内容正文:
伴性遗传和人类遗传病
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目录
高考考情分析
思维导图
基础知识梳理
重难点解析
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技巧归纳
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重点题型突破
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高考考情分析
一、考查题型
从近年高考状况看,考查题型包含选择题与非选择题。选择题多用来单独考查伴性遗传或人类遗传病的基础内容;非选择题常结合多个知识点综合考查,对学生能力要求更高,常出现在遗传大题部分。
二、考查内容
1.伴性遗传:
(1)遗传方式的判断:常结合遗传系谱图或杂交实验结果,判断基因位于常染色体还是性染色体,位于 X、Y 染色体的同源区段或非同源区段等。
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高考考情分析
(2)遗传特点分析:考查 X 染色体显性或隐性遗传病、伴 Y 染色体遗传病的特点等,像抗维生素 D 佝偻病、红绿色盲、外耳道多毛症各自的遗传规律,包括发病性别差异、是否隔代遗传或交叉遗传等。
(3)相关概率计算:依据其遗传规律,计算子代基因型、表现型的概率。例如,给定亲代基因型,求生出患伴 X 隐性遗传病孩子的概率等
2.人类遗传病:
(1)遗传病类型判断:辨别单基因、多基因及染色体异常遗传病等。需掌握常见实例,如苯丙酮尿症属单基因遗传病,21 三体综合征属染色体数目异常遗传病等。
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高考考情分析
(2)遗传病的监测与预防:考查遗传咨询、产前诊断的流程及意义,判断适合的监测或预防手段。
(3)发病率调查:明确调查遗传病发病率与遗传方式的不同要求,知晓调查对象、范围及数据处理方法等
三、涉及的核心素养
重点考查 “科学思维” 中的模型与建模、演绎与推理能力等,借分析遗传系谱图、杂交试验设计等,推理遗传规律、预测遗传结果。同时,借对遗传病监测与预防等内容的考查,体现 “社会责任” 素养,运用知识为人类健康服务。
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思维导图
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思维导图
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基础知识梳理
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基础知识梳理
一、伴性遗传
1.基因位于染色体上的实验证据
(1)摩尔根的果蝇眼色遗传实验
提出问题:白眼性状的变现总是与性别相联系
作出假设:控制白眼基因(用w表示)在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因
理论解释
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基础知识梳理
设计实验验证:红眼雄蝇与白眼雌蝇杂交
结论
白眼基因在X染色体上
子代中雌性均为红眼,雄性均为白眼,性状与性别有关
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基础知识梳理
2.性别决定
(1)常见的性别决定方式
XY型
后代性别:取决于父方
分布:大多数雌雄异体的植物、全部哺乳动物、多数昆虫、某些鱼类等
ZW型
后代性别:取决于母方
分布:鸟类、鳞翅目昆虫、部分两栖类和爬行类等
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基础知识梳理
(2)性别决定只存在于雌雄异体的生物中,雌雄同体生物不存在性别决定问题
(3)XY型、ZW型是指决定性别的染色体类型而不是基因型,性别相当于一对相对性状,性染色体上的基因遵循分离定律
(4)自然界还存在其他类型的性别决定方式,如染色体组数决定性别(如蜜蜂等),环境因子(如温度)影响性别等
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基础知识梳理
二、人类遗传病
1.人类常见遗传病类型
(1)单基因遗传病
类型 遗传特点 病例
常染色体显性遗传病 代代相传,含致病基因即患病,符合孟德尔遗传定律 多指、并指、软骨发育不全
常染色体隐性遗传病 隔代遗传,隐性纯合发病,符合孟德尔遗传定律 白化病、镰状细胞贫血
伴X染色体显性遗传病 代代相传,女性患者多与男性,男性患者的母亲和女儿一定患病,符合孟德尔遗传定律 抗维生素D佝偻病
伴X染色体隐性遗传病 隔代遗传,男性患者多与女性,女性患者的父亲和儿子一定患病,符合孟德尔遗传定律 血友病、人类红绿色盲
伴Y染色体遗传病 只有男性患者,父传子、子传孙 外耳道多毛症
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基础知识梳理
(2)多基因遗传病
遗传特点:
家庭聚集现象明显
易受环境影响
在群体中发病率高
病例:冠心病、哮喘、原发性高血压、青少年型糖尿病
(3)染色体异常遗传病
遗传特点:往往造成严重后果,甚至在胚胎期引起流产
病例:猫叫综合征、21三体综合征
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基础知识梳理
2.先天性疾病、家族性疾病与遗传病
项目 先天性疾病 家族性疾病 遗传病
特点 出生时已经表现出来 一个家族中多个成员都表现为同一种疾病 能够在亲子代个体之间遗传
病因 可能由遗传物质改变引起,也可能与遗传物质的改变无关 由遗传物质改变引起
联系
