第1个回答 2023-02-04
1 例题(2010年江苏卷) 遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如图1所示，请回答下列问题(所有概率用分数表示)：
(1)甲病的遗传方式是________。
(2)乙病的遗传方式不可能是________。
(3)如果Ⅱ－4、Ⅱ-6不携带致病基因，按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式，请计算：
①双胞胎(Ⅳ－1与(Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ－1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是______，女孩(Ⅳ－2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________。
2 解析(方法与步骤)
第一步：分别画出甲病和乙病的遗传系谱图。将两种病的遗传系谱图分别画出，单独地进行分析，问题不但变得简单了，而且不会发生错乱。拆分结果如图2所示。
第二步：分别分析甲病和乙病的遗传方式。分析判断遗传方式一般先判断显隐性，再判断基因位于常、X或Y染色体上。
如甲病无中生有，为隐性遗传病。先假设基因在x染色体上，则Ⅱ－2的基因型应为XbXb，这样I－1的基因型应为XbY，I－2的基因型应为XBXb，可见I－1的理论性状与事实相矛盾，所以假设错误，基因应在常染色体上。
乙病无法判断显隐性，所以各种情况都有可能。但当假设受x染色体上的显性基因控制时，则I－3、I－4的基因型应为XDY、XdXd，他们的女儿应全部为患病(XDXd)，儿子应全部正常(XdY)，理论分析与事实相矛盾，所以可排除遗传方式为伴x染色体显性遗传的可能性。
当题目说如果Ⅱ－4、Ⅱ－6不携带致病基因时，由于甲病遗传方式已确定，所以不受影响。但对乙病的确定影响较大，因为假设遗传方式为常染色体显性遗传或伴Y染色体遗传时，理论分析与事实能够相符合，但假设遗传方式为常染色体隐性遗传时，Ⅱ－5、Ⅱ－6的基因型应为dd、DD，他们的子女应全部正常(Dd)，而ⅡI-2却患病，因此常染色体隐性遗传被排除。当假设遗传方式为x染色体隐性遗传时，Ⅱ－5、Ⅱ－6的基因型应为XdY、XDXD，他们的子女也应全部正常(XDY、XDXd)，而ⅡI-2却患病，因此x染色体隐性遗传也被排除。另外根据系谱图可确定伴Y染色体遗传最可能，因为图中只有男性患病，而且只要父亲患病，儿子必患病，如果是常染色体显性遗传，男女都应可能患病。
第三步：用分离定律推断个体的基因型及概率。如甲病Ⅱ－3、Ⅱ－5的基因型都应为BB或2Bb，应用基因的分离定律求他们后代的基因型及概率时。在求配子的种类及比例时，可从概率角度分析：基因型为BB或2Bb，说明为BB的概率为1／3，产生的配子全部为B，即配子B的概率也为1／3，同时说明为Bb的概率为2／3，产生的配子B、b各占一半，配子B、b的概率就为2／3×1／2=1／3，然后将两种情况产生配子的概率相加，得配子B、b的概率分别为2／3、1／3，从而得到它们的比为2：1。甲、乙两病遗传图解如图3所示。
第四步：将两种病相应基因型、表现型进行组合，概率相乘。如双胞胎(Ⅳ-1与(Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是1／36×1／36=1／1296；双胞胎中男孩(Ⅳ－1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是1／36×1=1／36；女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是1／36×0=0。
3 实践(2010年上海卷)
题目：图4为某家族两种遗传病的系谱图，这两种单基因病分别由位于常染色体上的基因A／a及性染色体上的基因B／b控制。
(1)Ⅲ-14的x染色体来自于第1代中的________。
(2)甲病的致病基因位于________染色体上，是性遗传病。
(3)若Ⅲ－14与一个和图5中Ⅲ-15基因型完全相同的女子结婚，他们的后代患甲病的概率是________。
(4)假定Ⅲ-11与Ⅲ-15结婚，若a卵与e精子受精，发育出的Ⅳ－16患两种病，其基因型是________；若a卵与b精子受精，则发育出的Ⅳ17基因型是________，表现型是________；若Ⅳ－17与一个双亲正常，但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚，其后代不患病的概率是________。
解析：第一步：拆分甲病、乙病系谱图如图6所示。
第二步：甲病无中生有，为隐性遗传病。先假设基因在x染色体上，Ⅲ－13的基因型应为XaXa，那么Ⅱ－8的基因型应为XaY，与事实相矛盾，所以基因应在常染色体上。乙病无法判断显隐性，但由于甲病已确定在常染色体上，所以据题目乙病基因只能在性染色体上了，又因为女性有患者，因此基因不可以Y染色体上。假设受x染色体上的隐性基因控制时，Ⅱ－5基因型应XbXb，那么她的儿子Ⅲ-10、Ⅲ－11都应患病，与事实矛盾，所以该病遗传方式为伴x染色体显性遗传。
第三步：由系谱图容易推测出甲病Ⅲ－11、Ⅲ－14基因型都为AA或2Aa，乙病Ⅲ－11、Ⅲ-14基因型都为Xby。图2中Ⅲ-15基因型为AaXBXb，若Ⅲ-14与Ⅲ－15结婚，后代患甲病的概率和患乙病的概率推算如图7所示。
第四步：从上图可知Ⅲ-14和图2中Ⅲ-15结婚，他们的后代患甲病的概率是1／6，患乙病的概率为1／2，患甲乙两种病的概率为1／6×1／2=1／12。从图5可知，Ⅳ－16患两种病，基因型应为aaXBY，那么卵细胞a和精子e的基因型分别为aXB、aY。再根据第三步的分析可确定Ⅲ－11的基因型为AaXbY，进一步就可推测精子b的基因型为AXb。若a卵与b精子受精，则发育出的Ⅳ－17基因型是AaXBXb，表现型是仅患乙病的女性。若Ⅳ－17与一个双亲正常，但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚，即与基因型为(AA或2Aa)XbY的人结婚。遗传图解同Ⅲ－14与Ⅲ-15，其后代不患病的概率为5／6×1／2=5／12。