典型例题分析
[例1]有一对色觉正常的夫妇,他们各自的父亲都是色盲患者,从理论上分析:
(1)这对夫妇所生孩子中患色盲的可能性是 。
(2)这对夫妇所生的孩子中,儿子患色盲的可能性是 。
(3)这对夫妇所生的男孩中患色盲的可能性是 。
(4)预测这对夫妇再生一个儿子患色盲的可能性是 。
(5)这对夫妇所生的孩子中,女儿和儿子患色盲的可能性各是 。
解析:根据题意确定这对夫妇的基因型为:XAXa和XAY,其后代基因型可能出现:女儿为XAXA、XAXa;儿子为XAY、XaY。
答案:(1)25%。关键词是“所生的孩子”与性别无关,后代中只有XaY是患者,理论值占1/4
(2)25%。关键词是“所生的孩子”即后代中,女儿无色盲,XaY是患者,理论值占1/4
(3)50%。关键词“所生的男孩”即后代中XaY是患者,理论值占1/2
(4)25%。关键词是“预测,再生一个儿子”这个男孩出生几率1/2,男孩患色盲理论值1/2,即1/2×1/2=1/4
(5)0和。关键词是“孩子、和”把孩子分成男孩和女孩,女孩基因型XAXa、XAXA,后代中女孩全部正常,理论值为0,男孩中XaY是患者,理论者占1/2
[例2]人的性别决定时期是( )
A.卵细胞形成时 B.精子形成时 C.受精卵形成时 D.婴儿出生时
解析:此题主要考查性别决定的方式及个体发育的过程。碰到这类问题,画出性别决定的遗传图解,再明确人类个体发育的起点,就不难做出判断。
先画出遗传图解
由图解不难看出,后代的性别决定发生在个体发育的起点——受精卵形成时。受精卵一经形成,其性染色体组成就已经确定。答案:C
[例3]决定毛色基因位于X染色体上,基因型为bb、BB和Bb的猫分别为黄、黑和虎斑色。现有虎斑色雌猫和黄色雄猫交配,生下了三只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别是( )
A.雌雄各半 B.全为雌猫或三雌一雄 C.全为雄猫或三雄一雌 D.全为雌猫或全为雄猫
解析:因为B、b基因位于X染色体上,因此虎斑色雌猫与黄色雄猫的基因型分别是XBXb、XbY,它们后代的基因型为XBXb、XbXb、XBY、XbY,又因后代的表现型为三只虎斑色(基因型只能是XBXb)和一只黄色(基因型为XbXb或XbY),因此小猫性别全为雌性(三只XBXb,一只XbXb)或三雌一雄(三只XBXb、一只XbY)。答案:B
[例4]已知一个哺乳动物的基因型:甲GHh,乙GgHH,丙gHh。由此可知,在常染色体上的基因有 ,性染色体上的基因有 ,雄性个体有 ,雌性个体有 ,甲、乙、丙各产生 种配子。
解析:此题主要考查常染色体上的基因与性染色体上的基因的各自特点以及伴性遗传与自由组合定律的遗传方式。碰到这类问题,首先要明确,在常染色体上的基因始终是成对存在的。而性染色体上的基因,如果是雌性个体也是成对存在,如果是雄性个体则是单一的。此题中,基因H(h)始终成对存在,所以是位于常染色体上的基因。而基因G(g)在乙生物体成对存在,在甲、丙两生物体上是单一的,说明基因G(g)是位于X染色体上的。同时,根据基因G(g)的存在形式,可以判断出乙是雌性个体,甲、丙是雄性个体。
甲、乙、丙三个动物的基因型完整的书写方式应是:甲XGYHh,乙XGXgHH,丙XgYHh。按照自由组合定律,甲可产生4种配子:XGH、XGh、YH、Yh;乙可产生2种配子:XGH、XgH;丙可产生4种配子:XgH、Xgh、YH、Yh。答案:H和h G和g 甲和丙 乙 4,2,4
[例5]雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型。宽叶(B)对狭叶(b)是显性,等位基因位于X染色体上,其狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合体宽叶雌株同狭叶雄株杂交,其子叶的性别及表现型是( )
