Question

11．人類的苯丙酮尿癥是一種單基因遺傳病，患病的原因之一是患者體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶基因發(fā)生了變化，模板鏈某片段由GTC突變?yōu)镚TG，使其編碼的氨基酸由谷氨酰胺變成了組氨酸，導(dǎo)致患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸羥化酶，使體內(nèi)的苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變成酪氨酸，而只能轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，苯丙酮酸在體內(nèi)積累過多就會損傷嬰兒的中樞神經(jīng)系統(tǒng)．請分析回答下列問題：
（1）苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸羥化酶基因堿基對發(fā)生了替換而引起的一種遺傳病，從對表現(xiàn)型的影響來分析，它屬于基因突變類型中的生化突變．
（2）從上述材料分析可知，編碼谷氨酰胺的密碼子為CAG．
（3）以下為某家族苯丙酮尿癥（設(shè)基因為B、b）和進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良�。ㄔO(shè)基因為D、d）的遺傳家系圖，其中Ⅱ4家族中沒有出現(xiàn)過進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病．

①Ⅲ₄的基因型是BbX^DX^d或BbX^DX^D；Ⅱ₁和Ⅱ₃基因型相同的概率為100%．
②若Ⅲ₅的性染色體組成為XXY，那么產(chǎn)生異常生殖細(xì)胞的是其母親（填父親或母親）．
③若Ⅲ₁與一正常男人婚配，他們所生的孩子最好是女（填男或女）性，在父親基因型為Bb的情況下，該性別的孩子有可能患苯丙酮尿癥，概率為$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 根據(jù)圖譜Ⅱ1和Ⅱ2有患苯丙酮尿癥的女兒，則為常染色體上隱性遺傳；Ⅱ3和Ⅱ4有一個患進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病的兒子，而Ⅱ4家族中沒有出現(xiàn)過進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病，說明屬于伴X隱性遺傳�。瓺NA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變；密碼子是信使RNA上決定氨基酸的3個相鄰的堿基．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“模板鏈某片段由GTC突變?yōu)镚TG”，說明苯丙氨酸羥化酶基因堿基對發(fā)生替換而引起苯丙酮尿癥；根據(jù)題干信息“導(dǎo)致患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸羥化酶，使體內(nèi)的苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變成酪氨酸，而只能轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸”，說明屬于基因突變類型中的生化突變．
（2）根據(jù)題干信息谷氨酰胺的“模板鏈某片段為GTC”，則轉(zhuǎn)錄形成信使RNA的序列為CAG，則編碼谷氨酰胺的密碼子為CAG．
（3）根據(jù)圖譜Ⅱ1和Ⅱ2有患苯丙酮尿癥的女兒，則為常染色體上隱性遺傳；Ⅱ3和Ⅱ4有一個患進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病的兒子，而Ⅱ4家族中沒有出現(xiàn)過進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病，說明屬于伴X隱性遺傳�。�
①Ⅱ3表現(xiàn)型正常，則基因型為B_X^DX^-，Ⅱ4患苯丙酮尿癥，則基因型為bbX^DY，而女兒患苯丙酮尿癥，兒子患進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病，則Ⅱ3的基因型為BbX^DX^d，采用逐對分析法：Bb×bb→Bb、bb，X^DX^d×X^dY→1X^DX^d_、1X^DX^d、X^DY、X^dY，Ⅲ4表現(xiàn)型正常的女兒，基因型為BbX^DX^d或BbX^DX^D；Ⅱ1表現(xiàn)型正常，基因型為B_X^DX^-，女兒一個患苯丙酮尿癥，一個患進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病，則基因型為BbX^DX^d，和Ⅱ3基因型相同的概率為100%．
②若Ⅲ5患有進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良病，性染色體為XXY，產(chǎn)生異常生殖細(xì)胞的是其母親，原因是致病基因位于X染色體上隱性基因控制，Ⅲ5（X^dX^dY）有病，而其父（X^DY）正常，Ⅲ5的兩條含有致病基因的X染色體只能都來自母親．
③若Ⅲ1的基因型為 $\frac{1}{3}$BBX^dX^d或者$\frac{2}{3}$BbX^dX^d，與一正常男人婚配，即X^dX^d×X^DY→X^DX^d、X^dY，則他們所生的男孩患病，女孩正常；在父親基因型為Bb的情況下，則Bb×Bb→1BB、2Bb、1bb，患苯丙酮尿癥概率為=$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{1}{6}$．
故答案為：
（1）替換  生化
（2）CAG
（3）①BbX^DX^d或BbX^DX^D 100%
②母親
③女   Bb  $\frac{1}{6}$

點評 本題結(jié)合系譜圖，考查伴性遺傳、基因自由組合定律的應(yīng)用、基因突變、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力和計算能力．