内容正文:
微专题(二) 基因检测、电泳图谱与遗传系谱图分析
真题测评·试能力
1.(2022·海南高考)假性肥大型肌营养不良是伴X隐性遗传病,该病某家庭的遗传系谱如图。下列有关叙述正确的是( )
A.Ⅱ1的母亲不一定是患者
B.Ⅱ3为携带者的概率是1/2
C.Ⅲ2的致病基因来自Ⅰ1
D.Ⅲ3和正常男性婚配生下的子女一定不患病
解析:选A 假设与假性肥大型肌营养不良相关的基因用A/a表示,由题图可知,Ⅱ1的基因型为XaXa,致病基因来自其父亲和母亲,但其母亲不一定是患者,有可能是携带者,A正确;Ⅲ2的基因型为XaY,其父亲的基因型为XAY,故其母亲Ⅱ3的基因型为XAXa,一定是携带者,B错误;Ⅲ2的致病基因来自Ⅱ3,Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ2,C错误;Ⅲ3的基因型为XAXA或XAXa,则Ⅲ3与正常男性(XAY)婚配,所生儿子可能患病,D错误。
2.(2023·浙江6月选考,节选)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2 500。
回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是__________________,判断依据是____________________。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有____种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体______(填系谱图中的编号)进行核酸杂交,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有______种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为________。
解析:设甲病受基因A/a控制,乙病受基因B/b控制。(1)分析遗传系谱图可知,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,二者婚配所生女儿Ⅱ3患甲病,可知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)分析遗传系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,二者婚配所生儿子Ⅲ4
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不患乙病,可推测乙病的遗传方式为常染色体显性遗传或伴X染色体显性遗传。若乙病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ4关于乙病的基因型为Bb,用乙病的正常基因和致病基因分别设计的DNA探针与Ⅱ4的相关基因进行核酸杂交,都有杂交带出现;若乙病为伴X染色体显性遗传病,则Ⅱ4关于乙病的基因型为XBY,用乙病的正常基因设计的DNA探针与Ⅱ4的相关基因进行核酸杂交,没有杂交带出现,而用题图中其他个体进行核酸杂交,不能确定乙病的遗传方式。(3)若乙病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb,Ⅲ3为乙病患者,其基因型为1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb,共4种。由题中信息可知,甲病在人群中的发病率为1/2 500,则aa基因型频率为1/2 500,a基因的频率为1/50,A基因的频率为49/50,则正常人群中Aa基因型频率为2×(49/50)×(1/50)÷[(49/50)2+2×(49/50)×(1/50)]=2/51;只考虑甲病,Ⅲ3的基因型为2/3Aa、1/3AA,表型正常男子的基因型为49/51AA、2/51Aa,二者生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/51×1/4=1/153;再考虑乙病,Ⅲ3的基因型为2/3Bb、1/3BB,表型正常男子的基因型为bb,二者生一个患乙病孩子的概率为1-2/3×1/2=2/3;故Ⅲ3与表型正常的男子结婚,生一个患两种病子女(aaBb)的概率为1/153×2/3=2/459。
答案:(1)常染色体隐性遗传 不患甲病的Ⅰ1和Ⅰ2生有患甲病的Ⅱ3(女性) (2)2 Ⅱ4 (3)4 2/459
3.(2023·湖南高考)基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本,测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变:甲突变可致先天性耳聋;乙基因位于常染色体上,编码产物可将叶酸转化为N5甲基四氢叶酸,乙突变与胎儿神经管缺陷(NTDs)相关;甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换,回答下列问题:
(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是____________。Ⅰ1和Ⅰ2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是______________。
(2)此家系中甲基因突变如下所示:
正常基因单链片段5′ATTCCAGATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG3′
突变基因单链片段5′ATTCCATATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG3′
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研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,再用某限制酶(识别序列及切割位点为5′GATC3′
3′CTAG5′)酶切检测甲基因突变情况,设计了一条