陜西 賈文俊
“人類遺傳病”的四大命題視角
陜西 賈文俊
縱觀近年高考真題,人類遺傳病類型的判斷和概率計算仍然是高考的重點,且命題趨勢多與遺傳定律、伴性遺傳等知識聯(lián)系,通過遺傳圖譜和有關(guān)圖解考查遺傳方式的判斷、識圖分析、語言表達、知識應(yīng)用等綜合能力。本文主要采用典型真題鏈接的方法,結(jié)合高考真題進行歸類剖析,以供參考。
“人類遺傳病”中涉及的概念較多如單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病,先天性疾病和遺傳病,綜合癥和綜合征,直系血親和旁系血親,遺傳病發(fā)病率,遺傳病檢測、遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷,人類基因組計劃等。
【例1】(2015·全國新課標卷Ⅰ)抗維生素D佝僂病為X染色體顯性遺傳病,短指為常染色體顯性遺傳病,紅綠色盲為X染色體隱性遺傳病,白化病為常染色體隱性遺傳病。下列關(guān)于這四種遺傳病特征的敘述,正確的是 ( )
A.短指的發(fā)病率男性高于女性
B.紅綠色盲女性患者的父親是該病的患者
C.抗維生素D佝僂病的發(fā)病率男性高于女性
D.白化病通常會在一個家系的幾代人中連續(xù)出現(xiàn)
【解析】本題主要考查人類遺傳病的特點和判定。短指為常染色體遺傳,發(fā)病率男性女性相等,與性別無關(guān),故A錯;紅綠色盲為伴X隱性遺傳,女性患者的父親和兒子患病,故B對;抗維生素D佝僂病是X染色體顯性遺傳病,發(fā)病率女性高于男性,故C錯;白化病是常染色體隱性遺傳病,一般為隔代遺傳,故D錯。
【答案】B
【應(yīng)對策略】人類遺傳病的特點以及相關(guān)概念僅靠死記硬背容易混淆,在學習中,通過比較、歸納,揭示概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出本質(zhì)區(qū)別,并將相關(guān)概念串聯(lián)起來,形成完整的概念體系,有利于全面理解和掌握概念。例如本題的解答時需要考生對遺傳規(guī)律非常熟悉,能運用遺傳的規(guī)律進行推理、分析,明確常染色體遺傳與伴性遺傳的主要區(qū)別。因此在平時需注重知識的識記及邏輯推理能力的培養(yǎng)。
【變式】下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,錯誤的是 ( )
①一個家族僅一代人中出現(xiàn)過的疾病不是遺傳?。虎谝粋€家族幾代人中都出現(xiàn)過的疾病是遺傳??;③攜帶遺傳病基因的個體都會患遺傳??;④不攜帶遺傳病基因的個體不會患遺傳病
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④
【答案】D
單基因遺傳病通??煞譃槌H旧w顯性遺傳病、常染色體隱性遺傳病、伴X顯性遺傳病、伴X隱性遺傳病、伴Y遺傳病。
【例2】(2015·浙江卷)甲病和乙病均為單基因遺傳病,某家族遺傳家系圖如下,其中Ⅱ4不攜帶甲病的致病基因。下列敘述正確的是 ( )
A.甲病為常染色體隱性遺傳病,乙病為伴X染色體隱性遺傳病
B.Ⅱ1與Ⅲ5的基因型相同的概率為1/4
C.Ⅱ3與Ⅱ4的后代中理論上共有9種基因型和4種表現(xiàn)型
D.若Ⅲ7的性染色體組成為XXY,則產(chǎn)生異常生殖細胞的最可能是其母親