A.子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
B.子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
C.子代雌雄各半,全为宽叶
D.子代中宽叶雌株∶宽叶雄株∶狭叶雌株∶狭叶雄株=1∶1∶1∶1
解析:此题主要考查伴性遗传的遗传特点。此题中关键的一句话是“其狭叶基因(b)会使花粉致死”。首先根据题意正确写出两个亲本的基因型:XBXb(杂合体宽叶雌株)、XbY(狭叶雄株)。然后分别写出它们各自产生的配子,XbY可产生的两种配子是Xb、Y。其中Xb的花粉是不存活的。也就是说花粉只有一种,即Y。而XBXb可产生两种卵细胞,即XB、Xb,其遗传过程如图解
答案:A
[例6]人类中,色盲(b)基因和血友病(h)基因是可连锁于X性染色体上的两种伴性遗传基因。曾有一家人,父亲A是色盲,母亲B正常,可是他们的儿子C有血友病,大女儿D是色盲,小女儿E正常。
(1)在不考虑交换的情况下,A~E一家五口人可能的基因型依次是 、 、 、 、 。
(2)如果没有交换发生,那么这对夫妇生出基因型为C、D和E的几率依次为 、 、 。
①XY ②XY ③XY ④XX ⑤XX ⑥XX ⑦1/8 ⑧1/4
解析:此题是一道两对连锁于X染色体上的基因的遗传,较常见的伴性遗传题难度增加,它同时考查了两个连锁的伴性基因的遗传方式及其概率的计算。
此题的解题过程是:(1)首先初步写出双亲A和B的基因型,即A是XbY,B是XBXB(b)。由于他们的大女儿是色盲,所以B的基因确定为XBXb。又因为他们的儿子是血友病,涉及到另一种遗传病,而A和B均无此病,说明B是血友病携带者。既然B是色盲基因携带者,又是血友病基因携带者,再根据他们的儿子只患血友病而不患色盲病,且不考虑交换,可判定这两个基因是位于不同的X染色体上。因此,确定B的基因型为XX。A的基因型是XY。其子女的基因型可画遗传图解如下:
(2)如果没有交换发生,说明应按自由组合定律和遗传图解得出:C、D、E出现的几率均为1/4。 答案:(1)② ⑥ ① ⑤ ⑥ (2)⑧ ⑧ ⑧
[例7]果蝇的灰身对黑身是显性,控制体色的一对基因B、b位于常染色体上;红眼对白眼是显性,控制眼色的一对基因H、h位于X染色体上,让一只灰身红眼雌果蝇与一只黑身红眼雄果蝇杂交,得到F1有灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑色白眼四种表现型,请回答:
(1)写出杂交亲本的基因型:灰身红眼雌果蝇 ;黑身红眼雄果蝇 。
(2)F1雌果蝇的表现型为 ,比例为 。
(3)从F1中选取一只灰身红眼雌果蝇与一只灰身红眼雄果蝇进行交配,获得F2。若F2中只出现灰身红眼和黑身红眼两种表现型,则F1灰身红眼雌果蝇的基因型为 ,灰身红眼雄果蝇的基因型为 ;若F2中出现了黑身白眼的类型,则F1灰身红眼雌果蝇的基因型为 。
解析:(1)由隐性纯合突破法可推出两亲本基因型可暂写为B_XHX-和bbXHY,由于它们后代出现了黑身白眼类型:bbXhY,即两亲本提供了bXh、bY的配子,因此两亲本基因型为BbXHXh和bbXHY。
(2)由亲本基因型BbXHXh和bbXHY可推出F1中雌果蝇基因型为BbXHXH、BbXHXh、bbXHXH、bbXHXh;因此它们的表现型为灰身红眼、黑身红眼,比例为1∶1。
(3)由隐性纯合突破法,可推知F1中选取的灰身红眼雌果蝇、灰身红眼雄果蝇的基因型可暂写为B_XHX—、B_XHY,因它们的后代只出现了红眼类型,且有黑身类型(bb)出现,因此两个体基因型为BbXHXH、BbXHY。如果F2中出现黑身白眼类型,说明灰身雌果蝇提供了bXh配子,因此这只灰身雌果蝇的基因型为Bb XHXh。
