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【摘要】在高中生物教学中《人类遗传病》一节既是一个难点,又是高考中一个重要考点。如何让学生突破该难点?在平常教学中进行各类题型及方法的归纳总结显得尤为重要。
【关键词】人类遗传病基因组计划杂合子归纳总结
一、本节的教学目标
1、人类遗传病的类型
2、人类遗传病的监测和预防
3、人类基因组计划及意义
4、调查常见的人类遗传病
二、人类遗传病的监测和预防
1、主要手段
(1)遗传咨询:调查家庭遗传史→分析遗传病的传递方式→推断后代的再发风险率→提出防治对策和建议,如终止妊娠、产前诊断等。
(2)产前诊断:羊水检查、B超检查、孕 妇血细胞检查、基因诊断
三、人类基因组计划与人体健康
1、人类基因组计划的目的:测定人类 基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
2、意义:通过人类基因组计划,人类可以清晰的认识到人类基因的组成、结构、功能及其相互关系,对于人类疾病的诊治河预防具有重要意义。
四、人类遗传病的判断方法
1、先确定伴Y遗传:男病后代男皆病,且仅有男病。
2、粗判显隐性
(1)若双亲无遗传病,子代有患者,则该病由隐性致病基因控制,即“无中生有为隐性”。
(2)若双亲有遗传病,子代有正常者,则该病由显性致病基因控制,即“有中生无为显性”。
3、细判遗传病
(1)肯定是常染色体遗传:若双亲患病,子代中出现正常女性,则为常染色体显性遗传(如图1);若双亲正常,子代中女性出现患者,则为常染色体隐性遗传(如图2)。
(2)可能是伴X染色体遗传:若系谱符合交叉遗传条件,则为伴性遗传,否则为常染色体遗传。若患者女多男少,则为伴X染色体显性遗传;若患者男多女少,则为伴X染色体隐性遗传。
(3)交叉遗传的特点:若父亲患病,女儿一定患病;儿子患病,母亲一定患病,则可能为伴X染色体显性遗传。若母亲患病,儿子一定患病;女儿患病,父亲一定患病,则可能为伴X染色体隐性遗传。
五、人类遗传病的典例解析
1、(2011江苏高考)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是()
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来 自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12
【解析】首先对甲病进行分析,“有中生无”为显性,Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,所生孩子Ⅲ-7正常,故甲病应为常染色体显性遗传病。乙病是一种伴性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,生了一个患乙病的男孩Ⅲ-6,故乙病是伴X染色体隐性遗传,A项正确。Ⅱ-3乙病的致病基因来自于Ⅰ-1,B项错误。由系谱图可知,Ⅱ-3的基因型为AaXbY,则Ⅱ-2的基 因型一定为aaXBXb,只有一种基因型。Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,Ⅱ-4又是乙病携带者,Ⅱ-4基因型为AaXBXb,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,Ⅲ-8基因型有四种可能:AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,C项正确。由Ⅱ-2和Ⅱ-3推知Ⅲ-4的基因型为AaXBXb,由Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型推知Ⅲ-5的基因型有两种情况:1/3AAXbY、2/3AaXbY。Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚,生育患两种病孩子的概率:①AaXBXb×1/3AAXbY为1/3×1×1/2=1/6,②AaXBXb×2/3AaXbY为2/3×3/4×1/2=1/4。故生育一患两种病孩子的概率为1/6 1/4=5/12,D项正确。
【答案】ACD
2、(2011?海南高考) 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于______________(X、Y、常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于__________(X、Y、常)染色体上。
(2)Ⅱ-2的基因型为_________,Ⅲ-3的基因型为___________。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是_________。
(4)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是___________。
(5)Ⅳ-1的这两对等位基因均为杂合的概率是 ___________。
【解析】(1)据图分析可知两病均为隐性遗传病,根据Ⅲ-3和Ⅲ-4婚配后代Ⅳ-2和Ⅳ-3患有乙病,推测该病是隐性遗传病,且Ⅲ-4不携带乙病致病基因,因此推测乙病为伴X隐性遗传病,两对等位基因独立遗传,则甲病为常染色体隐性遗传病;
(2)Ⅱ-1和Ⅱ-2后代Ⅲ-2患有甲病,则Ⅱ-2一定为Aa,依据Ⅲ-3和Ⅲ-4的后代患有乙病,且Ⅲ-4不携带乙病致病基因,推断出Ⅲ-3一定为XbXb,从而推测出Ⅱ-2的基因型为AaXBXb,Ⅲ-3有两种可能,为AAXBXb或AaXBXb;
(3)Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb, Ⅲ-4的基因型为AaXBY,他们生出两种病同时患的男孩的概率为2/3×1/4× 1/4=1/24;
(4)Ⅳ-1的基因型为A_XBX— ,与正常男性(A_XBY)婚配,生出患乙病男孩的概率为1/2×1/4=1/8;
(5)Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb, Ⅲ-4的基因型为AaXBY,他们的后代Ⅳ-1为双杂合子的概率为: 1/3AA×Aa杂合概率为1/6;2/3Aa×Aa杂合的概率为4/9,因此出现杂合的概率为11/18,XBXb×XBY后代女性中出现杂合的概率为1/2,综合可知出现双杂合的概率为11/18×1/2=11/36。
