上海 赵亚娟
单基因遗传病的解题技巧
上海 赵亚娟
单基因遗传病是历年高考必考的知识点:创设情境镶入遗传病的相关知识的分析、推理、判断遗传方式、基因型、表现型、计算概率;另设情境建构运用遗传规律的综合题。大题中的小题间呈现出环环相扣,解题时若一着不慎,即会出现满盘皆输的局面。下面是笔者根据自己的教学经验总结一些规律与大家共同分享、探讨交流。
【例1】常见遗传病的遗传方式:
(1)白化病 ( )
(2)21三体综合征 ( )
(3)抗维生素D佝偻病 ( )
(4)软骨发育不全 ( )
(5)血友病 ( )
(6)青少年型糖尿病 ( )
(7)红绿色盲 ( )
(8)外耳道多毛症 ( )
A. 常染色体显性 B. 常染色体隐性
C. 伴X染色体显性 D. 伴X染色体隐性
E. 多基因遗传病 F. 染色体遗传病
G. 伴Y染色体
【答案】(1)B (2)F (3)C (4)A (5)D (6)E(7)D (8)G
“红绿色盲、白化病、血友病等已知遗传方式的遗传病”
“某个体不携带某病的致病/正常基因/纯合体”(推断致病基因的位置)
“两种病之一是伴性遗传病”
“某病和某病都位于X染色体:连锁”
“某病的致病基因位于人的第某号染色体上”:常染色体遗传
若系谱图,无中生有:隐性→找女病→父/儿子正常,则可排除伴X染色体隐性遗传;
若系谱图,有中生无:显性→找男病→母/女儿正常,则可排除伴X染色体显性遗传。
4.无特殊家庭,可通过试误、反证等方法,尝试排除伴性遗传
常染色体显性病:男女发病率相等/相近,常为代代相传。
常染色体隐性病:男女发病率相等/相近,常为隔代相传。
X连锁显性病:女病大于男病,常为代代相传。
X连锁隐性病:男病大于女病,常为隔代相传。
Y连锁遗传病:患者都为男性,常为代代相传。
【例2】判断下列遗传系谱图的遗传方式:
【解析】(1)双亲正常,4病:“无中生有”→隐性。4女病,1父正常→常染色体遗传。(2)双亲患病,4正常:“有中生无”→显性。1男病,4女正常→常染色体遗传。(3)“无中生有”→隐性。图中无女病男正常,用试误法:若为常染色体遗传,3为cc,则1为Cc,与1不携带致病基因不符,假设错误,故伴X染色体遗传。(4)“有中生无”→显性。若为常染色体遗传,3为dd,1为Dd,与1不携带正常基因不符,假设错误,故伴X染色体遗传。
【答案】(1)常染色体隐性遗传病 (2)常染色体显性遗传病 (3)伴X染色体隐性遗传病 (4)伴X染色体显性遗传病
关注题干中给定的显隐性基因字母:甲病(B/b)和乙病(H/h)
(1)常染色体遗传,如白化病患者:bb;
(2)伴X染色体遗传,如血友病男性:XbY;
(3)常染色体上独立遗传的两种遗传病,如白化病多指患者:bbHh或bbHH;
(4)常染色体和伴X染色体遗传,如白化病色盲男性:bb XhY;
(5)两种都为X染色体遗传,如色盲血友病男性:XbhY。
1.亲推子、子推亲的基因型、表现型:俗称“六把钥匙”(要求:熟透于心)
2.“患病男孩”和“男孩患病”
(1)若致病基因位于常染色体,则“患病男孩”:患病概率×1/2,因生男生女概率为1/2;则“男孩患病”:等于患病概率,因该遗传病男孩或女孩患病概率=孩子中患病概率;
(2)若致病基因位于X染色体,则“患病男孩”:母亲提供致病基因概率×父亲提供Y概率1/2;则“男孩患病”:已知父亲提供Y概率1×母亲提供致病基因概率;
【例3】(改编)下图是某种遗传病的系谱图(A/a)。
(1)该病的致病基因位于________染色体上的______性遗传病。
(2)4号的基因型是_______,4号和10号基因型相同的可能性是________。
(3)若是保证11号的子代不患此病,其配偶的基因型必须是_______。
(4)若7号和10号近亲结婚,则他们生出患病孩子的概率是________,患病男孩的概率是________,男孩患病概率是_______。
【解析】(1)1、2→5:隐性。5女病,1男正常→常染色体遗传。
(2)4正常→A__,8、9患者的致病基因之一来自4,故4为Aa。同理10正常→A__,5致病基因必传10,故10为Aa。故4和10基因型是100%相同。
(3)综上所述11为aa,若子代不患病,结合“六把钥匙”即后代为全显,则亲本之一为显性纯合:AA:故11配偶的基因型是AA。
(4)运用(2)中4的推理:3为Aa,3×4:Aa×Aa→7为2/3 Aa或1/3 AA。10为Aa,而1/3 AA×Aa→子代正常;2/3 Aa×Aa→子代患病:2/3×1/4=1/6。患病男孩=患病概率×1/2=1/6×1/2=1/12;男孩患病=孩子中患病概率=1/6。
【答案】(1)常 隐 (2)Aa 100% (3)AA(4)1/6 1/12 1/6
【例4】(原创)下图是某种遗传病的系谱图。
(1)判断该病最有可能的遗传方式:___ ___遗传病;
