内容正文:
精做03 伴性遗传及人类遗传病
一、遗传病类型的判定与患病概率的计算
例1 生物研究性学习小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现:甲种遗传病(简称甲病)在患有该病的家族中发病率较高,往往是代代相传;乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。如表是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(假定甲、乙病均由核基因控制)。
有甲病、无乙病
无甲病、有乙病
有甲病、有乙病
无甲病、无乙病
男性
279
250
6
4465
女性
281
16
2
4701
请根据所给的材料和所学的知识回答:
(1)控制甲病的基因最可能位于 ,控制乙病的基因最可能位于 ,你作出这两个判断的主要理由是 。
(2)如图是该小组同学在调查中发现的上述两种遗传病的家族系谱图。其中甲病与正常为一对相对性状,显性基因用A表示,隐性基因用a表示,且Ⅰ2与Ⅱ6均不含有甲病的致病基因;乙病与正常为一对相对性状,显性基因用B表示,隐性基因用b表示。请根据家族系谱图回答下列问题:
①Ⅲ10的基因型为 。
②如果Ⅳ11是男孩,则该男孩同时患甲病和乙病的概率为 ,只患甲病的概率为 。
【解答】解:(1)由题意可知甲病发病率高,且代代相传,通过表格数据可知甲病在男女中的发病情况大致相同,说明甲病最可能是常染色体上的显性遗传病;而乙病发病率较低,且男性患者明显多于女性患者,最可能是伴X隐性遗传病。
(2)①由(1)可知甲病是常染色体显性遗传病,10没有甲病说明是aa,而II7一定是乙病的携带者,所以III10有可能是乙病携带者也可能是完全正常,故基因型是aaXBXB或aaXBXb。
②III9有甲病因其母亲无病,故9是AaXBY,10是aaXBXB和aaXBXb,他们的后代中患甲病的概率是,患乙病的概率是,如果IV11是男孩,男孩患乙病的概率是,所以同时患甲病和乙病的概率是,只患甲病的概率是。
故答案为:
(1)常染色体上 X染色体上 甲病男女患者人数基本相同,乙病男性患者明显多于女性患者
(2)①aaXBXB或aaXBXb②
遗传系谱图题的解题步骤
(1)首先,根据是“无中生有”还是“有中生无”判断其是隐性遗传还是显性遗传,并假设是伴(X)性遗传,从男女患者入手,写出其基因型,观察亲子代基因型是否相符合,如有矛盾,则是常染色体遗传,否则是伴(X)性遗传。
(2)其次,根据表现型写出待推个体的基因式(如A_B_),并根据亲子代的基因“朔源”,而将未确定的基因补全。
(3)最后,单独计算每一种遗传病的患病概率,并以一定的方式将计算结果组合(注意乘法定理和加法定理的应用)。
2. 患病概率的计算技巧
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病:①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病:①若病名在前、性别在后,则从全部后代中找出患病男(女),即可求得患病男(女)的概率。②若性别在前、病名在后,求概率时只考虑相应性别中的发病情况,如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病的男孩所占的比例。
二、基因位置的判定与伴性遗传的规律
例2 果蝇是遗传学上的常用研究材料(控制果蝇眼色的基因用A和a表示,XAY和XaY均视为纯合),摩尔根等科学家都利用果蝇进行了相关实验。回答下列有关遗传学的问题:
(1)摩尔根当年利用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行杂交实验,并在F2中发现白眼果蝇占,且白眼仅在雄果蝇中出现,红眼果蝇占,红眼在雌、雄果蝇中都有,因此他提出了 的假说。若摩尔根的假说正确,某同学让上述F2红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,那么有 (填概率)的F2红眼雌果蝇产生的后代有四种表现型(考虑雌雄)。
(2)有人提出控制果蝇白眼的基因也可能位于X和Y染色体的同源区段,这样的话在果蝇群体中共有 种基因型。请你列出三组后代中雌、雄果蝇之间性状表现不同的亲本杂交组合方式: 。
(3)已知A和a位于性染色体上,某同学用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交来验证摩尔根的假说,他不能充分验证摩尔根假说,原因是 。为了充分验证摩尔根的假说,该同学对上述雄性亲本的基因型进行了筛选,他应该选择的个体是 ,预期F1的表现型及比例为 。
【解答】(1)摩尔根针对果蝇杂交实验的结果提出了控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上不存在它的等位基因的假说。若摩尔根的假说正确,F2红眼雌果蝇的基因型为XAXA、XAXa,基因型为XAXA的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,后代不管雌雄均为红眼;基因型为XAXa的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,后代有四种表现型,即红眼雌果蝇、红