Question

19．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)生了改變，該基因的模板鏈局部堿基序列由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）苯丙酮尿癥是由于相應(yīng)基因的堿基對發(fā)生了替換而引起的一種遺傳病．
（2）從上述材料分析可知，編碼谷氨酰胺的密碼子為CAG．
（3）苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一，供應(yīng)不足也會導(dǎo)致生長發(fā)育遲緩，若某嬰兒已確診為苯丙酮尿癥患者，你認為有效的食療措施是在滿足對苯丙氨酸需要的前提下，減少苯丙氨酸供給（控制食用含苯丙氨酸較多的食物）．
（4）如圖為某家族苯丙酮尿癥（設(shè)基因為B、b）和進行性肌營養(yǎng)不良病（設(shè)基因為D、d）的遺傳家系圖，其中Ⅱ₄家族中沒有出現(xiàn)過進行性肌營養(yǎng)不良�。�
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孩（填“男孩”或“女孩”）；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的概率為$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 分析系譜圖：II₃和II₄均不患進行性肌營養(yǎng)不良病，但他們有一個患病的兒子，說明該病是隱性遺傳病，其中II₄家族中沒有出現(xiàn)過進行性肌營養(yǎng)不良病，由此可判斷進行性肌營養(yǎng)不良病為伴X隱性遺傳�。籌I₁和II₂均不患苯丙酮尿癥病，但他們有一個患病的女兒，說明苯丙酮尿癥是常染色體隱性遺傳�。�

解答 解：（1）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，進而導(dǎo)致苯丙酮尿癥，可見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．
（2）從上述材料分析可知，GTC轉(zhuǎn)錄形成的密碼子CAG編碼谷氨酰胺．
（3）對患有苯丙酮尿癥的嬰兒，最簡便易行的治療措施是在滿足機體對苯丙氨酸需要的前提下，減少苯丙氨酸供給（控制患者飲食中苯丙氨酸的含量）．
（4）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有一個患進行性肌營養(yǎng)不良病的兒子，而Ⅱ₄家族中沒有出現(xiàn)過進行性肌營養(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患有進行性肌營養(yǎng)不良病，性染色體為XXY，產(chǎn)生異常生殖細胞的是其母親，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（或改變）
（2）CAG
（3）在滿足對苯丙氨酸需要的前提下，減少苯丙氨酸供給（控制食用含苯丙氨酸較多的食物）
（4）①BbX^DX^d或BbX^DX^D 100%
②母親
③女孩  $\frac{1}{6}$

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．