梁朝灿
[摘要]遗传系谱图题是高考生物中的一种重要题型。为了让学生快速解决此类题,简要提出了解此类题的几个关键步骤。
[关键词]遗传系谱图解题步骤
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)290115
人类遗传病是遗传学中的重要组成部分,是高考中的一个重要考点,此考点主要以系谱图的形式出现,考查的内容主要包括:该遗传病由显性基因控制还是由隐性基因控制?致病基因在哪里?个体的基因型如何?后代的患病率是多少?等等。针对以上问题,笔者概括出解决此类题型的关键步骤,以供参考。
一、判断显、隐性
即判断“该遗传病”与“正常”这一对相对性状,哪个是显性性状,哪个是隐性性状?最常用的方法是“无中生有法”,即亲代无“此性状”,后代有“此性状”,则“此性状”为隐性性状。例如,双亲正常,生出患病的小孩,则“患病”为隐性性状,“正常”为显性性状。又如,双亲患病,生出正常的孩子,则“正常”为隐性性状,“患病”为显性性状。图示为:
二、判断致病基因在常染色体上还是在性染色体上
最常用的方法是“假设法”。运用此法时,往往假设致病基因在X染色体上(若在Y染色体上,很容易从系谱图中看出,即各代所有的男性都患病,女性都正常),根据基因的传递规律及题目告知的已知条件,以“隐性个体”为突破口,结合图示,分析与该“隐性个体”相关的个体(亲代或者后代)的基因组成,便得到相关的结论。如图1,由第一步知此病由隐性基因控制,设致病基因在X染色体上,则患者的基因型为XbXb(设“正常”和“患病”这对相对性状由等位基因B、b控制),由此推知其父亲的基因型应为XbY,表现型应为患病,这与题意矛盾(图示父亲为正常),所以图1的遗传方式应为:常染色体上的隐性遗传病。
又如图2,由第一步知此病由显性基因控制,“正常”为隐性性状。设致病基因在X染色体上,则正常的个体基因型为XbXb(设“正常”和“患病”这对相对性状由等位基因B、b控制),由此推知其父亲的基因型应为XbY,表现型应为正常,这与题意矛盾(图示父亲为患
者),所以图2的遗传方式应为:常染色体上的显性遗传病。
值得一提的是,对于某些系谱图,有可能同时符合几种遗传方式,如图3,则这种病的遗传方式会是如何呢?
分析:由第一步知,“患病”为显性性状,“正常”为隐性性状。设此病
为伴性遗传(基因在X染色体上)且图中正常个体基因型为XaY,则患病双亲的基因型分别为XAXa和XAY,这符合题意;若假设此病为常染色体遗传病,且图中正常个体基因型为aa,则患病双亲的基因型分别为Aa和Aa,这也符合题意。由此可知,这种遗传病可以是伴X显性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病。
当不能确定遗传方式时,只能从可能性大小方面推测,方法如下:
1.若该病在代与代之间呈连续性遗传,则为显性遗传病:患者无性别差别,则为常染色体显性遗传病;患者女多于男,则为X染色体显性遗传病。
2.若该病在遗传系谱图中隔代遗传,则为隐性遗传病:患者无性别差别,则为常染色体隐性遗传病;患者女多于男,则为X染色体隐性遗传病。
三、正确书写相关个体的基因型
经一、二后,系谱图中某些个体的基因型便可确定。其遵循的原则是:隐性的个体一定是纯合子,其基因型可以确定(只要题目给出基因符号),如上面的图1,后代患者为隐性性状,其基因型可表示为bb。而显性的个体一定含有显性基因,但属纯合子还是杂合子,则需联系上下代方能确定。如上面的图1双亲皆为显性性状,其基因型可分别表示为B和B,因其后代出现基因型为bb的个体,这两个b分别来自双亲,故双亲基因型分别为Bb和Bb。
又如图2,经一、二分析后,可知此病为常染色体显性遗传病,后代正常个体为隐性性状,其基因型可表示为bb,而患病的个体为显性性状,一定含有显性基因,其基因型可分别表示为B和B,因其后代出现基因型为bb的个体,这两个b分别来自双亲,故双亲基因型分别为Bb和Bb。
下面通过实例来理解上述三个步骤。
【例1】图4所示系谱图中,该遗传病最可能的遗传方式是()。
A.常染色体显性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.X染色体显性遗传
D.X染色体隐性遗传
解析:读图可知,第一代女为患者,若为伴X隐性遗传病,则其子代中男孩都应为患者,但其子代中有正常男孩,故排除D;利用假设法可确定其余三项都有可能,但从图中的每一代都有患者看,最可能为显性遗传病,且第二代男性为患者、其妻为正常,而其子女中女孩都为患者,所以最有可能为C。
【例2】在下列遗传病系谱图中,最可能属于伴X隐性遗传的是()。
解析:设B、D为伴X隐性遗传病,由题知,两图都有患病的女性,推知其父应为患者,这与题意矛盾,排除B、D项;C图中男性全患病,故最可能是伴Y遗传。答案为A。
【例3】某家族成员有的患丙种遗传病(设显性基因为B,隐性基因为b),有的成员患丁种遗传病(设显、隐性基因分别为A和a),见图5。现已查明II-6不携带致病基因。问:
①丙种遗传病的致病基因位于染色体上;丁种遗传病的致病基因位于染色体上。
②写出下列两个体的基因型III-8、III-9。
③若III-8和III-9婚配,子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为。
解析:(1)第一步,利用“无中生有法”判断显、隐性。分析图谱可以知道,因II-3、4都正常,但其子代男患丙病,女患丁病,即双亲无病,后代有病,则“病”为隐性性状,故丙病和丁病都为隐性遗传病。第二步,利用“假设法”判断致病基因在常染色体上还是在性染色体上。设丁病为伴X遗传,则8号基因型为XaXa,推知其父3号基因型为XaY,表现型为患病,这与题意矛盾,故丁病为常染色体隐性遗传病。又设丙病为常染色体遗传,则9号基因型为bb,推知其父6号基因型为Aa,这与题知的6号不携带致病基因相矛盾,故丙病为X染色体隐性遗传病。(2)aaXBXB或aaXBXb,AAXbY或AaXbY。(3)5/12(分析略)。
(责任编辑黄春香)