在近年的高考生物學(xué)試題中,人類遺傳系譜圖分析的試題所占分值比例逐年加大,試題呈現(xiàn)形式靈活多樣,主要考查人類遺傳病遺傳方式的判定及有關(guān)概率的計算等相關(guān)問題。特別是兩種遺傳病同在一個系譜圖中的分析,學(xué)生感到非常困難,無從著手。那么,要解決此類高考試題,筆者通過多年的高三生物教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)了一套簡單、快速、準(zhǔn)確的解題方法,供大家參考。
1 關(guān)于人類遺傳病遺傳方式的判定
1.1 確認(rèn)或排除伴Y遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳
1.1.1 伴Y遺傳
這類遺傳病的致病基因位于Y染色體上,X染色體上沒有與之相對應(yīng)的基因,所以這些基因只能隨Y染色體傳遞,由父傳子,子傳孫,如此世代相傳。因此,被稱為“全男性遺傳”。伴Y遺傳系譜圖具有家族中父病子全病,女全不病,即患者均為男性,其傳遞特點為父傳子,子傳孫,子子孫孫無窮盡也,如圖1所示。
正常男女
患病男女
圖1 伴Y染色體遺傳病
1.1.2細(xì)胞質(zhì)遺傳
細(xì)胞質(zhì)遺傳的典型特征是“母系遺傳”,系譜中所有子代與母方“保持一致”,即母正常,子女均正常,母患病,子女均病,如圖2所示。
正常男女
患病男女
1.2確認(rèn)是顯性遺傳還是隱性遺傳
1.2.1隱性遺傳的判定
在遺傳系譜圖中,只要有一世代出現(xiàn)雙親表現(xiàn)正常,但生出有病的孩子,則為隱性基因控制的遺傳病,即為“無中生有為隱性”,其特征圖如圖3所示。
正常男女
患病男女
圖3 隱性遺傳病
1.2.2 顯性遺傳的判定
在遺傳系譜圖中,只要有一世代出現(xiàn)雙親都患病,但他們的子女中有表現(xiàn)正常的,則為顯性基因控制的遺傳病,即為“有中生無為顯性”,其特征圖如圖4所示。
正常男女
患病男女
圖4 顯性遺傳病
1.3判定是常染色體遺傳還是伴X染色體遺傳
1.3.1在隱性遺傳系譜圖中,若父親正常,女兒患病,或者是母親患病,兒子正常,則一定不是伴性遺傳而是常染色體隱性遺傳病,其特征圖如圖5所示。
正常男女
患病男女
圖5 常染色體隱性遺傳病
1.3.2在隱性遺傳系譜圖中,若母親患病,兒子必病,或者是女兒患病,其父親必病,則一定是伴X染色體隱性遺傳病,其特征圖如6所示。
正常男女
患病男女
1.3.3在顯性遺傳系譜圖中,若出現(xiàn)父親患病,女兒正;蛘吣赣H正常,兒子患病,則一定是常染色體顯性遺傳病,其特征圖解如圖7所示。
圖7 常染色體顯性遺傳病
1.3.4在顯性遺傳系譜圖中,若父親患病,女兒必病,兒子患病,母親必病,則一定為伴X染色體顯性遺傳病其特征圖解如圖8所示。
圖8伴X染色體顯性遺傳病
總結(jié):人類遺傳病遺傳方式的判定的口訣如下
無中生有為隱性,隱性遺傳看女。
父子皆病為伴性,女病父正非伴性。
有中生無為顯性,顯性遺傳看男病;
母女皆病為伴性,兒病母正非伴性。
1.4根據(jù)題意,確定系譜圖中相關(guān)個體的基因型或表現(xiàn)型并計算其概率。
1.4.1常染色體上的隱性遺傳病,如果雙親正常子代發(fā)病,則雙親均為雜合子,子代患病者為隱性純合子。
1.4.2 常染色體上的顯性遺傳病,如果雙親患病子代正常,則雙親均為雜合子, 子代正常者為隱性純合子。