答案:(1)BbXHXh bbXHY (2)灰身红眼、黑身红眼 1∶1 (3)BbXHXH BbXHY BbXHXh。
性别决定与伴性遗传--例题解析
[例1](2001年上海高考题)果蝇的红眼为伴X显性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.纯合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
解析:果蝇的性别决定为XY型,眼色遗传为伴X遗传,红眼基因为显性基因。则有雌性的基因型为:XWXW、XWXw为红眼,XwXw为白眼,雄性XWY为红眼,XwY为白眼。A中子代雄果蝇既有红眼又有白眼;雌果蝇全为红眼。B中子代雄果蝇全为白眼,雌果蝇全为红眼。C中子代雌、雄个体全为红眼。D中子代雌雄个体全为白眼。答案:B
总结:本题应用了伴性遗传的两个规律:伴X显性遗传和伴X隐性遗传的传递规律:“父患女必患”和“母患子必患”。
[例2](2001年广东高考题)基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇,其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者,另一方表现型正常,妻子怀孕后,想知道怀的胎儿是否携带致病基因,请回答。
(1)丈夫为患者时,胎儿是男性时,需要对胎儿进行基因检测吗?为什么?
(2)当妻子为患者时,表现型正常胎儿的性别应该是男性还是女性?为什么?
解析:该遗传病是伴X隐性遗传病,根据伴X染色体隐性遗传的特点,可知:女性患
者的儿子一定患病,丈夫正常,则女儿一定是携带者;男性患病,女性正常,其女儿可能是正常,也可能是患者,儿子可能是正常,也可能是患者。所以丈夫为患者,胎儿是男性时,有可能是患者,所以要对胎儿进行基因检测。妻子为患者时男性胎儿一定是患者,表现正常的一定是女性。
答案:(1)需要。表现型正常的女性有可能是携带者,她与男性患者婚配时,男性胎儿可能带有致病基因。
(2)女性。女患者与正常男性婚配后,所生出的女性胎儿都带有来自父亲的X染色体上的正常显性基因,因此表现型正常,而男性胎儿因接受患病母亲的致病基因所以一定会患病。
总结:解决本题有两个规律:一是伴X隐性遗传的规律:“母患子必患”二是父亲的X染色体一定传给女儿,X染色体上有正常的显性基因,则女儿都正常。
[例3](2000年上海高考题)下表是4种遗传病和发病率比较,请分析回答:
病号代号 | 非近亲婚配 子代发病率 | 表兄妹婚配 子代发病率 |
甲 | 1︰310000 | 1︰8600 |
乙 | 1︰14500 | 1︰1700 |
丙 | 1︰38000 | 1︰3100 |
丁 | 1︰40000 | 1︰3000 |
(1)4种疾病中可判断属于隐性遗传病的有________。
(2)表兄妹婚配子代的发病率远高于非近亲婚配子代的发病率,其原因是________。
(3)某家属中有的成员患丙种遗传病(设显性基因为B,隐性基因为b),有的成员患丁种遗传病(设显性基因为A,隐性基因为a),见下面系谱图,现已查明Ⅱ6不携带任何致病基因。
问:a.丙种遗传病的致病基因位于________染色体上;丁种遗传病的致病基因位于________染色体上。
b.写出下列两个体的基因型Ⅲ8________,Ⅲ9________。
c.若Ⅲ8和Ⅲ9婚配,子女中只患丙或丁一种遗传病的概率为________;同时患两种遗传病的概率为:________。
