巧解高考生物试题中的“遗传系谱图”

2015-09-10 07:22王从汉
中学生物学 2015年4期
关键词:概率

王从汉

摘 要 运用“口诀法”、“综合法”和“分解—相乘”法三种方法对考查类型进行突破,有助于学生全面掌握解遗传系谱图的方法和技巧。

关键词 遗传系谱图 遗传方式 个体基因型 概率

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

遗传系谱图亦称家系图,是指记录某一家族各世代成员数目、亲属关系以及有关遗传性状或遗传病在该家系中分布情况的图示。遗传系谱图通常包含了性别、性状表现、亲子关系、世代数以及每一个体在世代中的位置等信息,是调查家族遗传病的一种重要记录形式,是进行人类单基因遗传病分析的传统方法。

利用遗传系谱图的试题也是高考试题中热点试题,每年各省的高考试卷中不仅高频出现,而且也是高中生物教学中的重难点之一。下面从三个层次对遗传系谱图进行剖析,发掘系谱图中生物知识间的逻辑关系,探讨其解题规律,引导学生掌握其方法和技巧。

1 “口诀法”巧解遗传方式

系谱图的识别是解题的难点之一,它涉及到性别决定、伴性遗传、人类遗传病等基础知识,需要学生认真分析繁杂的图谱,并从中提取关键信息,然后把基础知识、图示信息和问题三者有机结合,做出分析。为此,总结出识别系谱图的口诀,该口诀将有利于解决系统图的相关问题。

1.1 遗传系谱图判定口决(图1)

1.2 口诀解析

首先确定该种遗传是细胞核遗传,还是细胞质遗传。

① 若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表现型与母亲相同,则为细胞质遗传。母亲有病,子女均有病,子女有病,母亲必有病,所以为细胞质遗传。子女同母为母系。

② 若系谱图中,出现母亲患病,孩子有正常的情况,或者,孩子患病母亲正常,则不是母系遗传。

其次确定是否为伴Y遗传。

① 若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y遗传。

患者的母亲没病,所以不是细胞质遗传;再根据患者父亲儿子均为患者,所以为Y染色体遗传。“父子相传伴Y”。

② 若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。

再次确定是显性遗传还是隐性遗传。

① “无中生有”是隐性遗传病,如图:

② “有中生无”是显性遗传病,如图:

最后确定是否为常染色体还是伴性遗传。

(1) 在已确定是隐性遗传的系谱中。

① 若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传(图4)。

若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传(见图5)。

(2) 在已确定是显性遗传的系谱中,若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传(图6)。

若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传(图7)。

2 “综合法”巧断个体基因型

在显隐性确定基础上根据个体表现型及个体的亲代或子代表现型、基因型确定个体基因型,有时根据提干中附加条件确定。个体基因型确定有:表现型确定基因型,亲代确定子代基因型,子代确定亲代基因型和附加条件确定基因型等几种类型。教师在根据试题的要求,把正推法、逆推法等多种方法综合在一起用,运用“综合法”有利于推断个体的基因型。

2.1 正推法

(1) 方法:由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。表1为采用正推法推断子代基因型种类及比例。

2.2 逆推法

已知子代表现型或基因型,推导出亲代的基因型。

(1) 基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A_来表示,那么隐性性状基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。

(2) 隐性纯合突破法。若子代中有隐性个体(aa)存在,则双亲基因型中一定都至少有一个a存在,然后再根据亲代表现型做进一步推断。

(3) 根据子代分离比来直接判断:

① 若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定都是杂合子(Bb),即Bb×Bb→3B_∶1bb。

② 若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即Bb×bb→1Bb∶1bb。

③ 若后代只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。

④ 若后代只有隐性性状,则双亲一定都是隐性纯合子(bb),即bb×bb→bb。

3 “分解——相乘”法巧解个体概率

学生在解答高考系谱图相关的试题时,经常遇到计算相关的可能性或机率问题,对于一对相对性状(基因)的问题时,可以运用分离规律进行解析;如果遇到两对或两对以上的性状(或基因)时,那又如何解决这类问题呢?这时可巧用“分解——相乘法”法来解决相关概率题。

3.1 “分解—相乘”法

如果涉及两对(多对)相对性状,可先分解为两个或多对相对性状,然后按分离定律分别单独分析,最后再将各对相对性状的分析结果组合并将相对性状的分析结果相乘。方法步骤即“分解→相乘”。

① “分解”是指先把多对相对性状(或等位基因)拆分为单一的相对性状(或等位基因);并把它们进行处理成某一种特定形式(即种类、类型或概率等形式);

② “相乘”指在分解并处理的基础上,运用数学概率中的基本原理彼此相乘,并得出组合结果。

3.2 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率表2

参考文献:

[1] 王筱燕,张向奎,屠涛,古宏伟.安徽省教育招生考试院,安徽省教育科学研究院.2014年普通高等学校招生全国统一考试安徽卷考试说明(理科·课程标准实验版)[M].合肥:黄山书社,2014.

[2] 朱正威,赵占良.生物2·必修·遗传与进化·普通高中课程标准实验教科书[M].北京:人民教育出版社.2011:34.

[3] 李秀芹。单基因遗传病遗传方式的判断[J].中学生物教学,2007,(8):46-48.

[4] 曹广忠.遗传系谱图题解答“三步曲”[J].中学生物教学,2010,(11):43-46.

[5] 张琳朴.遗传系谱图中疾病遗传方式的判断[J].生物学教学,2004,(11):20-23.

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