由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍

由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍，是一种严重的单基因遗传病，称为苯丙酮尿症(PKU)，正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)。图1是某患者的家族系谱图，其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的DNA经限制酶MspⅠ消化，产生不同的片段(kb表示千碱基对)，经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交，结果如图2。请回答下列问题:

①Ⅰ1、Ⅱ1的基因型分别为。

②依据cDNA探针杂交结果，胎儿Ⅲ1的基因型是。Ⅲ1长大后,若与正常异性婚配，生一个正常孩子的概率为。

③若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表型正常，长大后与正常异性婚配，生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的倍。

④已知人类红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用b表示)，Ⅱ2和Ⅱ3色觉正常，Ⅲ1是红绿色盲患者，则Ⅲ1两对基因的基因是。若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩，长大后与正常男性婚配，生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为。

【解析】①由于Ⅰ1、Ⅰ2正常，而Ⅱ1患病，说明苯丙酮尿症的遗传方式是常染色体隐性遗传，则Ⅱ1的基因型是aa，Ⅰ1的基因型是Aa。

②由图2电泳结果和Ⅱ1的基因型是aa，可推测Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1的基因型均为Aa。正常异性的基因型是69/70AA、1/70Aa，与Ⅲ1(Aa)婚配，生一个正常孩子(A_)的概率是(69/70)×1+(1/70)×(3/4)＝279/280。其他计算方法：1-(1/70)×(1/4)=279/280。

③Ⅱ2和Ⅱ3的基因型都是Aa，其孩子正常的基因型是1/3AA、2/3Aa，与一正常异性(69/70AA、1/70Aa)婚配，后代患病(aa)的概率是(2/3)×(1/70)×(1/4)＝1/420，而两个正常男女(69/70AA、1/70Aa)婚配，后代患病(aa)的概率是(1/70)×(1/70)×(1/4)＝1/19600，前者是后者的46.67倍。

④结合图2可知，Ⅲ1基因型为Aa，又因为红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，由于Ⅱ2、Ⅱ

3色觉正常，Ⅲ1患红绿色盲，则Ⅱ2、Ⅱ3基因型分别是X B Y和X B X b，则Ⅲ

1基因型是X

b Y。综合，

Ⅲ1基因型是AaX b Y，Ⅱ2、Ⅱ3基因型分别是AaX B Y和AaX B X b，再生一正常女孩［(1/3AA、2/3Aa)(1/2X B X B、1/2X B X b)］与一正常男性[(69/70AA、1/70Aa)X B Y]婚配，后代患两种病(aaX b Y)的概率是(2/3)×(1/70)×(1/4)×(1/2)×(1/4)＝1/3360。

【答案】①Aa aa

②Aa 279/280

③46.67

④AaX b Y 1/3360