【解析】解答本題的關(guān)鍵是依據(jù)圖譜準確推知甲病和乙病的遺傳方式。結(jié)合圖譜單獨分析甲?。孩?與Ⅱ4未患甲病而兒子Ⅲ7患甲病,說明甲病為隱性遺傳病,再結(jié)合題干中的“Ⅱ4不攜帶甲病的致病基因”可知,甲病為伴X隱性遺傳病;再單獨分析乙?。河捎冖?和Ⅱ2未患乙病,而Ⅲ1患乙病,所以乙病為隱性遺傳病,又由于Ⅲ1患乙病,而父親不患乙病,故乙病為常染色體隱性遺傳病,故A錯。假設(shè)a表示甲病基因(A表示對應(yīng)的正?;颍?,b表示乙病基因(B表示對應(yīng)的正?;颍?,由于Ⅱ1正常,Ⅲ1患乙病,Ⅲ3患甲病,所以Ⅱ1的基因型為BbXAXa;Ⅱ4患乙病,Ⅲ7患甲病,可推知Ⅱ3和Ⅱ4的基因型依次是BbXAXa和bbXAY,所以Ⅲ5的基因型為BbXAXA或BbXAXa,因此,Ⅱ1與Ⅲ5的基因型相同的概率為1/2,故B錯。Ⅱ3與Ⅱ4的基因型分別是BbXAXa和bbXAY,理論上后代共有8種基因型和6種表現(xiàn)型(女性正常、男性正常、女性僅患乙病、男性兩病兼患、男性僅患甲病、男性僅患乙?。蔆錯。若Ⅲ7的性染色體組成為XXY,又因為Ⅲ7患甲病,則其基因型為XaXaY,其父親Ⅱ4基因型為XAY,所以Ⅲ7的XaXa只能來自母親,即母親的卵原細胞最可能在減數(shù)第二次分裂后期出現(xiàn)異常形成了多一條性染色體的異常卵細胞(基因型為XaXa),所以D正確。
【答案】D
【應(yīng)對策略】解析此類習題的關(guān)鍵是熟練掌握各種遺傳病的特點及其遺傳定律、伴性遺傳之間的關(guān)系。
首先確定遺傳病的類型:遺傳系譜圖判定常用“四看分析方法”,一看男子病,如果直系男子世代連續(xù)?。ǜ競髯?,子傳孫),而女子全不病,則為Y染色體遺傳;二看顯隱性(相對性狀的顯隱性),是否有“有中生無或無中生有”,如無,則需依據(jù)遺傳病的特點,按照否定判斷法逐步淘汰;三看常與性(基因所在染色體類型),有中生無為顯性,顯性遺傳看男病,其母其女都病,則為伴X顯性遺傳,否則為常染色體顯性遺傳,無中生有為隱性,隱性遺傳看女病,其父其子都病,則為伴X隱性遺傳,否則為常染色體隱性遺傳;四看可能性,如果上述條件無法確定,需要結(jié)合題干中的特殊限定條件進行判斷,如上題中的“Ⅱ4不攜帶甲病的致病基因”。
其次結(jié)合遺傳定律和伴性遺傳的基礎(chǔ)知識進行基因型、表現(xiàn)型的推理(常用方法:隱性純合突破法、逆推法、順推法)和相關(guān)概率計算(涉及多對性狀時,最好采用分解思想,將其拆分為多組一對相對性狀的計算,然后利用分離定律求解)。
【變式】分析下面家族中某種單基因遺傳病的系譜圖,下列相關(guān)敘述中正確的是 ( )
A.該遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病
B.Ⅲ8和Ⅱ5基因型相同的概率為2/3
C.Ⅲ10肯定有一個致病基因是由Ⅰ1傳來的
D.Ⅲ8和Ⅲ9婚配,后代子女發(fā)病率為1/4
【答案】B
遺傳系譜圖的繪制與完善是學習遺傳學的基本技能,通常包括性別、性狀表現(xiàn)、親子關(guān)系、世代數(shù)、每個個體在世代中的位置等要點。
【例3】(2014·全國新課標卷Ⅰ)圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖(深色代表的個體是該遺傳病患者,其余為表現(xiàn)型正常個體)。近親結(jié)婚時該遺傳病發(fā)病率較高,假定圖中第Ⅳ代的兩個個體婚配生出一個患該遺傳病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定條件是 ( )
A.Ⅰ2和Ⅰ4必須是純合子
B.Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必須是純合子
C.Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必須是雜合子
D.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必須是雜合子
