Question

19．《美國(guó)人類遺傳學(xué)雜志》發(fā)表了上海交大醫(yī)學(xué)院科學(xué)家成功定位多發(fā)性骨性連接綜合征（SYNS）的發(fā)病基因的研究成果．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子9（FGF9）基因的突變是導(dǎo)致SYNS的元兇，而該突變使FGF9的第99位氨基酸由正常的絲氨酸突變成了天冬氨酸．FGF9是一種由208個(gè)氨基酸組成的分泌性糖蛋白．根據(jù)上述材料，請(qǐng)回答：
（1）根據(jù)題意，F(xiàn)GF9基因至少含有的堿基數(shù)目為1248個(gè)．
（2）已知絲氨酸的遺傳密碼子為UCA、UCU、UCC、UCG、AGU、AGC，天冬氨酸的遺傳密碼子為GAU和GAC，則FGF9基因中至少有2對(duì)堿基發(fā)生改變才會(huì)導(dǎo)致SYNS．
（3）如圖是科學(xué)家根據(jù)一個(gè)SYNS的遺傳家系繪制的遺傳系譜圖：

根據(jù)系譜圖可判斷出SYNS的遺傳方式可能是常染色體顯性遺傳，若Ⅲ₄與一正常男性婚配，生了個(gè)男孩，這個(gè)男孩同時(shí)患兩種遺傳病的概率是$\frac{1}{8}$．
（4）經(jīng)調(diào)查在自然人群中SYNS病發(fā)病率為19%，Ⅲ₂與自然人群中僅患SYNS病的女性婚配，則他們后代患SYNS病的幾率為$\frac{16}{19}$．
（5）研究表明，世界不同地區(qū)的群體之間，雜合子（Aa）的頻率存在著明顯的差異．請(qǐng)簡(jiǎn)要解釋這種現(xiàn)象．①不同地區(qū)基因突變頻率不同；②不同地區(qū)自然選擇（環(huán)境不同）不同．

Answer 1

分析 分析系譜圖：Ⅱ₁和Ⅱ₂均患病，但他們有一個(gè)正常的女兒，即“有中生無(wú)為顯性，顯性看男病，男病女正非伴性”，說(shuō)明該病是常染色體顯性遺傳病（相應(yīng)的基因用A、a表示）．

解答 解：（1）DNA（或基因）中堿基數(shù)：mRNA上堿基數(shù)：氨基酸個(gè)數(shù)=6：3：1，F(xiàn)GF9是一種由208個(gè)氨基酸組成的分泌性糖蛋白，則FGF9基因至少含有的堿基數(shù)目為208×6=1248個(gè)．
（2）SYNS形成的原因是FGF9的第99位氨基酸由正常的絲氨酸突變成了天冬氨酸．已知絲氨酸的遺傳密碼子為UCA、UCU、UCC、UCG、AGU、AGC，天冬氨酸的遺傳密碼子為GAU和GAC，由此可見(jiàn)，F(xiàn)GF9基因中相應(yīng)位點(diǎn)的第一對(duì)堿基和第二對(duì)堿基都發(fā)生基因突變才會(huì)導(dǎo)致SYNS，即至少有2對(duì)堿基發(fā)生突變．
（3）由以上分析可知，SYNS的遺傳方式可能是常染色體顯性遺傳；色盲基因用B、b表示，則Ⅲ₄的基因型及概率為AaX^BX^B（$\frac{1}{2}$）、AaX^BX^b（$\frac{1}{2}$），其一正常男性（aaX^BY）婚配，生了個(gè)男孩，這個(gè)男孩同時(shí)患兩種遺傳病的概率是$\frac{1}{2}×（\frac{1}{2}×\frac{1}{2}）=\frac{1}{8}$．
（4）Ⅲ₂的基因型及概率為$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa，在自然人群中SYNS病發(fā)病率為19%，正常的概率是81%，則a的基因頻率是9%，A的基因頻率是1%，則AA的基因型頻率是1%，Aa的基因型頻率是18%，在患者中Aa的概率為$\frac{18%}{1%+18%}=\frac{18}{19}$因此后代患SYNS病的幾率為1-$\frac{2}{3}×\frac{18}{19}×\frac{1}{4}$=$\frac{16}{19}$．
（5）研究表明，世界不同地區(qū)的群體之間，雜合子（Aa）的頻率存在著明顯的差異．請(qǐng)簡(jiǎn)要解釋這種現(xiàn)象．①不同地區(qū)基因突變頻率不同；②不同地區(qū)自然選擇（環(huán)境）不同．
故答案為：
（1）1248                
（2）2
（3）常染色體顯性遺傳      $\frac{1}{8}$
（4）$\frac{16}{19}$
（5）基因突變頻率     自然選擇（環(huán)境不同）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合系譜圖，考查人類遺傳病，要求考生識(shí)記幾種常見(jiàn)人類遺傳病的特點(diǎn)，能根據(jù)系譜圖中的信息準(zhǔn)確判斷該病的遺傳方式及相應(yīng)個(gè)體的基因型，并能進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．