遗传方式的判断
(此论文获得2006年钦州市教育学年会论文评比三等奖)
广西华体体育(中国)股份有限公司生物组高三备课组长 黄廷娟
[摘要]:对于遗传题,一般学生都会感到头痛:分析复杂和判断困难。因为该类试题要求学生要有扎实的基础知识和较高的逻辑思维推理能力,很多学生遇到此类题目一筹莫展、无从下手,导致大量失分。但这类题目是中学生物教学中的重点和难点,也是历年高考的热点。事实上,对于这类题目,只要你掌握了它的解题思路、方法和技巧,一切问题便会迎刃而解。
[关键词]:显隐性状、隐性性状、伴Y染色体遗传、伴X染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传
尽管遗传题的设问五花百门,但关键问题却无一例外往往都是这么两个:显隐关系和位置关系。只要这两个问题解决了,其他问题也就小菜一碟,不在话下;而这两个问题如果得不到解决的话,一切免谈(除非是已给出遗传方式的题目)。
那么,如何才能解决这两个问题呢?方法主要有两个:一、先判显隐,后判位置;二、显隐位置一起判断。
1、先判显隐,后判位置
遗传方式不外六种:质遗传、伴Y染色体遗传、伴X染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传
细胞质和Y染色体上的基因单独存在,无所谓显性。
1.1显隐关系的判断
显隐关系的判断方法有以下的三种:第一种方法,根据的是显隐性状的概念。第二种方法,采用的是自交法:自交后代如出现性状分离现象,则自交个体为杂合体,其表现型(性状)为显性性状。第三种根据的是口诀“无中生有为隐性而有中生无为显性或亲同子异子隐性(双亲表现型相同,子代只要一个或N个或全部个体出现了异于双亲的表现型,则子代异于双亲的性状为隐性性状)。第四种方法,根据的是口诀“亲异子同子显性”(双亲为不同的表现类型,子代只有一种表现类型,子代的性状即表现型为显性性状)。第五种根据的是口诀“亲同子同子隐性”(双亲为相同的表现类型,子代只有一种表现类型且与双亲相同,子代的性状为隐性性状)。第六种方法,根据的是显隐遗传的特点:显性遗传的发病率通常都比较高,而且往往是代代相传的,隐性遗传刚好相反。第七种方法,采用的是假设法:假设某一表现型为显性性状(或隐性性状),代入遗传题目,如出现矛盾,则假设不成立,另一表现型为显性性状(或隐性性状),该表现型为隐性性状;如不出现矛盾,则还不能完全肯定,于是改变假设,假设某一表现型为隐性性状(或显性性状),代入遗传题目,如出现矛盾,则假设不成立,另一表现型为隐性性状(或显性性状),该表现型为显性性状,如两种假设中都不出现矛盾,则不能确定。第八种方法,双亲为不同的表现型,如雌性后代的表现型全部与父本相同,而雄性后代全部都与母本相同,则父本的性状为显性显状,母本的性状为隐性性状(同时可判断位置关系:控制该性状的基因在X染色体的非同源区段)
对于上述介绍的八种方法,常用的是第三种方法。因为第一种方法的要求比较高,只有完全符合概念才能利用,而第二种方法的要求也比较高,要双亲的基因型相同才能用,第四、五、六种方法的判断不一定准确,第七种方法应用起来比较麻烦(但比较复杂的题目通常采用该方法),且不一定能确定,第八种情况不常见,只有第三种方法既准确(100%准确)又快捷。
1.2位置关系的判断
第一种方法为口诀法:“显性遗传看男病(男患者),母正女正(男患者的母亲和所有女儿只要有一个人正常)非伴性(基因在X染色体的非同源区段)”和“隐性遗传看女病(女患者),父正子正(女患者的父亲和所有儿子中只要有一个人正常)非伴性(X)”。第二种方法为正反交法:如正反交结果不同,且有母系遗传甚至出现后代无固定分离比的特点,则为质遗传;如正反交结果不同,且与性别相关联,则为伴性(X染色体)遗传。如正反交结果相同,且不与性别相关联则为常染色体遗传。第三种方法为概念法:如与性别相关联,则为伴性遗传,伴性遗传有以下三种情况:如与性别相关联,并有限雄遗传的特点——父病子必病,子病父必病,女人不得病则为伴Y遗传,否则为伴X染色体遗传(通常不考虑基因在XY染色体的同源区段);如父母本的表现不同,父本为显性性状,母本为隐性性状,而儿子都与母亲相同,女儿都与父亲相同,则该性状的遗传为伴X染色体遗传。第四种为假设法。
1.3举例
