/$零"]]

$\rm LHON$是线粒体基因$\rm A$突变成$\rm a$所引起的视神经疾病,如果母亲正常,则子女都表现正常,因此Ⅲ$\rm -7$与正常女性婚配所生子女患该病的概率为$\rm 0$

调查发现,$\rm LHON$患者病变程度差异大(轻度、重度),且男性重症高发。研究发现,该特征与$\rm X$染色体上的基因$\rm B$突变成$\rm b$有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,其中重度患者核基因型为                 

[["$\\rm X^{b}Y$"]]

某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,同时该病是由$\rm X$染色体$\rm B$基因突变为$\rm b$造成的,所以正常男性的基因型是($\rm A$$\rm X^{B}Y$,轻度病变女性基因型是($\rm a$$\rm X^{B}X^{b}$,所生的男孩子中有($\rm a$$\rm X^{B}Y$(表现为轻度患者)和($\rm a$$\rm X^{b}Y$(表现为重度患者),重度患者核基因型为$\rm X^{b}Y$

$\rm 5' -CCCG\underline{C}GGGA-3$'为$\rm B$基因的部分编码序列(非模板链),$\rm \underline{C}$为编码序列的第$\rm 157$位,突变成$\rm T$后,蛋白序列的第                位氨基酸将变成                

部分氨基酸密码子$\rm :$丙氨酸($\rm GCG$)、缬氨酸($\rm GUG$)、色氨酸($\rm UGG$)、精氨酸($\rm CGC$$\rm CGG$$\rm CGU$

[["

$\\rm 53$ ;色氨酸

"]]

$\rm mRNA$上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,其中$\rm 154-156$决定一个氨基酸,$\rm 157-159$决定下一个氨基酸,非模板链上$\rm 157$$\rm C$突变为$\rm T$,则密码子由$\rm CGG$变为$\rm UGG$,因此$\rm 159\div 3=53$,即$\rm 53$为氨基酸变为色氨酸。

人群筛查发现,$\rm X^{b}X^{b}$基因型在女性中的占比为$\rm 0$$\rm 01\%$,那么$\rm X^{b}Y$基因型在男性中的占比为                 

[["$\\rm 1\\%$"]]

$\rm X^{b}X^{b}$基因型在女性中的占比为$\rm 0$$\rm 01\%$,即$\rm X^{b}$的基因频率为$\rm 1\%$,如果基因位于$\rm X$染色体上,则在男性中该基因型的比例等于基频率,因此$\rm X^{b}Y$基因型在男性中的占比为$\rm 1\%$

镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病,每$\rm 8$个无贫血症状的人中有$\rm 1$个携带者。无贫血症状的Ⅲ$\rm -9$(已知Ⅱ$\rm -5$基因型为$\rm X^{B}Y$,Ⅱ$\rm -6$基因型为$\rm X^{B}X^{b}$)与基因型为$\rm X^{B}Y$的无贫血症状男性结婚,其子代为有镰状细胞贫血症状的$\rm LHON$重度患者的概率为                 

[["$\\dfrac{1}{2048}$"]]

$\rm Dd$表示控制镰状细胞贫血的基因,镰状细胞贫血症状的$\rm LHON$重度患者的基因型是($\rm a$$\rm ddX^{b}Y$或($\rm a$$\rm ddX^{b}X^{b}$,Ⅲ$\rm -9$的细胞质基因为$\rm a$,其子女都含有$\rm a$基因,镰状细胞贫血症状中每$\rm 8$个无贫血症状的人中有$\rm 1$个携带者,所以Ⅲ$\rm -9$关于镰状细胞贫血基因型是$\dfrac{1}{8}Dd$$\dfrac{7}{8}DD$,Ⅱ$\rm -5$基因型为$\rm X^{B}Y$,Ⅱ$\rm -6$基因型为$\rm X^{B}X^{b}$,则Ⅲ$\rm -9$关于$\rm LHON$贫血的核基因为$\dfrac{1}{2}X^{B}X^{B}$$\dfrac{1}{2}X^{B}X^{b}$,基因型为$\rm X^{B}Y$的无贫血症状男性的基因型可能是$\dfrac{1}{8}DDX^{B}Y$$\dfrac{7}{8}DdX^{B}Y$,二者结婚,患镰状细胞贫血概率为$\dfrac{1}{8}\times\dfrac{1}{8}\times\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{256}$,患$\rm LHON$贫血概率为$\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{8}$,所以子代为有镰状细胞贫血症状的$\rm LHON$重度患者的概率为$\dfrac{1}{8}\times \dfrac{1}{256}=\dfrac{1}{2048}$

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