Question

16．圖一是張同學(xué)調(diào)查繪制的某家庭遺傳系譜圖，其中III₉與III₁₀為異卵雙生的雙胞胎，III₁₃與III₁₄為同卵雙生的雙胞胎．兩種遺傳病為β-珠蛋白生成障礙性貧血（基因用A、a表示）和色盲（基因用B、b表示）．據(jù)圖回答：

（1）控制人血紅蛋白的基因及血紅蛋白的合成情況如圖二（注：α₂表示兩條α肽鏈，其它同理）．人在不同發(fā)育時(shí)期血紅蛋白的組成不同，其原因是基因的選擇性表達(dá)．從人體血液中提取和分離的血紅蛋白經(jīng)測(cè)定α鏈由141個(gè)氨基酸組成，β鏈由146個(gè)氨基酸組成，那么成年期血紅蛋白分子中的肽鍵數(shù)是570．
（2）據(jù)圖判斷，圖一標(biāo)注中的②是患β-珠蛋白生成障礙性貧血的女性；Ⅱ₈號(hào)個(gè)體是雜合子的概率是$\frac{5}{6}$．
（3）Ⅲ₁₂的基因型可能是aaX^BX^B或aaX^BX^b；Ⅲ₉與Ⅲ₁₀基因型相同的概率為$\frac{1}{2}$．
（4）若Ⅲ₉與Ⅲ₁₃婚配，所生子女中只患一種病的概率是$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 圖一是人類遺傳病的系譜圖，根據(jù)“無(wú)中生有是隱性，生女患病是常隱”，所以12患常染色體隱性遺傳病，為β-珠蛋白生成障礙性貧血．
圖二表示人的不同時(shí)期表達(dá)的血紅蛋白基因及血紅蛋白組成．控制人的血紅蛋白基因分別位于11號(hào)、16號(hào)染色體上，人的血紅蛋白由4條肽鏈組成，但在人的不同發(fā)育時(shí)期血紅蛋白分子的組成是不相同的．

解答 解：（1）人在不同發(fā)育時(shí)期細(xì)胞中遺傳物質(zhì)相同，而血紅蛋白質(zhì)組成不同，原因是基因的選擇性表達(dá)，圖中反應(yīng)的是基因控制血紅蛋白的合成，表示基因可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)控制生物性狀．成年期血紅蛋白分子有2條α鏈和2條β鏈組成，共有4條鏈，α鏈由141個(gè)氨基酸，β鏈由146個(gè)氨基酸組成，所以總氨基酸數(shù)為141×2+146×2=574，所以肽鍵數(shù)=574-4=570．
（2）由5、6、12可知，該病是常染色體隱性遺傳病，而色盲是伴X隱性遺傳，所以②是β-珠蛋白生成障礙性貧血的女性．只考慮β-珠蛋白生成障礙性貧血，則4為aa，所以1和2都是Aa，8為$\frac{1}{3}$AA，$\frac{2}{3}$Aa．只考慮色盲，7為X^bY，則1為X^BX^b，2為X^BY，所以8為$\frac{1}{2}$X^BX^B、$\frac{1}{2}$X^BX^b．故8為純合子的概率為$\frac{1}{3}$AA×$\frac{1}{2}$X^BX^B=$\frac{1}{6}$，所以雜合子概率為$\frac{5}{6}$．
（3）12號(hào)的基因型為aaX^BX^_，由于5為AaX^BX-（$\frac{1}{2}$AaX^BX^B，$\frac{1}{2}$AaX^BX^b），6為AaX^BY，所以12的基因型為aaX^BX^B或aaX^BX^b．由圖可知，9號(hào)和10號(hào)的基因型都為A_X^BX-，由于3的基因型為AaX^BX^b，4的基因型為aaX^BY，所以9和10的基因型為$\frac{1}{2}$AaX^BX^B，$\frac{1}{2}$AaX^BX^b，兩者基因型相同的概率為$\frac{1}{2}$．
（4）9的基因型為$\frac{1}{2}$AaX^BX^B，$\frac{1}{2}$AaX^BX^b，由于5為AaX^BX-（$\frac{1}{2}$AaX^BX^B，$\frac{1}{2}$AaX^BX^b），6為AaX^BY，所以13的基因型為A_X^BY（$\frac{1}{3}$AAX^BY，$\frac{2}{3}$AaX^BY），子女只患一種病即只患甲病或只患乙病，先考慮β-珠蛋白生成障礙性貧血病，則患者為$\frac{1}{6}$，正常為$\frac{5}{6}$，再考慮色盲，則患者為$\frac{1}{8}$，正常$\frac{7}{8}$，所以只患一種病概率為$\frac{1}{6}$×$\frac{7}{8}$+$\frac{5}{6}$×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{4}$．
故答案為：
（1）基因的選擇性表達(dá)   570
（2）β-珠蛋白生成障礙性貧血       $\frac{5}{6}$
（3）aaX^BX^B或aaX^BX^b      $\frac{1}{2}$
（4）$\frac{1}{4}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查伴性遺傳和自由組合規(guī)律，考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，尤其是掌握遺傳病的計(jì)算方法．