下面以一道上海高考题为例加以说明。下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a,)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。据图回答:
⑴甲病致病基因位于___________染色体上,为_________性基因。
⑶假设II-1不是乙病基因的携带者,则乙病的致病基因位于_______
染色体上,为__________性基因。乙病的特点是呈_________遗传。I-2的基因型为________,III-2的基因型为________。假设III-1与III-5结婚生了一个男孩,则男孩患一种病的概率为________,所以我国婚姻法禁止近亲间的婚配。
注:III-2为两病兼患者。
方法I:
第一步为:先判显隐关系
用第二种方法即根据“亲同子异”。双亲II-5和II-6都有甲病却生出了一个正常的女儿和一个正常的儿子,故正常为隐性性状,甲病为显性性状;II-1和II-2无乙病却生出了一个患乙病的儿子,故乙病为隐性性状。
第一步为:后判断位置
甲病男患者II-5的母亲I-2得病但女儿III-3正常,根据“显性遗传看男病,母正女正非伴性(X)”,故可排除甲病为伴X遗传病的可能。加上有女的患甲病如I-1、II-2和II-6;且男患者II-5的父亲I-2和儿子III-5不得甲病、男患者III-2的父亲II-1不得病,不符合伴Y遗传(限雄遗传)的特点“父病子必病,子病父必病,女人不得病”,故又可排除伴Y遗传病,因此甲病为常染色体显性遗传病。
对于乙病,由于乙病男患者I-2的儿子II-4和II-5不得乙病,乙病男患者III-2的父亲II-1不得乙病,故可排除乙病为伴Y遗传病的可能性。至于乙病的致病基因到底是在常染色体上还是在X染色体上,可用假设法来判断:假如乙病为常染色体遗传病,第一步又已判断出乙病为隐性性状,则III-2的两个隐性基因分别来自II-1和II-2,又由于II-1和II-2都表现正常,故II-1和II-2都为乙病基因的携带者,但由于题目已假设II-1不是乙病基因的携带者,则乙病的致病基因只能位于X染色体上。
方法II:显隐和位置关系一起判断
先列出所有的遗传方式(所有的遗传方式主要就是以下的6种:质遗传、伴Y遗传病、伴X隐性遗传病、伴X显性遗传病、常染色体隐性遗传病和常染色体显性遗传病),然后一一排除(首先排除质遗传和伴Y遗传病,接着排除其余的),不能排除的(剩下来的)即为可能(但不一定)的遗传方式。
仍以上面的例题为例。
第一步:先判断甲病。
第一、先排除甲病为伴Y遗传病的可能性:有女的患甲病如I-1、II-2和II-6;且男患者II-5的父亲I-2和儿子III-5不得病、男患者III-2的父亲II-1不得病,不符合伴Y遗传(限雄遗传)的特点“父病子必病,子病父必病,女人不得病”。第二、排除甲病为伴X隐性遗传病的可能性:甲病女患者II-2的儿子III-2得甲病而父亲I-2不得甲病,女患者I—1的儿子II—4不得甲病,还有女患者II—6的儿子III—5不得甲病,符合“隐性遗传看女病,父正子正非伴性(X)”。第三、排除甲病为伴X显性遗传病的可能性:甲病男患者II-5的母亲I-2得病但女儿III-3正常,符合“显性遗传看男病,母正女正非伴性(X)”。第四、排除甲病为常染色体隐性遗传病的可能性:如果甲病为常染色体隐性遗传病,则III-3和III-5的基因型都可表示为A ,而他们的父母II-5和II-6的基因型都为aa,那么他们的A又是从哪里来的呢?这就无从解释。因此甲病只能为常染色体显性遗传病。
第二步:再判断乙病。
先排除乙病为伴Y遗传病的可能性:乙病男患者I-2的儿子II-4和II-5不得乙病、乙病男患者III-2的父亲II-1不得乙病,不符合伴Y遗传(限雄遗传)的特点“父病子必病,子病父必病,女人不得病”。第二、排除乙病为伴X显性遗传病的可能性:乙病男患者I-2的女儿II-2和II-3都不得乙病,乙病男患者III—2的母亲不得乙病,符合“显性遗传看男病,母正女正非伴性(X)”;第三、排除乙病为常染色体显性遗传病的可能性:如果乙病为常染色体显性遗传病,则III-2的基因型可表示为B ,B如果从父亲II-1来,则父亲II-1得病,如果从母亲II-2来,则母亲得病,即父母双方至少有一方得病,事实上,父母是正常的,这就无从证实。因此乙病为伴X隐性遗传病或常染色体隐性遗传病。如II-1不是乙病基因的携带者,则乙病只能是伴X隐性遗传病(前面已判断过)。2009.04.30