高中生物-遗传系谱图解题技巧

高中生物-遗传系谱图解题技巧

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 遗传系谱图解题技巧 遗传系谱图是高中生物的重点也是难点，在高中生物教材中占据重要地位，在高考或会考中占有一席之 地。遗传系谱图主要考查学生两个内容，一是遗传病的遗传方式判断，二是计算生患病或健康子女的概率， 本文主要阐述遗传病的遗传方式判断。 要快速确定遗传病的遗传方式，学生首先要有意识地熟记常见的遗传病的遗传方式，如“白化病”“先 天性聋哑”为常染色体隐性遗传病，“多指”“并指”为常染色体显性遗传病，“红绿色盲”“血友病”为 伴 X 隐性遗传病，“抗维生素 D 佝偻病” 为伴 X 显性遗传病。其次要熟记有关口诀，如 “无中生有是隐性，有中生无是显性” “常染色体显性遗传病：父母有病，女儿无病” “常染色体隐性遗传病：父母无病，女儿有病” “若为伴 X 显性遗传病：父病女必病，子病母必病”只用于“排除法” “若为伴 X 隐性遗传病：母病子必病，女病父必病”只用于“排除法” “伴 Y 遗传病：父病子必病，传男不传女” “线粒体遗传病：母病子女全病” 在此基础上，学生只要“一看、二找、三观察”，就能快速确定遗传病的遗传方式。 一看，看什么？看题干。如果题干中已告之自己熟悉的遗传病，如“色盲”，“白化病”等，则 立即作出相应的判断。 二找，找什么？一找如下片段 (a) (b) (c) (d) 只要系谱图中出现如图 a、b 的情形，即可判断该病为隐性遗传病，即“无中生有是隐性”； 若出现如图 c、d 的情形即可判断该病为显性遗传病，即“有中生无是显性”。并且只要系谱 图中出现如图 b 的情形即可判断该病为常染色体隐性遗传病;即“父母无病，女儿有病”； 若 出现如图 d 的情形即可判断该病为常染色体显性遗传病.，即“父母有病，女儿无病”。若系 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 谱图中只出现图 a 情形，只能判断为隐性遗传病，若出现图 c 情形，只能判断为显性遗传病， 而不能判断该致病基因在常染色体上还是在性染色体上，此时还需寻找如下片段即“二找”： (1) (2) (3) (4) 如谱图中 出现上述{1}{2}片段，则排除伴 X 隐性遗传，因为“伴 X 隐性遗传病：母病子必病， 女病父必病”，而图中且是“母病子不病，女病父不病”， 判断为常染色体隐性遗传病。如谱 图中 出现上述{3}{4}片段，则排除伴 X 显性遗传，因为“伴 X 显性遗传病：父病女必病，子 病母必病”，图中且是“父病女不病，子病母不病”，判断为常染色体显性遗传病。 三观察：一观察谱图中是否出现男性全患病，女性不患病的情形，若有则最有可能为伴 Y 遗传病，因为“父病子必病，传男不传女”。二观察谱图中是否出现女性患者的子女全患病， 若有则最有可能为线粒体遗传病，因为“母病子女全病”。三观察谱图中 1.该病在代与代之间若呈连续遗传，则最有可能为显性遗传，如患者性别无差异，则为常染 色体，如患者女多于男，则在 X 染色体上； 2.若该病隔代遗传，则最有可能为隐性遗传，如患者性别无差异，则为常染色体，如患者男 多于女，则在 X 染色体上 *【例 1】观察遗传系谱图，分析其遗传类型并回答问题： A.致病基因位于常染色体上的显性遗传病 B.致病基因位于常染色体上的隐性遗传病 C,致病基因位于 X 染色体上的显性遗传病 D.致病基因位于 X 染色体上的隐性遗传病 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 （1） 分析各遗传系谱图，回答所属的遗传类型（将正确的选项填入括号内） ①甲遗传系谱图所示的遗传病可能是（ ）②乙遗传系谱图所示的遗传病可能是（ ） ③丙遗传系谱图所示的遗传病可能是（ ）④丁遗传系谱图所示的遗传病可能是（ ） 【解析】参照判定口诀，判断的关键是： 甲：8×9→13，8 和 9 都无病，13（女儿）有病，立即得出常染色体隐性遗传病，即“父母无病，女儿有病”。 乙：不符合判定口诀，也不能用“排除法”排除伴 X 显性遗传和伴 X 隐性遗传，故都有可能。 丙：10×11→13，10 和 11 都有病，13（儿子）无病，为显性遗传病，“有中生无为显性”；4（父亲）有病， 7（女儿）无病，8（儿子）有病，3（母亲）无病，排除伴 X 显性遗传，肯定属于常染色体显性遗传，若为 伴 X 显性遗传病，“父病女必病，子病母必病”。 丁：8×9→15，8 和 9 都无病，15（儿子）有病，为隐性遗传病，“无中生有为隐性”；7（母亲）有病， 13（儿子）无病，肯定属于常染色体隐性遗传，因为若为伴 X 隐性遗传病，“母病子必病”。 【答案】①B;②ABCD;③A;④B 例 2、图 5 所示系谱图中，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；利用反证法可确定其余二项都有可能，但从图中的第二 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3、在下列遗传病系谱图中，最可能属于伴X隐性遗传的是( ) (A) (B) (C) (D) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 【解析】A 图中可以找到无中生有的片段，为隐性遗传，且具有隔代遗传的现象，故最可 能属于伴 X 隐性遗传的是。