王從漢
摘 要 運(yùn)用“口訣法”、“綜合法”和“分解—相乘”法三種方法對(duì)考查類型進(jìn)行突破,有助于學(xué)生全面掌握解遺傳系譜圖的方法和技巧。
關(guān)鍵詞 遺傳系譜圖 遺傳方式 個(gè)體基因型 概率
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B
遺傳系譜圖亦稱家系圖,是指記錄某一家族各世代成員數(shù)目、親屬關(guān)系以及有關(guān)遺傳性狀或遺傳病在該家系中分布情況的圖示。遺傳系譜圖通常包含了性別、性狀表現(xiàn)、親子關(guān)系、世代數(shù)以及每一個(gè)體在世代中的位置等信息,是調(diào)查家族遺傳病的一種重要記錄形式,是進(jìn)行人類單基因遺傳病分析的傳統(tǒng)方法。
利用遺傳系譜圖的試題也是高考試題中熱點(diǎn)試題,每年各省的高考試卷中不僅高頻出現(xiàn),而且也是高中生物教學(xué)中的重難點(diǎn)之一。下面從三個(gè)層次對(duì)遺傳系譜圖進(jìn)行剖析,發(fā)掘系譜圖中生物知識(shí)間的邏輯關(guān)系,探討其解題規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生掌握其方法和技巧。
1 “口訣法”巧解遺傳方式
系譜圖的識(shí)別是解題的難點(diǎn)之一,它涉及到性別決定、伴性遺傳、人類遺傳病等基礎(chǔ)知識(shí),需要學(xué)生認(rèn)真分析繁雜的圖譜,并從中提取關(guān)鍵信息,然后把基礎(chǔ)知識(shí)、圖示信息和問(wèn)題三者有機(jī)結(jié)合,做出分析。為此,總結(jié)出識(shí)別系譜圖的口訣,該口訣將有利于解決系統(tǒng)圖的相關(guān)問(wèn)題。
1.1 遺傳系譜圖判定口決(圖1)
1.2 口訣解析
首先確定該種遺傳是細(xì)胞核遺傳,還是細(xì)胞質(zhì)遺傳。
① 若系譜圖中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表現(xiàn)型與母親相同,則為細(xì)胞質(zhì)遺傳。母親有病,子女均有病,子女有病,母親必有病,所以為細(xì)胞質(zhì)遺傳。子女同母為母系。
② 若系譜圖中,出現(xiàn)母親患病,孩子有正常的情況,或者,孩子患病母親正常,則不是母系遺傳。
其次確定是否為伴Y遺傳。
① 若系譜圖中女性全正常,患者全為男性,而且患者的父親、兒子全為患者,則為伴Y遺傳。
患者的母親沒(méi)病,所以不是細(xì)胞質(zhì)遺傳;再根據(jù)患者父親兒子均為患者,所以為Y染色體遺傳。“父子相傳伴Y”。
② 若系譜圖中,患者有男有女,則不是伴Y遺傳。
再次確定是顯性遺傳還是隱性遺傳。
① “無(wú)中生有”是隱性遺傳病,如圖:
② “有中生無(wú)”是顯性遺傳病,如圖:
最后確定是否為常染色體還是伴性遺傳。
(1) 在已確定是隱性遺傳的系譜中。
① 若女患者的父親和兒子中有正常的,則一定為常染色體隱性遺傳(圖4)。
若女患者的父親和兒子都患病,則最大可能為伴X隱性遺傳(見(jiàn)圖5)。
(2) 在已確定是顯性遺傳的系譜中,若男患者的母親和女兒中有正常的,則一定為常染色體顯性遺傳(圖6)。
若男患者的母親和女兒都患病,則最大可能為伴X顯性遺傳(圖7)。
2 “綜合法”巧斷個(gè)體基因型
在顯隱性確定基礎(chǔ)上根據(jù)個(gè)體表現(xiàn)型及個(gè)體的親代或子代表現(xiàn)型、基因型確定個(gè)體基因型,有時(shí)根據(jù)提干中附加條件確定。個(gè)體基因型確定有:表現(xiàn)型確定基因型,親代確定子代基因型,子代確定親代基因型和附加條件確定基因型等幾種類型。教師在根據(jù)試題的要求,把正推法、逆推法等多種方法綜合在一起用,運(yùn)用“綜合法”有利于推斷個(gè)體的基因型。
2.1 正推法
(1) 方法:由親代基因型→配子基因型→子代基因型種類及比例。表1為采用正推法推斷子代基因型種類及比例。
2.2 逆推法
已知子代表現(xiàn)型或基因型,推導(dǎo)出親代的基因型。
(1) 基因填充法。先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫(xiě)出能確定的基因,如顯性性狀的基因型可用A_來(lái)表示,那么隱性性狀基因型只有一種aa,根據(jù)子代中一對(duì)基因分別來(lái)自兩個(gè)親本,可推出親代中未知的基因。
(2) 隱性純合突破法。若子代中有隱性個(gè)體(aa)存在,則雙親基因型中一定都至少有一個(gè)a存在,然后再根據(jù)親代表現(xiàn)型做進(jìn)一步推斷。
(3) 根據(jù)子代分離比來(lái)直接判斷:
① 若后代性狀分離比為顯性∶隱性=3∶1,則雙親一定都是雜合子(Bb),即Bb×Bb→3B_∶1bb。
② 若后代性狀分離比為顯性∶隱性=1∶1,則雙親一定是測(cè)交類型,即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③ 若后代只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④ 若后代只有隱性性狀,則雙親一定都是隱性純合子(bb),即bb×bb→bb。
3 “分解——相乘”法巧解個(gè)體概率
學(xué)生在解答高考系譜圖相關(guān)的試題時(shí),經(jīng)常遇到計(jì)算相關(guān)的可能性或機(jī)率問(wèn)題,對(duì)于一對(duì)相對(duì)性狀(基因)的問(wèn)題時(shí),可以運(yùn)用分離規(guī)律進(jìn)行解析;如果遇到兩對(duì)或兩對(duì)以上的性狀(或基因)時(shí),那又如何解決這類問(wèn)題呢?這時(shí)可巧用“分解——相乘法”法來(lái)解決相關(guān)概率題。
3.1 “分解—相乘”法
如果涉及兩對(duì)(多對(duì))相對(duì)性狀,可先分解為兩個(gè)或多對(duì)相對(duì)性狀,然后按分離定律分別單獨(dú)分析,最后再將各對(duì)相對(duì)性狀的分析結(jié)果組合并將相對(duì)性狀的分析結(jié)果相乘。方法步驟即“分解→相乘”。
① “分解”是指先把多對(duì)相對(duì)性狀(或等位基因)拆分為單一的相對(duì)性狀(或等位基因);并把它們進(jìn)行處理成某一種特定形式(即種類、類型或概率等形式);
② “相乘”指在分解并處理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)概率中的基本原理彼此相乘,并得出組合結(jié)果。
3.2 當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí),各種患病情況的概率表2
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