2013年江蘇省生物高考試卷中第31題考查學(xué)生對(duì)遺傳規(guī)律的掌握情況。題中涉及兩對(duì)等位基因和一對(duì)相對(duì)性狀。兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳,既可共同致病又能單獨(dú)致病,這與學(xué)生通常解決的問(wèn)題不同。而在解題過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這道理不僅僅是有新意,是需要聯(lián)系遺傳規(guī)律的各個(gè)方面,在學(xué)生對(duì)于遺傳規(guī)律的知識(shí)儲(chǔ)備上有一定的要求,但更注重得是學(xué)生的解題能力。筆者就這道題介紹兩種解法。
調(diào)查某種遺傳病得到如下系譜圖,經(jīng)分析得知,兩對(duì)獨(dú)立遺傳且表現(xiàn)完全顯性的基因(分別用字母Aa、Bb表示)與該病有關(guān),且都可以單獨(dú)致病。在調(diào)查對(duì)象中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)基因突變和染色體變異的個(gè)體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1) 該種遺傳病的遺傳方式 (是/不是)伴X隱性遺傳,因?yàn)榈冖翊?個(gè)體均不患病。進(jìn)一步分析推測(cè)該病的遺傳方式是 。
(2) 假設(shè)Ⅰ-1和Ⅰ-4婚配、Ⅰ-2和Ⅰ-3婚配,所生后代患病的概率均為0,則Ⅲ-1的基因型為 ,Ⅱ-2的基因型為 。在這種情況下,如果Ⅱ-2與Ⅱ-5婚配,其后代攜帶致病基因的概率為 。
對(duì)于題中第一小問(wèn)的解答:由遺傳系譜圖中Ⅰ-1、Ⅰ-2號(hào)個(gè)體沒(méi)有患病而Ⅱ-3號(hào)個(gè)體卻患病,可知該病為隱性遺傳?。煌瑫r(shí)由于Ⅱ-3號(hào)個(gè)體為女性,其父親Ⅰ-1個(gè)體卻未患病,可推知該病為常染色體隱性遺傳病。
對(duì)于題中第二小問(wèn)的解答:由遺傳系譜圖中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4個(gè)體都沒(méi)有患病。而他們的子女Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-6個(gè)體患病,結(jié)合題干中所給兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳,但既可共同致病又能單獨(dú)致病,可知Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-6個(gè)體中至少有兩個(gè)相同的隱性致病基因。然而第二小問(wèn)中又給出假設(shè)Ⅰ-1和Ⅰ-4婚配、Ⅰ-2和Ⅰ-3婚配,所生后代患病的概率均為0,這說(shuō)明Ⅰ-1、Ⅰ-2個(gè)體中所含的隱性致病基因與Ⅰ-3、Ⅰ-4個(gè)體中所含的隱性致病基因是不同的,即若Ⅰ-1、Ⅰ-2個(gè)體中攜帶有a基因,則Ⅰ-3、Ⅰ-4個(gè)體中攜帶的是b基因。所以假設(shè)Ⅰ-1、Ⅰ-2個(gè)體的基因型為AaBB,則Ⅰ-3、Ⅰ-4個(gè)體的基因型為AABb。由此可知Ⅱ-3、Ⅱ-4的基因型分別為aaBB、AAbb,因此Ⅲ-1的基因型為AaBb。
最后一問(wèn)中探討Ⅱ-2與Ⅱ-5個(gè)體婚配后代攜帶致病基因的概率,則要先求出Ⅱ-2與Ⅱ-5的基因型。由前面已獲知了Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4個(gè)體的基因型,因此可知Ⅱ-2個(gè)體的基因型為AABB或AaBB,概率分別為1/3、2/3。Ⅱ-5個(gè)體的基因型為AABB或AABb,概率分別為1/3、2/3?,F(xiàn)求他們婚配后代攜帶致病基因的概率,有兩種解法。
解法一:對(duì)Ⅱ-2與Ⅱ-5個(gè)體各種組合下的分類(lèi)討論。
Ⅱ-2(1/3AABB)×Ⅱ-5(1/3AABB)→攜帶致病基因的概率(0);
Ⅱ-2(1/3AABB)×Ⅱ-5(2/3AABb)→攜帶致病基因的概率(1/3×2/3×1/2=1/9);
Ⅱ-2(2/3AaBB)×Ⅱ-5(1/3AABB)→攜帶致病基因的概率(2/3×1/3×1/2=1/9);
Ⅱ-2(2/3AaBB)×Ⅱ-5(2/3AABb)→攜帶致病基因的概率(2/3×2/3×(1-1/4)=3/9)。
綜合以上幾種情況,其后代攜帶致病基因的概率為5/9。
解法二:由Ⅱ-2與Ⅱ-5個(gè)體各自所攜帶的致病基因出現(xiàn)的概率進(jìn)行計(jì)算。
先看Ⅱ-2個(gè)體配子中a基因的出現(xiàn)概率:
2/3AaBB→a基因的出現(xiàn)概率:2/3×1/2=1/3。
再看Ⅱ-5個(gè)體配子中b基因的出現(xiàn)概率:
2/3AABb→b基因的出現(xiàn)概率:2/3×1/2=1/3。
a基因和b基因同時(shí)出現(xiàn)的概率:1/3×1/3=1/9。
由于在分別討論a基因和b基因出現(xiàn)的概率時(shí)會(huì)重復(fù)一次a基因和b基因同時(shí)出現(xiàn)的概率,因此在計(jì)算時(shí)須去除,所以其后代攜帶致病基因的概率為:1/3+1/3-1/9=5/9。
答案:(1) 不是 1、3 常染色體隱性 (2) AaBb AABB或AaBB(AABB或AABb) 5/9