B 图中可以找到父母无病，女儿有病的片段，故一定是常染色体 上的隐性遗传病。C 图中男性全患病，故最可能是伴 Y 遗传。D 图中该病代代相传，且无性别 差异，故最可能常染色体显性遗传。答案为 A。 练习题： 1.某种遗传病受一对等位基因控制，下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是 A．该病为伴 X 染色体隐性遗传病，Ⅱ1 为纯合子 B．该病为伴 X 染色体显性遗传病，Ⅱ4 为纯合子 C．该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2 为杂合子 D．该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3 为纯合子 命题意图: 本题考查常、性染色体上基因传递的特点与规律及学生对遗传系谱的分析能力 【解析】由于该遗传图所示遗传病的显隐性和位置均不可确定，所以宜用“反推法”。如是 X 染色体上的 隐性遗传病，则Ⅱ1 的基因型为 XAXa(假定这对等位基因为 A 和 a);如是 X 染色体上的显性遗传病，则Ⅱ4 的基 因型可能为 XAXA、XAXa；如是染色体上的隐性遗传病，则Ⅲ2 的基因型为 Aa;如是染色体上的隐性遗传病,则Ⅱ3 的基因型可能为 AA、Aa。所以选 C。 2．以下为遗传系谱图，2 号个体无甲病致病基因。对有关说法，正确的是 A A．甲病不可能是 X 隐性遗传病 B．乙病是 X 显性遗传病 C．患乙病的男性多于女性 D．1 号和 2 号所生的孩子可能患甲病 3．右图所示遗传系谱中有甲(基因为 D、d)、乙(基因为 E、e) 两 种 遗 传 病，其中一种为红绿色盲症。下列有关叙述中正确的是 C A．甲病为色盲症，乙病基因位于 Y 染色体上 B．Ⅱ7 和Ⅱ8 生一两病兼发的男孩的概率为 1／9 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 C．Ⅱ6 的基因型为 DdXEXe D．若Ⅲ11 和Ⅲ12 婚配，则生出病孩的概率高达 100％ 4、有两种罕见的家族遗传病，它们的致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种先天代谢病称为黑尿 病（A，a），病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色（B，b）。如图为 一家族遗传图谱。 （1）棕色牙齿是______染色体 、____性遗传病。 （2）写出 3 号个体可能的基因型：________。7 号个体基因型可能有_________种。 （3）若 10 号个体和 14 号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿概率是＿＿＿。 （4）假设某地区人群中每 10000 人当中有 1 个黑尿病患者，每 1000 个男性中有 3 个棕色牙齿。若 10 号个 体与该地一个表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿有黑尿病的孩子的概率是_________。 （1）X 显 （2）AaXBY 2 (3) 1/4 （4） 1/400 5.下图是一色盲的遗传系谱： （1）14 号成员是色盲患者，致病基因是由第一代 中的某个体传递来 的。用成员的编号和“→”写出色盲基因的传递途 径 ： __________________。 （2）若成员 7 与 8 再生一个孩子，是色盲男孩的 概率为________，是 色盲女孩的概率为________。 （1）1→4→8→14 （2）1/4 0 6.下图是一个家庭的遗传谱系（色觉正常为 B，肤色正常为 A），请回答： (1)1 号的基因型是______________。 (2)若 11 号和 12 号婚配，后代中患色盲的概率为_________。同时患两种病的概率为___________。 (3)若 11 号和 12 号婚配，生育子女中有病孩子的概率为_______；只患白化病(不含既色盲又白化的患者)的 概率为___________。 (1)A．XBXb (2)1/4 1/36 (3)1/3 1/12 7.（09 安徽卷）5．已知人的红绿色盲属 X 染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传（D 对 d 完全 显性）。下图中Ⅱ2 为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5 为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带 d 基因)和Ⅱ3 婚后生下一 个男孩，这个男孩患耳聋、色盲。