(2)下列个体的基因型(B/d表示):
5_______,6_______,
9________,10________;
(3)若8号和9号结婚,生育一个患病孩子的概率为_______,生育一个患病男孩的概率为_______,生育一个男孩患病的概率为________。
【解析】(1)5、6→10:显性。图中无男病女正的特殊家庭,据女病>男病,代代相传→该病最有可能是伴X染色体显性遗传病。
(2)致病基因XB,正常基因Xb。故5和10基因型:XBY、XbY。10的Xb必来之6,而6患病→6基因型:XBXb。5的XB必传给9,而6提供XB或Xb概率:1/2,故9基因型:1/2XBXB或1/2XBXb。
(3)8:XbY——产生精子都不携带致病基因;9提供Xb概率为1/2×1/2,提供XB概率是1-1/2×1/2=3/4;9提供XB即生出病孩,故患病孩子的概率为3/4。患病男孩:母亲致病基因概率×父亲Y概率1/2→3/4×1/2=3/8;男孩患病:父亲Y概率1×母亲致病基因概率→1/×3/4=3/4。
【答案】(1)伴X染色体显性 (2)XBY XBXbXBXB或XBXbXbY (3)3/4 3/8 3/4
3.两对独立遗传病的概率计算
依“六把钥匙”进行“逐对分析”:每种遗传病的基因型或表现型的概率计算,两个相继事件发生的概率:两种概率之积。
(1)常染色体上独立遗传的两种遗传病
【例5】(改编)下图是甲、乙两种遗传病的家族系谱图(甲病A/a,乙病B/b,7号为纯合体)。
(2)甲病:6正常,基因型为aa;3×4病→9正, 4:Aa。乙病:6正常,基因型为B__,“六把钥匙”1×2→4病,推1、2,基因型为Bb、Bb;1×2→6正常,6基因型为2/3Bb、1/3BB;3×4病→9病(B__×bb→bb),3基因型为Bb。故3基因型为aaBb,6基因型为2/3aaBb、1/3aaBB,4基因型为Aabb,9基因型aabb。
(3)7纯合体、表现正常:aaBB。结合(2)“六把钥匙”“逐对分析”→6×7,甲病:子代都为隐性纯合体;乙病组合一:2/3Bb× BB,生出纯合体:2/3×1/2=1/3;组合二:1/3BB×BB,稳定遗传生出纯合体:1/3。故10纯合体:1/3+1/3=2/3。
(4)迁移(3)解题思路→11:2/3aaBB、1/3aaBb。3(aaBb)×4(Aabb)→8仅患甲病:AaBb;8(AaBb)× 11(2/3aaBB、1/3aaBb)→正常男孩aaB__XY:1/2×(1-1/3×1/4)×1/2=11/48。
【答案】(1)常 显 常 隐 (2)aaBb或aaBB aabb(3)2/3 (4)11/48
(2)常染色体和伴X染色体上的两种遗传病
【例6】(改编)下图是甲、乙两种遗传病的遗传系谱图,(甲病A/a,乙病B/b,其一为伴性遗传)。
(1)甲病致病基因位于________染色体上的_______性遗传病;乙病致病基因位于________染色体上的______性遗传病。
(2)6号的基因型可能是________,9号的基因型是____
_________。
(3)10号是纯合体的概率是________。
(4)若8号和11号结婚,生下正常男孩的概率_______。
【解析】(1)1、2→5或6:显性。1男病,5女正常→甲病:常染色体显性遗传病。1、2→4:隐性。4女病,1父正常→乙病:常染色体隐性遗传病。
(1)甲病致病基因位于________染色体上的_______性遗传病;乙病致病基因位于________染色体上的_____性遗传病。
(2)若9号和11号结婚,生育子女中同时患有甲、乙两病的概率________,只患一种病的概率是________,正常概率是________。
(3)若8号和10号结婚,生育子女中同时患有甲、乙两病概率是_______,只患有一种病的概率是_______,患病概率是_______。
【解析】(1)3、4→9:隐性,9女病,3父正常→常染色体隐性遗传病。6、7→11:“无中生有”→隐性,其一为伴性遗传→伴X染色体隐性遗传。
(2)9:1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,11:1/3AAXbY;2/3AaXbY。9×11→甲病:2/3×1/2=1/3;乙病:1/2×1/2× 1=1/4。故两病:1/3×1/4=1/12;一种病(仅甲病或仅乙病):(1-1/3)×1/4+1/3×(1-1/4)=5/12;患病(两病+一种病或1-不患病):1/12+5/12=6/12或1-(1-1/3)×(1-1/4)=1/2。
(3)解题思路及过程参考(2)。
【答案】(1)常 隐 X 隐 (2)1/12 5/12 1/2(3)1/24 3/8 7/12
(作者单位:上海市扬子中学)