高中生物學遺傳系譜圖解題技巧

楊國忠

遺傳系譜圖的解答是高中生物學內(nèi)容中比較難的一個知識點，其中考查的內(nèi)容主要包括兩個：一是遺傳病的遺傳方式判斷，二是生患病或健康子女概率的計算。在遇到多對等位基因的時候，如果沒有過硬的基本功，不掌握一定的解題技巧，解題難度較大。特別是判斷遺傳方式時易出錯、計算概率過程中計算量大。很多學生往往在解答過程容易犯這樣或者那樣的錯誤，得分率非常的底，有些學生遇到這樣的題目會選擇放棄。筆者結(jié)合本人的教學經(jīng)驗，對遺傳系譜圖中“遺傳病的遺傳方式判斷”和“后代概率的計算”解題技巧歸納總結(jié)如下。

一、系譜圖中遺傳病遺傳方式的判斷

系譜圖中涉及到得遺傳病可能是一種，也可能是多種遺傳病，不管何種情況，解題的原則都是化復雜為簡單，即一種一種判斷它的遺傳方式，判斷某種遺傳病的遺傳方式的一般步驟如下。

1. 確定特殊的遺傳方式

首先看題干中是否有書中學過的遺傳病，如“白化病”，“先天性聾啞”、“ 苯丙酮尿癥”為常染色體隱性遺傳?。弧岸嘀浮?、“并指”、“ 軟骨發(fā)育不全”為常染色體顯性遺傳病；“紅綠色盲”、“血友病”、“ 進行性肌營養(yǎng)不良”為伴X隱性遺傳病；“抗維生素D佝僂病” 為伴X隱性遺傳病。遇到這類題目，我們不需再費時間去推斷，立即作出相應的判斷。

其次是確認或排除細胞質(zhì)遺傳。觀察遺傳系譜圖，如發(fā)現(xiàn)母病子女都患此病，母親正常，子女都正常，則可斷定此病為細胞質(zhì)遺傳。

第三是確認或排除伴Y遺傳。觀察遺傳系譜圖，如發(fā)現(xiàn)父病、子全病、女全不病，即出現(xiàn)父傳子，子傳孫，則可判定此病為伴Y遺傳。

2. 判斷遺傳病的顯隱性

若遺傳系譜中出現(xiàn)某種遺傳病的雙親正常，生出有病孩子（即“無中生有”），則這種病為隱性基因控制的遺傳病，如圖3；若遺傳系譜中，出現(xiàn)某種遺傳病雙親有病，生出正常孩子（即“有中生無”），則必為顯性基因控制的遺傳病。

3. 判斷遺傳病致病基因的位置

經(jīng)過以上特殊遺傳方式排除后，剩下致病基因的位置可能在X染色體上也可能在常染色體上，接下來分兩種情況進行肯定的判斷。

（1）隱性遺傳情況的判定：確定某遺傳病為隱性遺傳病后，從系譜圖中找是否有“母病子不病，女病父不病”的情況（女病父正?；蜃诱＃?，如果有，則該病一定是常染色體隱性遺傳，如圖5。

（2）顯性遺傳情況的判定：確定某遺傳病為顯性遺傳病后，從系譜中找是否有“子病母不病，父病女不病”的情況（男病母親正?；蚺畠赫＃?，如果有，則該病一定是常染色體顯性遺傳。

4. 其他類型

若沒有以上的特點，遺傳系譜圖的遺傳方式就無法明確判斷出，這時，可以從可能性進行判斷，或者根據(jù)題意的輔助條件作出判斷。

（1）可能性的判斷，如觀察遺傳系譜圖7，分析其遺傳病可能的遺傳方式。

圖7中沒有出現(xiàn)上面所述的可以肯定的判斷方式，但因其中代代都有患者，故可能是顯性遺傳病，但也可能是隱性遺傳??；又因家族中男性患者多于女性患者，可能是伴性遺傳，但也可能是常染色體遺傳。因此，以上家族系譜圖的遺傳病遺傳方式可能是： 致病基因位于常染色體上的顯性遺傳病， 致病基因位于常染色體上的隱性遺傳病， 致病基因位于X染色體上的顯性遺傳病， 致病基因位于X染色體上的隱性遺傳病，但最可能是致病基因位于X染色體上的顯性遺傳病。

（2）根據(jù)題意的輔助條件作出明確的判斷，如圖8是患甲病和乙病兩種遺傳病的系譜圖，如果6號個體不攜帶乙病基因，則這一家族的甲病和乙病的遺傳方式分別是什么？

對甲乙兩種遺傳病，我們發(fā)現(xiàn)3號和4號正常、5號和6號個體正常，生出患病的8號個體和10號個體，因此甲病和乙病都為隱性遺傳病。甲病中出現(xiàn)——女病父正?；蜃诱?，可以確定為常染色體隱性遺傳病。直接看系譜圖，乙病致病基因是在常染色體上還是X染色體上無法確定，但題意中告訴我們6號個體沒有致病基因，可以排除常染色體遺傳（如果是常染色體，則6號個體的基因型為Aa，與題意不符），則可以確認乙病為致病基因是在X染色體上的遺傳病。

二、系譜圖中遺傳病遺傳概率的計算

下面以例題形式闡述解題方法和技巧。如圖9，甲病為常染色體顯性遺傳病，乙病為伴X染色體隱性遺傳病，若Ⅲ-1與Ⅲ-4結(jié)婚，生一個只患甲病的概率是多少，同時患兩種病的是多少，正常的概率是多少， 患一種病孩子的概率是多少。

1. 利用自由組合定律解答問題

先計算出甲，乙兩病各自的患病概率及正常概率，按自由組合定律，便很快得出答案。

如圖10，根據(jù)甲病遺傳系譜圖，Ⅲ-1的基因型為aa，Ⅲ-4的基因型為AA的概率為1/3，基因型為Aa的概率為2/3，則子代中正常（aa）概率為1/3，患病（AA、Aa）概率為2/3；根據(jù)乙病遺傳系譜圖，Ⅲ-4的基因型為XBY，Ⅲ-1的基因型為XBXB的概率為1/2，基因型為XBXb的概率為1/2，則子代中患病（XbY）概率為1/8，正常（XBXB、XBXb、XBY）概率為7/8。則后代只患甲病概率為：2/3×7/8=7/12，患兩種病概率為：2/3×1/8=1/12，正常概率為：1/3×7/8=7/24，只患一種病概率為：2/3×7/8+1/3×1/8=15/24。

2. 利用配子的基因頻率解答

根據(jù)圖9可以知道，Ⅲ-1的基因型為aaXBXB的概率為1/2，基因型為aaXBXb的概率為1/2，Ⅲ-4的基因型為AAXBY的概率為1/3，基因型為AaXBY的概率為2/3，則Ⅲ-1個體產(chǎn)生的配子種類為aXB、aXb兩種，基因頻率分別為3/4和1/4，Ⅲ-4個體產(chǎn)生的配子種類為AXB、AY、aXB、aY四種，基因頻率分別為2/6、2/6、1/6、1/6。兩個個體交配，雌雄配子隨機組合，可推出子代各種基因型的概率如表1：

表1

則后代只患甲病概率為：6/24+6/24+2/24=7/12，患兩種病概率為2/24（1/12），正常概率為：3/24+3/24+1/24=7/24，只患一種病概率為：6/24+6/24+2/24+1/24=15/24。

總之，在生物教學中，解答問題要嘗試多種方法的解答，解題過程中，適合自己的才是最好的方法。