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基础知识梳理
3.选择正确的方法调查人群中的遗传病
(1)遗传病的遗传方式需要通过家族系谱图来进行分析推断,所以应在患者家系中进行调查,并绘制成遗传系谱图。
(2)调查遗传病的发病率,则需要进行广泛且大量的社会调查,并且应该将调查结果在班级和年级中进行汇总,并按照一定的公式进行计算,所采用的调查方法是社会随机调查。
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重难点解析
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重难点解析
1.性染色体的分析
(1)染色体类型
来源:同源染色体非同源染色体;
与性别关系:无关→常染色体;有关→性染色体。
(2)X、Y染色体的比较
大小、形态:X染色体和Y染色体的大小、形态不同,X染色体明显大于Y染色体。
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重难点解析
同源区段和非同源区段
a.同源区段:X、Y染色体上均有控制某性状的基因,如图中Ⅱ区段。
b.非同源区段:X、Y染色体上只有其中一条有控制某性状的基因,如图中Ⅰ、Ⅲ区段
(2)基因位于X、Y染色体同源区段和非同源区段的分析
控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段,在Y染色体上无相应的等位基因
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重难点解析
控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段,在X染色体上无相应的等位基因。
也可能有控制相对性状的等位基因位于A、C区段。
可能出现下列基因型:XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,XAXA、XAXa、XaXa。
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重难点解析
2.伴性遗传的应用
(1)推测后代发病情况
婚配 建议生育对策和原因
正常男性×患伴X染色体隐性遗传病女性 生女孩,原因:后代男孩全患病
正常女性×患伴X染色体显性遗传病男性 生男孩,原因:后代女孩全患病
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重难点解析
(2)根据子代的性状判断性别
①XY型性别决定:若相应基因位于X染色体上,隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,在子代中雌性个体都表现显性性状,雄性个体都表现隐性性状。图解如下:
亲本: XaXa × XAY
子代: XAXa(全为显性)、XaY(全为隐性)
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重难点解析
②ZW型性别决定:如鸡的性别决定属于ZW 型,芦花(B)与非芦花(b)是一对相对性状,相应基因位于Z染色体上,ZBW、ZBZB、ZBZb表现为芦花,ZbW、ZbZb表现为非芦花。采用图解中的交配方式,根据羽毛的特征可以将早期雏鸡的雌性和雄性区分开,从而做到多养母鸡,多得鸡蛋。
亲本: ZbZb(非芦花公鸡) × ZBW(芦花母鸡)
子代: ZBZb(芦花公鸡)、ZbW(非芦花母鸡)
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重难点解析
3.遗传图谱分析
(1)根据遗传系谱图确定致病基因的遗传方式
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重难点解析
(2)"四定法"解答遗传病问题
①定性:确定性状的显隐性
②定位:确定基因的位置(在常染色体上或性染色体上)
③定型:根据表型及其遗传方式,大致确定基因型,再根据亲子代的表型进一步确定其基因型
④定量:确定基因型或表型的概率。根据已知个体的可能基因型,推理或计算相应个体的基因型或表型的概率
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重难点解析
4.遗传病的概率计算
(1)遗传病概率求解范围的确定
在求解概率时,需要注意所求对象是在哪一个范围内所占的比例
①在所有后代中求概率:不考虑性别,凡其后代均属于求解范围
②只在某一性别中求概率:需要避开另一性别,只看所求性别中的概率,如求男孩患病的概率
③连同性别一起求概率;此种情况性别本身也属于求解范围,因而应先将该性别的概率列入,再在该性别中求概率,如求患病男孩的概率
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重难点解析
④对于常染色体基因上的遗传,后代性状与性别无关,因此,其在女性或男性中的概率与在子代中的概率相等
⑤若是性染色体上基因的遗传,需要将性状与性别结合在一起考虑,即在具体某一性别中求某一性状所占的比例
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重难点解析
(2)两种遗传病相关概率的求解技巧
类型 计算公式
已知 换甲病的概率为m、患乙病的概率为n 不换甲病的概率为(1-m)、不患乙病的概率为(1-n)
① 同时患两病的概率 mn
② 只患甲病的概率 m(1-n)
③ 只患乙病的概率 n(1-m)
④ 不患病的概率 (1-m)(1-n)
拓展
求解 患病的概率 ①+②+③或1-④
只患一种病的概率 ②+③或者1-(①+④)
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重难点解析
5.人类遗传病的检测与预防
(1)关于人类遗传病的3个易错点
只有单基因遗传病符合孟德尔遗传规律