解析:根据图表,先分析(1)(2)两小题,表中甲、乙、丙、丁四种遗传病在子代中的发病率都很低,显然都属隐性遗传病;表兄妹婚配子代的发病率明显高于非近亲婚配子代的发病率,从遗传学的角度分析,由于表兄妹有可能从共同的祖辈那里继承相同的隐性致病基因,而使其后代出现隐性病症的机会大大增加。再根据遗传系谱分析(3)小题。①判断遗传病类型:由父母(Ⅱ3和Ⅱ4)正常而儿女(Ⅲ7和Ⅲ8)患病,可判断出这两种病都是隐性遗传病,又由Ⅲ8是丁病女性,则知丁病为常染色体隐性遗传。由Ⅲ9是丙病男性,Ⅱ6不携带任何致病基因,知丙病是伴X隐性遗传病。②确定Ⅲ8和Ⅲ9的基因型:Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅱ6的基因型依次为AaXBY、AaXBXb、AaXBXb、AAXBY,由此可推出Ⅲ8的基因型为aaXBXb或aaXBXB,概率各为1/2;Ⅲ9的基因型为AAXbY或AaXbY,概率各为1/2。③推导Ⅲ8和Ⅲ9婚
1/2XBXB
配后代的发病率:患丙病概率为:XbY× →1/4
1/2XBXb
1/2AA
患丁病的概率为:aa× →1/4。
1/2Aa
则两病兼发的概率为:1/4×1/4=1/16;则只患一种病的概率为:(1/4-1/16)+(1/4-1/16)=3/8。
答案:(1)甲、乙、丙、丁 (2)表兄妹血缘关系近,部分基因相同婚配后隐性致病基因在子代中纯合的概率大大增加 (3)a、X;常b、aaXBXb或aaXBXB;AAXbY或AaXbY c、3/81/16。
总结:本题的重点是应用了两个规律:一是“无中生有为隐性,生女患病为常隐”,二是解复杂概率的窍门:一对相对性状分别考虑得出各自的概率,然后再综合考虑。这种方法既条理又清楚,既简单又容易解决,应重点掌握。
例题解析
[例1]如图6—3—1所示(6号为纯合子):
(1)此病属于 性遗传,致病基因位于 染色体上。
(2)若用B或b表示该基因,4号的基因型为 ,致病基因来自 。
(3)7号为杂合子的可能性为 ,8号为杂合子的可能性为 。
(4)若7号与8号婚配则属于 ,生一个正常男孩的可能性为 。
解析:这是一道根据系谱图判断遗传病类型的题目。做这类题目的前提是必须掌握五大类遗传病的特点和分析判断的步骤。
人类遗传病的类型及显著特征是:
常染色体显性遗传病:患者的亲代以上代代有患者(即具有世代连续性);双亲都患病,有可能生不患病的孩子——“有中生无”。
常染色体隐性遗传病:往往有隔代现象;双亲都不患病,有可能生患病的孩子——“无中生有”。
X染色体显性遗传病:除具有常染色体显性遗传病的特点外,还具有“男患者的母亲和女儿一定患病”的特点。
X染色体隐性遗传病:除具有常染色体隐性遗传的特点外,还具有“女患者的父亲和儿子一定患病”的特点。
Y染色体遗传病:患者都是男性且有“父——子——孙”的传递规律。
分析判断的步骤如下:
第一步:确认或排除伴Y染色体遗传。
第二步:判断致病基因是显性还是隐性。
第三步:确定致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。首先考虑为伴X遗传,只有不符合X染色体显性或隐性遗传病的特点时,才可判断为常染色体显性或隐性遗传病。 联系本题分析如下:
第一步:有女性患者,便可排除伴Y遗传的可能。
第二步:患者少,有隔代现象,且有“无中生有”现象,可判定为隐性遗传。
第三步:女患者4号的父亲2号和儿子7号都未患病,可判定不是X染色体隐性遗传病,只能是常染色体隐性遗传病。
由此可知4号基因型为bb,其表现型正常的儿子7号一定是携带者(Bb),而且其表现型正常的母亲1号和父亲2号的基因型也都是Bb,所以5号的基因型为BB(几率为1/3)或Bb(几率为2/3),又因为6号是纯合子BB,所以只有当5号为Bb时,8号才有可能为杂合子,几率为2/3×1×1/2=1/3(其中2/3代表5号为Bb的几率,1代表6号为BB的几率,1/2代表Bb×BB后代为杂合子的几率)。