既耳聋有色盲的可能性分别是 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 A．0 、 1 2 、0 B．0、 1 4 、 1 4 C．0、 1 8 、0 D． 1 2 、 1 4 、 1 8 答案：A 解析：设色盲基因为 b，依题意，Ⅱ5 为听觉正常的色盲患者，则他的色盲基因来自他的母亲，母亲基因型为 XBXb，又因为Ⅱ4 不携带 d 基因，则她的基因型为 1/2DD XBXB 和 1/2 DD XBXb，Ⅱ3 的基因型为 DdXBY, Ⅱ4 和Ⅱ3 婚后生下一个男孩，则这个男孩患耳聋的可能性为 0，色盲的可能性为 1/2×1/2=1/4，既耳聋有色盲的可能 性分别是 0。故 A 正确。 （09 广东卷）8．右图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ-9 的性染色体只有一条 X 染色体，其他成员 性染色体组成正常。Ⅲ-9 的红绿色盲致病基因来自于 A．Ⅰ-1 B．Ⅰ-2 C．Ⅰ-3 D．Ⅰ-4 答案：B 解析：红绿色盲遗传为交叉遗传，而Ⅲ-9 只有一条 X 染色体，且其父亲 7 号正常，所以致病基因来自母亲 6 号，6 号表现正常，肯定为携带者，而其父亲Ⅰ-2 患病，所以其致病基因一定来自父亲。 9.（09 广东理基）48．图 10 是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是 A．该病是显性遗传病，Ⅱ—4 是杂合体 B．Ⅲ—7 与正常男性结婚，子女都不患病 C．Ⅲ—8 与正常女性结婚，儿子都不患病 D．该病在男性人群中的发病率高于女性人 群 答案：D 解析：从 4 号和 5 号所生儿子的表现型可以判断，该病为 X 染色体上的显性遗传病。这样Ⅱ一 4 应是杂合体； Ⅲ一 7 是正常的纯合子，与正常男性结婚，子女都不患病；Ⅲ一 8 患病，与正常女性结婚，只能把致病基因 遗传给女儿，儿子不可能患病；该病在女性人群中的发病率高于男性人群。所以 D 不正确。 10.（09 广东文基）75．图 12 是一种单基因遗传病的系谱图，对于该病而言，有关该家系成员基因型的叙述， 正确的是 A．I 一 1 是纯合体 B．I 一 2 是杂合体 C．Ⅱ一 3 是杂合体 D．Ⅱ一 4 是杂合体的概率是 1／3 答案：B 解析：本题考查遗传疾病的判断，亲代没病，子 代有病，女儿有病父亲正 常，所以此病为常染色体显性遗传病。I 一 1 ， I 一 2 都为杂合体 Aa。Ⅱ 一 3 为隐性纯合体 aa。Ⅱ一 4 是杂合体的概率 是 1/2。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 11.（09 山东卷）27.（18 分）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答 问题： （1）上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用 A、a 表示，乙病基因用 B、b 表示，Ⅱ-4 无致病基因。甲病的 遗传方式为____________，乙病的遗传方式为____________。Ⅱ-2 的 基因型为____________，Ⅲ-1 的基因 型为____________，如果Ⅲ-2 与Ⅲ-3 婚配，生出正常孩子的概率为____________。 （2）人类的 F 基因前段存在 CGG 重复序列。科学家对 CGG 重复次数、F 基因表达和某遗传病症状表现三者之 间的关系进行调查研究，统计结果如下： CGG 重复次数（n） n<50 n≈150 n≈260 n≈500 F 基因的 mRNA（分子数/细胞） 50 50 50 50 F 基因编码的蛋白质（分子数/ 细胞） 1000 400 120 0 症状表现 无症状 轻度 中度 重度 此项研究的结论_______________________________________________________________。 推测：CGG 重复次数可能影响 mRNA 与____________的结合。 （3）小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤： 供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿 B（健那绿）染液，解 离固定液。 取材：用____________作实验材料 制片：①取少量组织低渗处理后，放在____________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。 ②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量____________。 ③一定时间后加盖玻片，____________。 观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是 __________________。 ②右图是观察到的同源染色体进入（A1 和 A2）的配对情况若 A1 正常， A2 发生的改变可 能是________________________。 