携带遗传病致病基因的个体不一定会患遗传病,如白化病等常染色体隐性遗传病,杂合子一般不患病
不携带遗传病致病基因的个体,不一定不患遗传病,如猫叫综合征等染色体异常遗传病
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重难点解析
(2)人类遗传病的检测手段
探针杂交:其理论基础是利用碱基互补配对实现的核酸杂交,利用带标记的探针与待测基因进行杂交,若有相应基因,则会出现阳性反应,且颜色深浅代表基因的数量。如图,孕妇甲同时含有基因D和d,个体1中只含有基因D,个体2和3中均只含有基因d,但3中有两个基因d,所以可以判断待测基因位于X染色体上,四个个体的基因型分别为XDXd、XDY、XdY、XdXd。
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重难点解析
电泳图:用限制酶处理等位基因后可能会产生长短不同的DNA片段,经电泳后会呈现不同的条带,结合条带的位置和大小可以确定个体的基因型。如图,由遗传系谱图可以判断该疾病的遗传方式是常隐,相关基因用A/a表示,则3号个体的基因型为aa,由电泳结果可以判断4号个体的基因型为AA。
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重难点解析
核型图:核型可以体现染色体的数目和外观。核型图有助于科学家快速识别可能导致遗传紊乱的染色体改变。常用于染色体异常遗传病的判断,如21三体综合征患者体细胞中21号染色体有三条,猫叫综合征患者体细胞中对应的5号染色体发生部分缺失。
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技巧归纳
1.遗传方式判断技巧
(1)运用口诀判断:对于遗传系谱图分析,可借口诀快速判断常染色体或伴 X 染色体遗传。“无中生有为隐性,隐性遗传看女患,父子无病在常染”;“有中生无为显性,显性遗传看男患,母女无病在常染”。若系谱图显示 “父传子,子传孙”,仅男性患病,则大概率是伴 Y 染色体遗传。
(2)依据特殊遗传特点:例如,若患病个体男性明显多于女性,优先考虑伴 X 隐性遗传;女性患者多于男性,且连续遗传,多为伴 X 显性遗传。ZW 型性别决定与之相反,伴 Z 显性是雄性多于雌性,伴 Z 隐性是雌性多于雄性。
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技巧归纳
(3)借助杂交实验结果判断:若需判断基因在 X、Y 染色体同源或 X 染色体非同源区段,可用隐性雌性与纯合显性雄性杂交。若子代都为显性,基因在同源区段;若雌性子代显性、雄性子代隐性,基因仅在 X 染色体上
2.概率计算技巧
(1)区分 “男孩患病” 与 “患病男孩”:常染色体遗传时,男孩患病概率等于患病孩子概率,患病男孩概率为患病孩子概率乘以 1/2。伴性遗传需具体分析,“病名在前、性别在后”,从所有后代中找对应患病性别个体;“性别在前、病名在后”,仅于对应性别后代中计算患病概率。
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技巧归纳
(2)利用乘法定律处理多基因问题:若性状由常染色体和性染色体基因共同控制,按基因自由组合定律,分别计算常染色体与性染色体遗传的相关概率,再相乘得出最终概率。比如求患甲病(常染色体隐性)和乙病(伴 X 隐性)的概率,分别算出患甲病、乙病的概率,两者相乘即得同时患两病的概率。
(3)注意 “正常人群” 杂合子概率取值:分析常染色体隐性遗传病,计算与正常人群婚配的发病概率时,不能直接用群体中杂合子频率公式 2×A%×a%。需按 “Aa%=2Aa/(AA + 2Aa)×100%” 计算特定正常个体是携带者的概率,再计算后代患病可能。
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重点题型突破
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重点题型突破
1.[2023年山东高考真题]某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
答案:A
解析:结合题中信息分析可知,雌性亲本的基因型为XGXg,雄性亲本的基因型为XGY或XgY。已知受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。雌性亲本的基因型为XGXg(黑色或灰色),当雄性亲本的基因型为XGY(白色)时,F1的基因型为XGY(白色)、XgY(白色)、XGXG(黑色)、XGXg(黑色),亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占的比例为1/3(母本表现为灰色)或1/2(母本表现为黑色)。当雄性亲本的基因型为XgY(白色)时,F1的基因型为XGY(白色)、XgY(白色)、XGXg(灰色)、XgXg(灰色),亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占的比例为0(母本表现为灰色)或1/6(母本表现为黑色)。综上所述,A符合题意。
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重点题型突破
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2.[2022年河北高考真题]研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