【答案】(1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)11/36
【关键词】人类遗传病基因组计划杂合子归纳总结
一、本节的教学目标
1、人类遗传病的类型
2、人类遗传病的监测和预防
3、人类基因组计划及意义
4、调查常见的人类遗传病
二、人类遗传病的监测和预防
1、主要手段
(1)遗传咨询:调查家庭遗传史→分析遗传病的传递方式→推断后代的再发风险率→提出防治对策和建议,如终止妊娠、产前诊断等。
(2)产前诊断:羊水检查、B超检查、孕 妇血细胞检查、基因诊断
三、人类基因组计划与人体健康
1、人类基因组计划的目的:测定人类 基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
2、意义:通过人类基因组计划,人类可以清晰的认识到人类基因的组成、结构、功能及其相互关系,对于人类疾病的诊治河预防具有重要意义。
四、人类遗传病的判断方法
1、先确定伴Y遗传:男病后代男皆病,且仅有男病。
2、粗判显隐性
(1)若双亲无遗传病,子代有患者,则该病由隐性致病基因控制,即“无中生有为隐性”。
(2)若双亲有遗传病,子代有正常者,则该病由显性致病基因控制,即“有中生无为显性”。
3、细判遗传病
(1)肯定是常染色体遗传:若双亲患病,子代中出现正常女性,则为常染色体显性遗传(如图1);若双亲正常,子代中女性出现患者,则为常染色体隐性遗传(如图2)。
(2)可能是伴X染色体遗传:若系谱符合交叉遗传条件,则为伴性遗传,否则为常染色体遗传。若患者女多男少,则为伴X染色体显性遗传;若患者男多女少,则为伴X染色体隐性遗传。
(3)交叉遗传的特点:若父亲患病,女儿一定患病;儿子患病,母亲一定患病,则可能为伴X染色体显性遗传。若母亲患病,儿子一定患病;女儿患病,父亲一定患病,则可能为伴X染色体隐性遗传。
五、人类遗传病的典例解析
1、(2011江苏高考)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是()
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来 自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12
【解析】首先对甲病进行分析,“有中生无”为显性,Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,所生孩子Ⅲ-7正常,故甲病应为常染色体显性遗传病。乙病是一种伴性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,生了一个患乙病的男孩Ⅲ-6,故乙病是伴X染色体隐性遗传,A项正确。Ⅱ-3乙病的致病基因来自于Ⅰ-1,B项错误。由系谱图可知,Ⅱ-3的基因型为AaXbY,则Ⅱ-2的基 因型一定为aaXBXb,只有一种基因型。Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,Ⅱ-4又是乙病携带者,Ⅱ-4基因型为AaXBXb,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,Ⅲ-8基因型有四种可能:AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,C项正确。由Ⅱ-2和Ⅱ-3推知Ⅲ-4的基因型为AaXBXb,由Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型推知Ⅲ-5的基因型有两种情况:1/3AAXbY、2/3AaXbY。Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚,生育患两种病孩子的概率:①AaXBXb×1/3AAXbY为1/3×1×1/2=1/6,②AaXBXb×2/3AaXbY为2/3×3/4×1/2=1/4。故生育一患两种病孩子的概率为1/6 1/4=5/12,D项正确。
【答案】ACD
2、(2011?海南高考) 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于______________(X、Y、常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于__________(X、Y、常)染色体上。
(2)Ⅱ-2的基因型为_________,Ⅲ-3的基因型为___________。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是_________。
(4)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是___________。
(5)Ⅳ-1的这两对等位基因均为杂合的概率是 ___________。
【解析】(1)据图分析可知两病均为隐性遗传病,根据Ⅲ-3和Ⅲ-4婚配后代Ⅳ-2和Ⅳ-3患有乙病,推测该病是隐性遗传病,且Ⅲ-4不携带乙病致病基因,因此推测乙病为伴X隐性遗传病,两对等位基因独立遗传,则甲病为常染色体隐性遗传病;
(2)Ⅱ-1和Ⅱ-2后代Ⅲ-2患有甲病,则Ⅱ-2一定为Aa,依据Ⅲ-3和Ⅲ-4的后代患有乙病,且Ⅲ-4不携带乙病致病基因,推断出Ⅲ-3一定为XbXb,从而推测出Ⅱ-2的基因型为AaXBXb,Ⅲ-3有两种可能,为AAXBXb或AaXBXb;
(3)Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb, Ⅲ-4的基因型为AaXBY,他们生出两种病同时患的男孩的概率为2/3×1/4× 1/4=1/24;
(4)Ⅳ-1的基因型为A_XBX— ,与正常男性(A_XBY)婚配,生出患乙病男孩的概率为1/2×1/4=1/8;
(5)Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb, Ⅲ-4的基因型为AaXBY,他们的后代Ⅳ-1为双杂合子的概率为: 1/3AA×Aa杂合概率为1/6;2/3Aa×Aa杂合的概率为4/9,因此出现杂合的概率为11/18,XBXb×XBY后代女性中出现杂合的概率为1/2,综合可知出现双杂合的概率为11/18×1/2=11/36。
【答案】(1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)11/36