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高中生物必修二伴性遗传中遗传系谱图解的识图和解题是教学中的一个难点,教学中发现学生在解这类题时一方面对遗传病的类型判断不正确,另一方面是在计算时对系谱图中的某一个体的可能基因型分析不全面,从而导致计算错误。因此结合在平时教学中的点滴体会对如何正确解伴性遗传类题谈谈自己的看法。
一、遗传病类型的判断
人类遗传病可分为下面五种类型:常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传。解题时先要判断出致病基因的位置以及显隐性,然后根据题目要求分别写出各个个体的基因型、表现型以及各种基因型的概率。其中遗传病的性质可以依据以下步骤来判断:
(1)先确定是否是伴Y染色体遗传病:如果家系图中患者全为男性而女性全部正常且致病基因为父传子、子传孙,具有世代连续性,即可判断为伴Y遗传病,也称限雄遗传,这类病无显隐性之分。典型系谱图如图1。
(2)判断致病基因是显性还是隐性:可以根据无中生有为隐性(如图2),
有中生无为显性(如图3)来进行判断,但是如果出现有无生有无时显隐性都有可能,这时我们可以看患者代代(指各亲代与子代之间)是否具有连续性。如果有连续性的往往是显性致病基因控制的遗传病(可能性大但是不否定隐性遗传);不连续的则由隐性致病基因控制(如图4)。
(3)确定基因的位置,即致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。这时可以根据前面已经确定是显隐性的基础上进行判断。在已确定是隐性遗传时,如果父亲正常而女儿患病可判定是常染色体隐性遗传病(如图5);而在已确定是显性遗传时,如果父亲患病,女儿正常,或者母亲正常,儿子患病即可判定是常染色体显性遗传病(如图6)。
二、遗传病概率的计算
解题时在确定了遗传病类型的基础上,先把各个个体的基因型写出来,再利用基因的分离定律和自由组合定律进行计算。如果是隐性遗传病时先把患病个体的基因型写出来,再推出亲本和子代的基因型即隐性突破法。如果是显性遗传病时可先把正常个体的基因型写出来再推出其他个体的基因型。
例如图7是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答下列问题。
(1)甲病的遗传方是 。
(2)若Ⅱ1和Ⅱ6两者的家庭均无乙病史,则乙病的遗传方式是 。
(3)Ⅲ3和Ⅲ1分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿进行检查,可判断后代是否会患这两种病。
①Ⅲ3采取下列哪种措施 (填序号),原因是 。
②Ⅲ1采取下列哪种措施 (填序号),原因是 。
A.染色体数目检测
B.基因检测
C.性别检测
D.无需进行上述检测
(4)如果Ⅲ1和Ⅲ4违法结婚,子女中患病的可能性是 。
分析:
(1)由系谱图可看出,Ⅱ5和Ⅱ6生出不患病的个体Ⅲ3,可确定甲病是显性遗传病,再根据Ⅱ5有病而Ⅲ3正常可排除致病基因位于X染色体上,故甲病的致病基因位于常染色体上。在确定了基因位置的基础上再利用隐性纯合子突破法,推出各个个体的基因型。因为甲病是常染色体显性遗传病,故Ⅲ3和Ⅲ5的基因型都为aa,Ⅱ5和Ⅱ6的基因型都为Aa,利用分离定律可知Ⅲ4的基因型为1/3AA或1/3Aa,因Ⅲ1正常故为aa可知Ⅱ2为Aa,又因Ⅱ1正常再推出Ⅲ2为Aa。
(2)由Ⅱ1和Ⅱ2生育出患乙病的Ⅲ2,可确定乙病是隐性遗传病,又因Ⅱ1家庭均无乙病史,所以致病基因存在于X染色体上,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。再以隐性基因为突破口写出各个个体的乙病基因型,因Ⅲ2患乙病故基因型为XbY,可知Ⅱ2为XBXb,再写出Ⅲ1的基因型为1/2XBXB 或1/2XBXb。Ⅱ6家庭无乙病史,可知Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别XBY、XBXB,则Ⅲ3的基因型为XBXB,最后综合起来可知各个体的甲乙两病的基因型。
(3)概率计算时各个体基因型的系数不能漏写,如题中Ⅲ1的基因型为1/2aaXBXB 或1/2aaXBXb,Ⅲ4的基因型为1/3AAXBY或1/3AaXBY,若Ⅲ1和Ⅲ4结婚,仅考虑甲病时后代患甲病的概率是2/3×1/2=1/3,则不患甲病的概率是2/3;仅考虑乙病时,后代患乙病的概率是1/4×1/2=1/8,则不患甲病的概率是7/8;综合起来考虑,后代子女患病的可能性是只患甲病 只患乙病
