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)

遗传性痉挛性截瘫$\rm (HSP)$是一种罕见的神经退行性疾病。$\rm HSP$的遗传几乎见于所有遗传方式:即常染色体显性遗传$\rm ($ $\rm AD)$、常染色体隐性遗传$\rm (AR)$、伴$\rm X$染色体隐性遗传($\rm XIR$)等,$\rm HSP$的分类依赖于致病基因$\rm SPGs$的位置,该基因位于常染色体时用$\rm A$$\rm a$表示,位于$\rm X$染色体时用$\rm B$$\rm b$表示。下图是某家族关于$\rm HSP$的遗传系谱图,其中$\rm I_{1}$$\rm I_{3}$携带$\rm SPGs$且位置相同,Ⅱ$\rm _{6}$$\rm SPGs$只来自$\rm I_{2}$。请回答下列问题:

该家系中$\rm HSP$的遗传方式有                                                                                 

[["

常染色体隐性遗传($\\rm AR$);伴 $\\rm X$ 染色体隐性遗传($\\rm XLR$

"]]

根据该病遗传系谱图可知,正常个体Ⅰ$\rm _{1}$和Ⅰ$\rm _{2}$的子女Ⅱ$\rm _{6}$和Ⅱ$\rm _{7}$患病,正常个体Ⅰ$\rm _{3}$和Ⅰ$\rm _{4}$的女儿Ⅱ$\rm _{10}$患病,可以确定,该家族中致病基因为隐性,又因为Ⅱ$\rm _{6}$$\rm SPGs$只来自$\rm I_{2}$,所以Ⅱ$\rm _{6}$的遗传方式不可能是常染色体隐性遗传,只能为伴$\rm X$隐性遗传;而Ⅱ$\rm _{7}$若为伴$\rm X$染色体隐性遗传,则不可能患病,所以其遗传方式为常染色体隐性遗传,同理Ⅱ$\rm _{10}$也为常染色体隐性遗传。综上所述,该家系中$\rm HSP$的遗传方式有常染色体隐性遗传($\rm AR$);伴 $\rm X$ 染色体隐性遗传($\rm XLR$)。

$\rm _{7}$$\rm SPGs$基因来自                 。Ⅱ$\rm _{6}$的遗传方式与Ⅱ$\rm _{10}$                 (填“相同”或“不同”)。

[["Ⅰ$\\rm _{1}$ 和Ⅰ$\\rm _{2}$","不同"]]

结合($\rm 1$)可知,因为Ⅱ$\rm _{7}$为常染色体隐性遗传,所以其$\rm SPGs$来自于Ⅰ$\rm _{1}$ 和Ⅰ$\rm _{2}$;Ⅱ$\rm _{10}$为常染色体隐性遗传,Ⅱ$\rm _{6}$的遗传方式为伴$\rm X$隐性遗传,Ⅱ$\rm _{6}$的遗传方式与Ⅱ$\rm _{10}$的不同。

$\rm AR$模式的$\rm HSP$患者在$\rm 10$$\rm 20$岁之间开始发病出现症状,Ⅱ$\rm _{5}$的基因型为                 。Ⅱ$\rm _{7}$和Ⅱ$\rm _{8}$生了一个女孩,女孩$\rm 20$岁后不患$\rm HSP$的概率为                 

[["$\\rm AAX^{B}$ $\\rm Y$ 或 $\\rm AaX^{B}$ $\\rm Y$ 或 $\\rm aaX^{B}$ $\\rm Y$","$\\rm \\dfrac{2}{3}$"]]

设该基因位于常染色体时用$\rm A$$\rm a$表示,位于$\rm X$染色体时用$\rm B$$\rm b$表示,则Ⅰ$\rm _{1}$和Ⅰ$\rm _{2}$的基因型为$\rm AaX^{B}Y$$\rm AaX^{B}X^{b}$,Ⅱ$\rm _{5}$$\rm 15$岁,不患$\rm XLR$模式$\rm HSP$(基因型是$\rm X^{B}Y$),Ⅱ$\rm 5$$\rm AA$$\rm Aa$$\rm aa$,故其基因型是$\rm AAX^{B}Y$$\rm AaX^{B}Y$$\rm aaX^{B}Y$;Ⅱ$\rm _{7}$的基因型为$\rm \dfrac{1}{2}aaX^{B}X^{B}$$\rm \dfrac{1}{2}aaX^{B}X^{b}$,Ⅱ$\rm 8$的基因型为$\rm \dfrac{2}{3}AaX^{B}Y$$\rm \dfrac{1}{3}AAX^{B}Y$,Ⅱ$\rm _{7}$和Ⅱ$\rm _{8}$生了一个女孩,女孩$\rm 20$岁后不患$\rm HSP$$\rm A\_X^{B}X^{-}$),由于$\rm XIR$一定不会患病,只考虑$\rm AR$类型,则$\rm A-$的概率$\rm =\dfrac{2}{3}$

$\rm AD$模式的$\rm HSP$中,其致病$\rm SPGs$被命名为$\rm spastin$,基因,通过$\rm DNA$序列分析发现$\rm spastin$,基因第$\rm 1258$位的$\rm T$被替换为$\rm A$,导致$\rm 378$位亮氨酸被谷氨酰胺替代。上述变异过程发生在如图$\rm 15$所示序列中,图中转录的非模板链是                (填“①”或“②”),在下图中圈出发生替换的碱基对,并在括号内标注出核苷酸链的方向                

$\rm ($注:亮氨酸对应的密码子为$\rm cuu$$\rm cuc$$\rm CUA$$\rm CUG$,谷氨酰胺对应的密码子为$\rm CAA$$\rm CAG)$

[["

②;

"]]

由于亮氨酸所对应的基因序列为$\rm GAT$,且胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸$\rm T$被替换为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸$\rm A$,又因为转录从$\rm DNA$$\rm 5$'到$\rm 3$',所以①为模板链,②是非模板链,且方向如图所示:

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