高考生物苯丙酮尿症的成因與案例解析

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  苯丙酮尿症***phenylketonuria,PKU***或稱苯丙氨酸羥化酶缺乏症***phenylalanine hydroxylase deficiency***。PKU是氨基酸代謝性疾病最常見的型別,全球發病率約1/1.5萬,隨民族和地區而不同。與其他氨基酸尿症不同,該病有特殊的歷史意義。

  1.致病機理與主要病狀

  患者因缺乏苯丙氨酸羥化酶,使苯丙氨酸不能轉化為酪氨酸而在體內蓄積,又因酪氨酸是形成多巴、兒茶酚胺、腎上腺素和甲狀腺激素等生理活性物質的基礎,因酪氨酸不能形成而致使生理活性物質不足,導致中樞神經系統損傷、智力低下;因缺乏黑色素,表現為頭髮發黃、面板和虹膜色淺;因蓄積在血液中的苯丙氨酸通過其它代謝途徑形成苯丙酮酸、苯乙酸後從尿中排出,使患兒尿液具有特殊的鼠尿味,尿液是診斷的重要依據。

  2.預防與治療

  避免近親結婚,對新生兒進行篩查,做到早發現、早治療,防止智力低下。對已有患兒的家庭再次生育時應做基因診斷,並做出繼續妊娠或終止妊娠的決定,降低不良影響。

  治療措施:通過飲食療法,在滿足機體對苯丙氨酸需要的前提下,減少苯丙氨酸供給,並補充多巴等生理活性物質,預防繼發症。

  3.例題解析

  例.苯丙酮尿症是一種常染色體隱性遺傳病,在新生兒中發病率較高,由於患兒***hh***缺少顯性基因H,導致體內苯丙氮酸羥化酶缺乏,使來自食物的苯丙氨酸沿非正常代謝途徑轉變成苯丙酮酸。苯丙酮酸在體內積累過多,就會造成患兒神經系統損害。目前防治這種疾病的有效方法是儘早採用食療法,即給予患兒低苯丙氨酸飲食。在一次篩查時,發現一對錶現正常的夫婦,生了一個患有苯丙酮尿症和進行性肌營養不良***B、b表示***的疾病。

  請據上述材料回答以下問題:

  ⑴補充完成下表***含量用“正常”、“過多”、“缺乏”表示***:

  ⑵該患者為男孩的機率是******。

  ⑶若該夫婦再生育表現正常女兒的機率為******。

  ⑷該夫婦生育的表現正常女兒,成年後與一位表現正常的男性苯丙酮尿症攜帶者結婚,後代中同時患上述兩種遺傳病的機率是******,只患一種遺傳病的機率為****** 。

  〖解析〗⑴食療可使苯丙酮酸的含量正常,但不會改變苯丙氨酸羥化酶含量及其基因型;⑵由於進行性肌營養不良是一種伴X染色體隱性遺傳病,由兩病孩子反推可知雙親基因型為HhXBY***夫***、HhXBXb***婦***,他們不可能生出患進行性肌營養不良的女孩,因而這個兩病孩子100%為男性;⑶這對夫婦生育女孩的概率為1/2,患苯丙酮尿症的概率為1/4,生育正常女孩的概率為***1/2***×***1-1/4***=3/8;⑷表現正常女兒可能的基因型及概率為1/6HHXBXB、1/6HHXBXb、1/3HhXBXB、1/3HhXBXb,與之婚配的男性基因型為HhXBY,他們婚後生育的小孩患苯丙酮尿症的概率為1/6、患進行性肌營養不良的概率為1/8,因而患兩病的概率為***1/6***×***1/8***=1/48,只患一病的概率為***1/6***×***1-1/8***+***1-1/6***×***1/8***=1/4。

  〖答案〗⑴多 缺乏 缺乏 hh hh;⑵100%;⑶3/8;⑷1/48 1/4。