1.4.3 伴X染色體上的隱性遺傳病,患病兒子的正常母親為攜帶者;父親患病其表現(xiàn)正常的女兒為攜帶者。
1.4.4 伴X染色體上的顯性遺傳病,正常兒子的患病母親為攜帶者;父親正常其表現(xiàn)患病的女兒為攜帶者。
2 遺傳病有關(guān)概率計算
2.1兩組基本概念
2.1.1 互斥事件:一個事件出現(xiàn)時,另一個事件被排除,這樣的兩個事件稱為互斥事件。
2.1.2 獨立事件:一個事件的出現(xiàn)不受另一個事件的影響,這樣的兩個事件稱為獨立事件。
2.2 概率的運算法則
2.2.1 加法原理:當(dāng)一個事件出現(xiàn)時,另一個事件就被排除,這樣的兩個事件為互斥事件,這種互斥事件同時出現(xiàn)的概率是它們各自概率之和,用公式表示為PAB = PA+PB。
2.2.2 乘法原理:當(dāng)兩個互不影響的獨立事件同時或相繼出現(xiàn)時,其概率是它們各自概率之積,用公式表示為PAB = PAPB。
2.3當(dāng)兩種遺傳。撞『鸵也。┲g具有“自由組合”關(guān)系時,各種患病情況的概率如下表:
序號
類型
概率的計算公式
1
患甲病的概率
m,則非甲病的概率為1-m
2
患乙病的概率
n,則非乙病的概率為1-n
3
兩病皆患的概率
mn
4
只患甲病的概率
m (1-n )或m-mn
5
只患乙病的概率
n (1-m )或n-mn
6
只患一種病的概率
m (1-n )+ n (1-m )或m+n-2mn
7
患病的概率
m + n-mn
8
不患病的概率
(1-m )×(1- n)
3高考真題分析
例1、下圖是某家族的一種遺傳系譜,請根據(jù)對圖的分析回答問題:
(1)該病屬于_________性遺傳病,致病基因位于_________染色體。
(2)Ⅲ4可能的基因型是_________,她是雜合體的幾率為_________。
(3)如果Ⅲ2和Ⅲ4婚配,出現(xiàn)病孩的幾率為_________。
解題方法:
(1)本小題主要考查顯隱性的判定和致病基因的位置,根據(jù)遺傳系譜圖Ⅱ1、Ⅱ2不患病而他們的兒子Ⅲ1得病,由口訣“無中生有為隱性”推出該病為隱性遺傳;又根據(jù)遺傳系譜圖Ⅲ3女兒患病,其父親Ⅱ3和母親Ⅱ4 表現(xiàn)正常,由口訣“隱性遺傳看女病,女病父正非伴性”,推出該病為常染色體隱性遺傳病。
(2)本小題主要考查相關(guān)個體的基因型及其概率的確定,由Ⅲ3是患者(aa),其雙親表現(xiàn)正常,則他們都是雜合子(Aa),Ⅲ4表現(xiàn)正常,其基因型可能是AA或者Aa,且AA:Aa=1:2,所以Ⅲ4為1/3AA,2/3Aa。
(3)本小題主要考查有關(guān)概率的計算,求后代某性狀或某基因型概率,先必須求得能導(dǎo)致后代出現(xiàn)某性狀或基因型的親代基因型及其概率。由遺傳系譜圖容易推出Ⅲ2、Ⅲ4的可能的基因型概率,即Ⅲ2 :2/3 Aa;1/3AA。Ⅲ4:2/3 Aa; 1/3AA。他們的后代患者(aa)的概率為: 2/3×2/3×1/4=1/9。
答案:(1)隱 常 (2)AA或Aa 2/3 (3)1/9
例2:右圖是患甲。@性基因為A,隱性基因為a)和乙。@性基因為B,隱性基因為b)兩種遺傳病的系譜圖,已知Ⅱ-1不是乙病基因的攜帶者,請判斷:
(1)甲病是 性遺傳病,致病基因位于 染色體上
(2)乙病是 性遺傳病,致病基因位于 染色體上。
(3)Ⅲ-2的基因型是 。