若7号与8号婚配,当属近亲结婚,计算二人生正常孩子的几率,有两种方法:
方法一:间接法。既先求孩子患病的几率,应为1×1/3×1/4=1/12(其中1代表7号为Bb的几率,1/3代表8号为Bb的几率,1/4代表Bb×Bb后代患病的几率),然后再求孩子正常的几率,应为1-1/12=11/12。
方法二:直接法。孩子正常的几率应为:1×2/3×1+1×1/3×3/4=11/12(其中第一个“1”代表7号为Bb的几率,2/3代表8号为BB的几率,第二个“1”代表Bb×BB后代正常的几率,第三个“1”代表7号为Bb的几率,1/3代表8号为Bb的几率,3/4代表Bb×Bb后代正常的几率)。
7号与8号生正常孩子的几率为11/12,生男孩的几率为1/2,所以生一个正常男孩的几率为11/12×1/2=11/24。
答案:(1)隐常 (2)bb 1和2 (3)100%1/3(4)近亲结婚 11/24
[例2]一对夫妇,妻子的父亲患血友病,妻子患白化病;丈夫的母亲患白化病,丈夫正常,预计他们的子女中两病兼发的几率是( )A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16解析:白化病是常染色体隐性遗传病,设致病基因为a;血友病是伴X隐性遗传病,设致病基因为Xh。由题意知这对夫妇的基因型为aaXHXh和AaXHY。计算后代两病兼发的几率可有以下三种方法:
方法一:根据基因的自由组合定律,通过遗传图寻找答案。过程如下:
也可用棋盘法寻找子代基因型:
♂配子 ♀ 子 配子 代 | AXH | aXH | AY | aY |
AXH | AaXHXH | aaXHXH | AaXHY | AaXHY |
AXb | AaXHXh | aaXHXh | AaXhY | AaXhY |
其中aaXhY是两病兼发者,比例为1/8。
方法二:利用雌雄配子各自所占的比例求解。同时患两种病的基因型为aaXhY、aaXhXh两种。但其丈夫不含血友病基因,故同时患两种病的基因型只有aaXhY一种。aaXhY是由aXh和aY两种配子结合而成的。aXh是雌配子,出现的几率为1/2,aY是雄配子,出现的几率为1/4;因此aaXhY出现的几率为:1/2×1/4=
1/8。
方法三:将两对相对性状的遗传分解成两个一对相对性状的遗传,即将自由组合定律的题目转化为分离定律去解。首先考虑白化病遗传,因妻子为白化病患者aa,丈夫为杂合正常Aa,故其后代中患白化病的几率为1/2。再考虑血友病遗传,因妻子是血友病携带者即
XHXh,丈夫是正常XHY,故其后代中患血友病的几率为1/4。由此得出,后代两病兼发的几率为1/2×1/4=1/8。
[例3]今有①Aab②AB③aaBb三种基因型。问:属于配子的是 ;雄性个体是 ;雌性个体是 ;基因A和a位于 染色体上;基因B和b位于 染色体上。
解析:因为②中AB两个基因成单存在,所以是配子;因为①③中的Aa、aa成对存在,所以A和a位于常染色体上;而①中的b成单存在,③中的Bb成对存在,所以B和b位于X染色体上且①是雄性个体,③是雌性个体;①②③的基因型分别是AaXbY、AXB、
aaXBXb。 答案:2 1 3 常 性
[例4](2001年广东、河南高考题)基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇,其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者,另一方表现型正常,妻子怀孕后,想知道所怀的胎儿是否携带致病基因,请回答:
(1)丈夫为患者,胎儿是男性时,需要对胎儿进行基因检测吗?为什么?