答案:D 解析:A、分析题意,子一代红眼果蝇相互交配,子二代的比例为8:4:3:1,是9:3:3:1的变形,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确;B、根据F1互交所得F2中红眼雌:红眼雄:伊红眼雄:奶油眼雄=8:4:3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。设相关基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX﹣、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY,则F1红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6种,B正确;C、F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确;D、若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
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重点题型突破
3.[2025年湖北高考真题]研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知II-I不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是( )
A.Ⅲ-3个体的致病基因可追溯源自I-2
B.Ⅲ-5细胞中失活的X染色体源自母方
C.Ⅲ-2所有细胞中可能检测不出g蛋白
D.若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
C
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重点题型突破
解析:Ⅱ-1与Ⅱ-2正常,两者所生的儿子Ⅲ-3患病,说明该病为隐性遗传病,结合题干信息分析,Ⅱ-1不含致病基因g,说明该病为伴X染色体隐性遗传病.第二步:对选项进行分析该病为伴X染色体隐性遗传病,所以Ⅲ-3的致病基因来自Ⅱ-2,Ⅱ-2的致病基因来自I-1,而不是I-2,A错误。据图分析知,Ⅱ-3患病,Ⅲ-5正常,所以Ⅲ-5的基因型为XGXg,其中Xg来自母方,而随机选取的Ⅲ-5体内200个体细胞中,一半细胞只表达G蛋白,一半细胞只表达g蛋白,说明其细胞中失活的X染色体既有可能源自父方(含基因G的X染色体失活),也有可能源自母方(含基因g的X染色体失活),B错误。根据上述分析,可以推测Ⅱ-1的基因型为XGY,Ⅱ-2的基因型为XGXg,Ⅲ-2的基因型可能是XGXG或者XGXg,若Ⅲ-2的基因型为XGXG,则其所有细胞中都检测不出g蛋白,若Ⅲ-2的基因型为XGXg,因人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,可能刚好是含基因g的X染色体失活,所以其所有细胞中也可能检测不出g蛋白,C正确。根据B项分析可知,Ⅲ-6的基因型与Ⅲ-5相同为XGXg,其与某男性(基因型为XGY或者XgY)婚配,生出不患该遗传病男孩(XGY)的概率是1/4,D错误。
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重点题型突破
4.[2023年河北高考真题]某单基因遗传病的系谱图如下,其中Ⅱ-3不携带该致病基因。不考虑基因突变和染色体变异。下列分析错误的是( )
A.若该致病基因位于常染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,子女患病概率相同
B.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1患病的原因是性染色体间发生了交换
C.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,女儿的患病概率高于儿子
D.Ⅲ-3与正常男性婚配,子代患病的概率为1/2
答案:C
解析:A、由题干可知,Ⅱ-3不携带该致病基因,表明该遗传病是显性遗传病。若该致病基因位于常染色体,Ⅲ-1为携带致病基因的杂合体,与正常女性婚配,致病基因传给子女的概率均为1/2,A正确:B、若该致病基因位于性染色体,Ⅱ-2因从Ⅰ-1获得携带致病基因的X染色体而患病。若该致病基因位于X和Y染色体的非同源区段,Ⅱ-2的致病基因只能传给其女儿,不符合题意。因此,该致病基因只能位于X和Y染色体的同源区段,且同源区段发生了交换,导致Ⅲ-1患病,B正确;C、若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1从其父亲Ⅱ-2获得携带致病基因的Y染色体,与正常女性婚配时,所生儿子的患病概率应高于女儿,C错误;D、致病基因无论是在常染色体还是性染色体,Ⅲ-3和正常男性婚配,致病基因传给子代的概率均为1/2,D正确。
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重点题型突破
5.[2022年广东高考真题]遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
答案:C
解析:本题考查人类遗传病的相关知识。一对表现型正常的夫妇,生育了一个患镰刀型细胞贫血症的儿子,且致病基因位于常染色体11号上,说明该病的遗传方式是常染色体隐性遗传。由上述分析可知,父母均是杂合子,由于女儿正常,则女儿和父母基因检测结果相同的概率为2/3,A项正确;若父母生育第三胎,此孩携带致病基因,则可能是杂合子或隐性纯合子,概率为1/2+1/4=3/4,B项正确;假设控制该性状的基因为A/a,则女儿的基因型为1/3AA或2/3 Aa,将该基因传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3,C项错误;该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D项正确。
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感谢观看
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