答案： （1）常染色体上的显性遗传病 伴 X 隐性遗传病 AaXbY aaXBXb 7/32 （2）CGG 重复次数不影响 F 基因的转录，但影响翻译（蛋白质的合成），并与该遗传病是否发病及症状表现 （发病程度）有关 核糖体 （3）（小鼠）睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞，精细胞，精原细胞 缺失 解析： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 本题考察了以下的知识点： （1）通过遗传系谱图考察了遗传病方式的判断和患病概率的计算 （2）图表形式呈现一定的信息，要求学生据表格数据得出结论并作出相关推测 （3）减数分裂观察实验 （1）题考查遗传病方式的判断和患病概率的计算。 由图示难以推断甲病是显性还是隐性遗传病（不满足有中生无和无中生有的任何一个规律）。这样我 们可以直接来看Ⅱ-2 病而 I—1 未病（男病女未病），排除是伴 X 显性遗传病，Ⅱ-3 病而Ⅲ-5 未病（女病男 未病），排除是伴 X 隐性遗传病，同时显然也不可能是伴 Y 遗传病，那么只能是常染色体上的遗传病。如果 是常染色体的隐性遗传病，则Ⅱ-4 为携带者，有致病基因，所以甲病是位于常染色体上的显性遗传病。乙病 由 I-1、I-2 无乙病生出Ⅱ-2 患乙病的（无中生有），判断乙病属于隐性遗传病，同样如果是常染色体上的隐 性遗传病则Ⅱ-4 为携带者，有致病基因，所以判断乙病是伴 X 隐性遗传病。进一步较易推断出Ⅱ-2 的基因 型是 AaXbY,Ⅲ-1 的基因型是 aaXBXb，Ⅲ-2 的基因型 AaXBY, Ⅲ-3 的基因型是 1/2AaXBXb 或 1/2AaXBXB，这样分 以下两种情况：①Ⅲ-2（AaXBY）与Ⅲ-3（1/2AaXBXb）生出正常的孩子的不完整的基因型为 aaXB_,概率是 1/2 ×1/4×3/4=3/32②Ⅲ-2（AaXBY）与Ⅲ-3（1/2AaXBXB）生出正常的孩子的不完整的基因型为 aaXB_,概率是 1/2 ×1/4×1=1/8,所以二者生出正常孩子的概率是 3/32+1/8=7/32。 （2）图表形式呈现一定的信息，要求学生据表格数据得出结论并作出相关推测 由图标中的数据发现 CGG 重复次数不影响 F 基因的 mRNA 数，即不影响 F 基因的转录，但影响 F 基因编 码的蛋白质数，即影响翻译的过程，从而推测很可能是由于 CGG 重复 mRNA 与核糖体的结合进而影响了蛋白 质的合成。 （3）本题考察了减数分裂观察实验，比较贴近课本。 首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知，取材——解离——漂洗——染色——制 片——观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中 12.（09 江苏卷）33．（8 分）在自然人群中，有一种单基因（用 A、a 表示）遗传病的致病基因频率为 1／10 000，该遗传病在中老年阶段显现。1 个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。请回答 下列问题。 （1）该遗传病不可能的遗传方式 是 。 （ 2 ） 该 种 遗 传 病 最 可 能 是 遗传病。如果这种推理成 立，推测Ⅳ一 5 的女儿的基因型 及 其 概 率 （ 用 分 数 表 示） 。 （3）若Ⅳ一 3 表现正常，那么该 遗 传 病 最 可 能 是 ，则Ⅳ-5 的女儿 的 基 因 型 为 。 答案： （1）Y 染色体遗传和 x 染色体隐性遗传 （2）X 染色体显性 1／40 000 A AX X 、 10 002／40 000 A aX X 、 29 997／40 000 a aX X （3）常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa 解析：本题考查遗传疾病的推导和概率计算的相关知识。 （1）用代入排除法，分别用各种情况代入遗传系谱图逐一排除，遗传系谱图中没有只传男性所以不是伴 Y 染色体遗传病，Ⅱ-4 有病，其子正常，所以不是伴 x 染色体隐性遗传病。 （2）该遗传病在后代中女性患者多于男性，所以最有可能是伴 X 染色体显性遗传病，若成立则Ⅳ-5 的基因 型为 1/2 A aX X 、1/2 a aX X ，她可能与正常的男性 XaY（概率 9999/10000）和患病男性 XAY（1/10000）结婚， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 然后组合四种情况分别计算，则 A AX X 为 1/10000x1/4=1／40 000, A aX X 为 1/4x9999/10000+1/2x1/10000= 10 002／40 000, a aX X 为 29 997／40 000。 （3）若Ⅳ-3 表现正常，但是Ⅳ-4 有病，那么该遗传病不可能是 X 染色体显性，所以为常染色体显性遗传病。 Ⅳ-5 的基因型为 Aa，他的丈夫可能是 AA、Aa。其女儿可能为 AA、Aa、aa。