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“PGF解题法”解答遗传题

2017-08-20

生物学教学 2017年3期
关键词:白化病配子遗传病

李 森

(云南省曲靖市第一中学 655000)

1 “PGF解题法”的基本思路

生物在有性生殖过程中,亲本通过减数分裂形成配子,雌雄配子经过受精作用形成新个体。配子是连接亲代与子代之间的桥梁,能否确定亲本形成的“配子种类及比值”,是解决各种复杂问题的关键。要确定亲本形成的“配子种类及比值”,当然需要知道“亲本的基因型”。因此,在解答涉及遗传基本定律的问题时,如果能够把“亲本的基因型”推导出来,再把“亲本产生的配子”确定下来,则很容易进一步确定“子代的基因型及表现型”。“PGF解题法”的基本步骤是:亲本(P)的基因型→亲本产生的配子(G)→子代(F)的基因型及表现型。这一解题方法的最大优点是快速而准确。

2 典型例题解析

2.1 例题1 已知白化病基因携带者在人群中的概率为1/200。一个表现型正常的女人,其双亲表现型均正常,但其妹妹是白化病患者。该女人和一个没有亲缘关系的正常男人结婚,生一个白化病基因携带者的概率为:A.1/2 ;B.4/9;C.401/1200;D.401/1199;(参考答案:C)。

解析:①该女人的双亲所生孩子的情况是:Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa;②该女人的基因型及产生的配子是:(1AA∶2Aa)→2A∶1a;③由于白化病基因携带者在人群中的概率为1/200,因此,该正常男人的基因型及产生的配子是:(199AA∶1Aa)→399A∶1a;④该女人和该男人结婚,所生孩子的情况是:798AA∶401Aa∶1aa。所以,他们生一个白化病基因携带者的概率为401/1200。

2.2 例题2 一对正常的夫妇,生了一个正常男孩和一个白化病女孩。另一对夫妇,男的正常,女的患白化病,生了一个白化病男孩和一个正常女孩。问以上正常男孩和正常女孩结婚,生一个白化病孩子的可能性是:A.1/2;B.1/3;C.1/4;D.1/6;(参考答案:D)。

解析:白化病为常染色体隐性遗传病,根据题意分析:①第一对夫妇生孩子的情况是:Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa;②正常男孩的基因型及产生的配子是:(1AA∶2Aa)→2A∶1a;③第二对夫妇生孩子的情况是:Aa×aa→1Aa∶1aa;④正常女孩的基因型及产生的配子是:Aa→1A∶1a;⑤正常男孩和正常女孩结婚所生孩子的情况是:2AA∶3Aa∶1aa。所以,他们生一个白化病孩子的可能性是1/6。

2.3 例题3 图1为甲种遗传病(基因为A、a)和乙种遗传病(基因为B、b)的系谱图。其中一种遗传病基因位于常染色体上,另一种位于性染色体上。请回答以下问题:①甲病的遗传方式为________,乙病的遗传方式为________;②Ⅳ1是杂合子的概率是________,产生AB配子的概率是________;③Ⅲ1与Ⅲ2再生一个孩子,该孩子只患一种病的概率是________,该孩子是患病男孩的概率是________。

图1 两种遗传病的系谱图

解析:①由Ⅱ4×Ⅱ5→Ⅲ3,可知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。依据题意,乙病的遗传方式为伴性遗传。再由Ⅰ1×Ⅰ2→Ⅱ1,确定乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。②本题涉及两种遗传病,首先一种一种地分析,然后再组合起来。

(1)分析甲病:①Ⅲ1的基因型及配子是:Aa→1A∶1a;②Ⅲ2的基因型及配子是:(1AA∶2Aa)→2A∶1a;③Ⅲ1×Ⅲ2所生的子代(Ⅳ)是:2AA∶3Aa∶1aa。

(2)分析乙病:①Ⅰ1的基因型及配子是:XBXb→1XB∶1Xb;②Ⅰ2的基因型及配子是:XBY→1XB∶1Y;③Ⅰ1×Ⅰ2所生的子代(Ⅱ)是:1XBXB∶1XBXb∶1XBY∶1XbY;④Ⅱ2的基因型及配子是:(1XBXB∶1XBXb)→3XB∶1Xb;⑤Ⅱ3的基因型及配子是:XBY→1XB∶1Y;⑥Ⅱ2×Ⅱ3所生的子代(Ⅲ)是:3XBXB∶1XBXb∶3XBY∶1XbY;⑦Ⅲ1的基因型及配子是:(3XBXB∶1XBXb)→7XB∶1Xb;⑧Ⅲ2的基因型及配子是:XBY→1XB∶1Y;⑨Ⅲ1×Ⅲ2所生的子代(Ⅳ)是:7XBXB∶1XBXb∶7XBY∶1XbY。

(3)甲、乙病综合分析:①Ⅲ1×Ⅲ2所生的子代(Ⅳ)是:2AA∶3Aa∶1aa;7XBXB∶1XBXb∶7XBY∶1XbY;②Ⅳ1(完全正常的女性)是杂合子的概率是:1-2/5×7/8=13/20;③Ⅳ1产生配子的情况是:(2AA∶3Aa)→7A∶3a;(7XBXB∶1XBXb)→15XB∶1Xb;Ⅳ1产生AB配子的概率是:7/10×15/16=21/32;④Ⅲ1与Ⅲ2生一个只患一种病孩子的概率是:5/6×1/16+1/6×15/16=5/24;⑤Ⅲ1与Ⅲ2生一个患病男孩的概率是:5/6×1/16+1/6×7/16+1/6×1/16=13/96。

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