(2)当妻子为患者时,表现型正常胎儿的性别应该是男性还是女性?为什么?
解析:一对夫妇,双方中一方为X染色体上的隐性基因控制的遗传病患者,另一方正常。男、女表现正常的基因型分别为:XBY和XBXB或XBXb,男、女患者的基因型分别为:XbY和XbXb。
当男方为患者,胎儿的性别为男性时,仍需要进行基因检测,因为表现型正常的女性有可能是携带者(XBXb),其男性胎儿有可能带有致病基因(患者)。
当女方为患者,男性正常,根据伴性遗传可知:所生男孩都是病患者,所生女孩都不是病患者,但都是致病基因的携带者。
答案:(1)需要。表现型正常的女性有可能是携带者,她与男性患者婚配时,男性胎儿可能带有致病基因。
(2)女性。女性患者与正常男性婚配时,所有女性胎儿都具有来自父亲的X染色体上的正常显性基因,因此表现型正常。
[例5](2001年上海高考题)果蝇的红眼为伴X显性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
解析:果蝇的性别决定为XY型。由于红眼与白眼这一对等位基因位于X染色体上,故在雄性果蝇中,只要X染色体上带有隐性基因就表现出白眼,而雌性果蝇则必须在隐性纯合时才能表现出白眼。根据基因的分离定律可知,在题目给出的4个亲本组合中,只有B选项的后代雌性个体与雄性个体的表现型完全不同,故可判断出子代的性别。
答案:B
[例6](2001年上海高考试卷)1990年10月,国际人类基因组计划正式启动,以揭示生命和各种遗传现象的奥秘。图6—3—2中A、B表示人类细胞染色体组成。请回答
问题:
(1)从染色体的形态和组成上看,表示女性的染色体图是 ,男性的染色体组成
可以写成 。
(2)染色体的化学成分主要是 。
(3)血友病的致病基因位于 染色体上,请将该染色体在A、B图上用笔圈出。 (4)建立人类基因组图谱需要分析 条染色体的 序列。
(5)有人提出:“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点,试从新陈代谢角度简要说明理由。
。
解析:该题给出男女体细胞染色体图,并根据图设置了若干问题,特别是第(5)问,是开放性题目,要求学生根据已有的知识自己发挥。开放性题目是今后命题的方向之一。
(1)根据图中的性染色体图,可以确定B为女性染色体图,A为男性染色体图。男性的染色体组成可以写成22AA+XY(44+XY)。
(2)组成染色体的化学成分是DNA和蛋白质。
(3)人类血友病同色盲一样,其致病基因位于X染色体(男性1条,女性2条)上,属于隐性遗传病。
(4)建立人类基因组图谱需要分析24条染色体的碱基序列,包括22条常染色体和2条性染色体(X和Y)。
(5)从新陈代谢角度分析“吃基因补基因”这种观点是否正确?是开放性题目,无固定答案,只要回答得有道理都可以给分。
答案:(1)B 22AA+XY(44+XY)
(2)DNA、蛋白质
(1) X(在图6—3—3上画出,少一个不给分)。
(4)24碱基(答案DNA也给分)
(5)开放性题目,只要学生用生物学知识来说明,就可以给分。(如:不赞成,因为基因被吃入后,和其他生物大分子一样被消化分解,不可能以原状进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因组中去。赞成,基因被吃下后,消化分解为简单物质,可以作为DNA原料。)具体答题情况是否给分,由阅卷者决定。