【解析】本題考查考生對人類遺傳病的分析能力。據(jù)圖可知,該遺傳病為常染色體隱性(設(shè)由A、a基因控制),無論I2和I4是否純合,Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5的基因型均為Aa,A錯誤;若Ⅱ1、Ⅲ1純合,則Ⅲ2為1/2Aa、Ⅳ1為1/4Aa,Ⅲ3為2/3Aa,若Ⅲ4純合,則Ⅳ2為2/3×1/2=1/3Aa,故Ⅳ的兩個個體婚配,子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48,與題意相符,B正確;若Ⅲ2和Ⅲ3一定是雜合子,則無論Ⅲ1和Ⅲ4是同時AA或同時Aa或一個是AA另一個是Aa,后代患病概率都不可能是1/48,C錯誤;Ⅳ的兩個個體婚配,子代患病概率與Ⅱ5的基因型無關(guān),若Ⅳ的兩個個體都是雜合子,則子代患病的概率是1/4,D錯誤。
【答案】B
【應(yīng)對策略】一在了解單基因遺傳病的五大類型的基礎(chǔ)上,熟悉各種遺傳病的遺傳特點及常見病例。二明確遺傳系譜圖和遺傳圖解的差異,不能張冠李戴。
【變式】張某家族患有甲病,該家族遺傳系譜圖不慎被撕破,留下的殘片如圖?,F(xiàn)找到4張系譜圖碎片,其中屬于張某家族系譜圖碎片的是 ( )
【答案】D
人類遺傳病的監(jiān)測和預防主要措施包括禁止近親結(jié)婚(預防遺傳病發(fā)生的有效措施)、進行遺傳咨詢、提倡適齡生育、開展產(chǎn)前診斷(B超監(jiān)測、羊水檢查、基因診斷等)。
人類遺傳病的調(diào)查應(yīng)選擇群體中發(fā)病率高的單基因遺傳病。根據(jù)調(diào)查目標的不同,人類遺傳病的調(diào)查可分為社會調(diào)查(調(diào)查遺傳病發(fā)病率)和家系調(diào)查(調(diào)查遺傳病傳遞方式)兩大類。
【例4】(2010·江蘇卷)某城市兔唇畸形新生兒出生率明顯高于其他城市,研究這種現(xiàn)象是否由遺傳因素引起方法不包括 ( )
A.對正常個體與畸形個體進行基因組比較研究
B.對該城市出生的雙胞胎進行相關(guān)的調(diào)查統(tǒng)計分析
C.對該城市出生的兔唇畸形患者的血型進行調(diào)查統(tǒng)計分析
D.對兔唇畸形患者家系進行調(diào)查統(tǒng)計分析
【解析】本題考查的是對人類遺傳病發(fā)病因素的探究,意在考查考生的實驗設(shè)計能力。
對正常個體和畸形個體的基因組進行比較屬于對照,自變量是不同個體的基因組,因此可確定畸形個體的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變,A正確;同卵雙胞胎遺傳物質(zhì)相同,如果表現(xiàn)型不同則說明該病可能與環(huán)境條件有關(guān),B正確;兔形唇是一種性狀,而血型則是另一種性狀,二者之間沒有直接關(guān)系,C錯誤;對患者家系進行調(diào)查,并可繪制系譜圖,通過分析系譜圖中親子代之間的兔唇遺傳規(guī)律可判定其是否具有一定的遺傳規(guī)律,確定其遺傳方式,D正確。
【答案】C
【應(yīng)對策略】人類遺傳病的預防與調(diào)查需要明確知識間的細節(jié):一是明確目的,預防的目的是“優(yōu)生優(yōu)育”,保證夫婦所生育孩子健康;調(diào)查的目的則是弄清楚某種遺傳病的發(fā)病率或遺傳方式。二是辨別差異,調(diào)查某種遺傳病在人群中的發(fā)病率應(yīng)是人群中隨機抽樣調(diào)查,然后用統(tǒng)計學方法進行計算;若調(diào)查某種遺傳病的遺傳方式,應(yīng)對某個典型患者家系進行調(diào)查,根據(jù)家系遺傳狀況推斷遺傳方式。三是明確一般生物學調(diào)查的基本步驟(明確目的、設(shè)計方案、實驗調(diào)查、結(jié)果分析)和要求(不同調(diào)查的具體要求不同,應(yīng)具體對待)。
【變式】某小組在調(diào)查人類先天性腎炎的家系遺傳狀況時,發(fā)現(xiàn)某地區(qū)人群中雙親都患病的幾百個家庭中女兒全部患病,兒子正常與患病的比例為1∶2。對調(diào)查結(jié)果較準確的解釋是 ( )
A.先天性腎炎是一種常染色體遺傳病
B.先天性腎炎是一種隱性遺傳病
C.被調(diào)查的母親中雜合子占2/3
D.被調(diào)查的母親中雜合子占l/2
【答案】C
(作者單位:陜西省寶雞中學)