(4)若Ⅲ-1與Ⅲ-4結(jié)婚,生一個只患甲病的概率是 ,同時患兩種病的是 ,正常的概率是 , 患一種病孩子的概率是 。
A.15/24 B.1/12 C.7/12 D.7/24
解題方法:
(1)對于甲病:根據(jù)甲病遺傳系譜圖II-5,II-6,III-3的關(guān)系,由口訣“有中生無為顯性,顯性遺傳看男病,男病女正非伴性”,則甲病為常染色體顯性遺傳病。
(2)對于乙病:根據(jù)乙病遺傳系譜圖II-1,II-2,III-2的關(guān)系,由口訣“無中生有為隱性,隱性遺傳看女病,父子皆病為伴性”。還可用假設(shè)法進(jìn)一步驗證,如果是常染色體遺傳病,則II-1一定是乙病的攜帶者,這明顯與題意矛盾。所以乙病為伴X染色體隱性遺傳病。
(3)從甲病看,Ⅲ-2的基因型為A ,II-1aa一定要把一個a給Ⅲ-2,所以Ⅲ-2的基因型一定為Aa 。從乙病看,Ⅲ-2的基因型為XbY。兩者組合Ⅲ-2的基因型為AaXbY。
(4)本小題主要考查有關(guān)概率的計算問題,若Ⅲ-1與Ⅲ-4結(jié)婚,生一個患病孩子的概率是多少,必須先清楚Ⅲ-1與Ⅲ-4的基因型及概率。
甲。孩-1:aa×Ⅲ-4:1/3AA,2/3Aa
甲病:1/3×1+2/3×1/2=2/3;
無甲。2/3×1/2=1/3。
乙。河蓷l件知II-1:XBY,II-2:XBXb Ⅲ-1:1/2XBXb ,1/2XBXB×Ⅲ-4:XBY
乙病:1/2XBXb ×XBY:1/2×1/4=1/8;
無乙病:1-1/8=7/8。(或者:1/2×1+1/2×3/4=7/8。)
只患甲病概率:患甲病概率×不患乙病概率= 2/3×7/8=7/12
只患乙病概率:患乙病概率×不患甲病概率=1/3×1/8=1/24
只患一種病概率:只患甲病概率+只患乙病概率=7/12+1/24=15/24。
患兩種病概率:患甲病概率×患乙病概率 = 2/3×1/8=1/12
患病概率:患甲病概率 + 患乙病概率 - 甲乙病都患概率= 1-7/24=17/24
不患病概率:1-患病概率= 1/3×7/8=7/24
答案:(1)顯 常。2)隱 X 。3)AaXbY 。4)C、 B、 D、 A。
總之,人類遺傳病遺傳方式的判定及有關(guān)概率的計算題型分析的一般步驟:第一步、顯隱的判斷;第二步、判斷致病基因的位置;第三步、根據(jù)題意確定相關(guān)個體基因型和表現(xiàn)型;第四步、相關(guān)個體概率的計算,涉及幾對基因時,按“先分后合”的方法進(jìn)行計算。
參考文獻(xiàn):
[1]濤琪. 三尺講臺高考總復(fù)習(xí)生物(教師用書)[M],光明日報出版社,2006年3月第3版,387---400。
[2]韓清海、張風(fēng)民. 導(dǎo)與練高中生物第一輪總復(fù)習(xí)[M],陜西人民教育出版社,2008年4月第5版,218---220。
[3]李生清. XY型性別決定的生物伴性遺傳題型解析[J],中學(xué)生物教學(xué)2008年第7期第46頁。
[4]雷啟清.三維設(shè)計2009年高考生物第一輪總復(fù)習(xí)(教師用書)[M],光明日報出版社,2008年5月第三版,213---218。
[5]趙光明.遺傳病的概率計算方法例析[J],讀與寫:教育教學(xué)刊,2006年第7期
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