两病兼患=2/3×7/8 1/8×1/3 2/3×1/8=
17/24。
(作者单位:湖南省桂阳县第一中学)
一、遗传病类型的判断
人类遗传病可分为下面五种类型:常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传。解题时先要判断出致病基因的位置以及显隐性,然后根据题目要求分别写出各个个体的基因型、表现型以及各种基因型的概率。其中遗传病的性质可以依据以下步骤来判断:
(1)先确定是否是伴Y染色体遗传病:如果家系图中患者全为男性而女性全部正常且致病基因为父传子、子传孙,具有世代连续性,即可判断为伴Y遗传病,也称限雄遗传,这类病无显隐性之分。典型系谱图如图1。
(2)判断致病基因是显性还是隐性:可以根据无中生有为隐性(如图2),
有中生无为显性(如图3)来进行判断,但是如果出现有无生有无时显隐性都有可能,这时我们可以看患者代代(指各亲代与子代之间)是否具有连续性。如果有连续性的往往是显性致病基因控制的遗传病(可能性大但是不否定隐性遗传);不连续的则由隐性致病基因控制(如图4)。
(3)确定基因的位置,即致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。这时可以根据前面已经确定是显隐性的基础上进行判断。在已确定是隐性遗传时,如果父亲正常而女儿患病可判定是常染色体隐性遗传病(如图5);而在已确定是显性遗传时,如果父亲患病,女儿正常,或者母亲正常,儿子患病即可判定是常染色体显性遗传病(如图6)。
二、遗传病概率的计算
解题时在确定了遗传病类型的基础上,先把各个个体的基因型写出来,再利用基因的分离定律和自由组合定律进行计算。如果是隐性遗传病时先把患病个体的基因型写出来,再推出亲本和子代的基因型即隐性突破法。如果是显性遗传病时可先把正常个体的基因型写出来再推出其他个体的基因型。
例如图7是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答下列问题。
(1)甲病的遗传方是 。
(2)若Ⅱ1和Ⅱ6两者的家庭均无乙病史,则乙病的遗传方式是 。
(3)Ⅲ3和Ⅲ1分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿进行检查,可判断后代是否会患这两种病。
①Ⅲ3采取下列哪种措施 (填序号),原因是 。
②Ⅲ1采取下列哪种措施 (填序号),原因是 。
A.染色体数目检测
B.基因检测
C.性别检测
D.无需进行上述检测
(4)如果Ⅲ1和Ⅲ4违法结婚,子女中患病的可能性是 。
分析:
(1)由系谱图可看出,Ⅱ5和Ⅱ6生出不患病的个体Ⅲ3,可确定甲病是显性遗传病,再根据Ⅱ5有病而Ⅲ3正常可排除致病基因位于X染色体上,故甲病的致病基因位于常染色体上。在确定了基因位置的基础上再利用隐性纯合子突破法,推出各个个体的基因型。因为甲病是常染色体显性遗传病,故Ⅲ3和Ⅲ5的基因型都为aa,Ⅱ5和Ⅱ6的基因型都为Aa,利用分离定律可知Ⅲ4的基因型为1/3AA或1/3Aa,因Ⅲ1正常故为aa可知Ⅱ2为Aa,又因Ⅱ1正常再推出Ⅲ2为Aa。
(2)由Ⅱ1和Ⅱ2生育出患乙病的Ⅲ2,可确定乙病是隐性遗传病,又因Ⅱ1家庭均无乙病史,所以致病基因存在于X染色体上,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。再以隐性基因为突破口写出各个个体的乙病基因型,因Ⅲ2患乙病故基因型为XbY,可知Ⅱ2为XBXb,再写出Ⅲ1的基因型为1/2XBXB 或1/2XBXb。Ⅱ6家庭无乙病史,可知Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别XBY、XBXB,则Ⅲ3的基因型为XBXB,最后综合起来可知各个体的甲乙两病的基因型。
(3)概率计算时各个体基因型的系数不能漏写,如题中Ⅲ1的基因型为1/2aaXBXB 或1/2aaXBXb,Ⅲ4的基因型为1/3AAXBY或1/3AaXBY,若Ⅲ1和Ⅲ4结婚,仅考虑甲病时后代患甲病的概率是2/3×1/2=1/3,则不患甲病的概率是2/3;仅考虑乙病时,后代患乙病的概率是1/4×1/2=1/8,则不患甲病的概率是7/8;综合起来考虑,后代子女患病的可能性是只患甲病 只患乙病
两病兼患=2/3×7/8 1/8×1/3 2/3×1/8=
17/24。
(作者单位:湖南省桂阳县第一中学)