高考题中有关遗传病概率计算的归类
陈艳
(江苏教育学院附属高级中学 南京 210036)
出有病的 4 号,说明该病为隐性。因此,4 号基因型为 XY ; 8 号的
b
近两年的江苏省高考生物试题中均有针对一种遗传病系谱图题 基因型为 XB X b ,产生的配子有两种 XB 和 Xb , 比例为 1 :1 ;9 型的出现 , 其中的概率计算题得分率很低。分析试题类型,主要有 两大类:一是遗传病家系内近亲婚配后代患遗传病概率的计算,二 是遗传病的家系成员和正常人群中无血缘关系人员婚配后代患遗传 病概率的计算。尤其最近两年高考中都有第二种类型的题型出现。 下面就针对这两类题型做一个归纳。
一、遗传病家系内近亲婚配后代患遗传病概率的计算 【典型例题 1】右图所示为某家族中白化病遗传图谱。请分析 因 ), (1)7 号 和 9 号
并回答下列问题 ( 以 A、a 表示有关的基
近亲婚配,后代中白 化病的几率是
(2)7 号和 10 号
近亲婚配,后代中白 化病的几率是
(3)8 号和 9 号近亲婚配,后代中白化病的几率是 (4)8 号与 10 号近亲婚配,后代中白化病的几率是
解析:白化病的遗传方式为常染色体隐性遗传。所以 7 号和 9
号的基因型为 aa,那么 3、4、5、6 的基因型为 Aa。8、10 的 基因型为 AA 或 Aa ;比例是 1 :2,所以 8 号和 10 号是 AA 的几率 就是 1/3,Aa 的几率为 2/3。对于 7 号和 9 号来说, 只能产生一 种配子 a。8 号和 10 号产生两种类型的配子 A 和 a,A 的几率是
1/3*1+2/3*1/2=2/3,a 的几率是 2/3*1/2=1/3.( 如右表格 )。于是 所有后代的基因型及概率迎刃而解。(1)7 号和 9 号近亲婚配,后 代中白化病的几率是 1a*1a=1aa ;(2)7 号和 10 号近亲婚配,后代 中白化病的几率是 1a*1/3a=1/3aa ;(3)8 号和 9 号近亲婚配,后 代中白化病的几率是 1/3a *1a=1/3aa(4)8 号与 10 号近亲婚配,
后代中白化病的几率是 1/3a* 1/3a=1/9aa。
答案:(1)1 (2)1/3 (3)1/3 (4)1/9
【典型例题 2】下图为某家族遗传病系谱图,致病基因为 B 或 b ,经查 5 号个体不携带任何致病 基因,请回答:
(1)若成员 8 和 10 生一个患
病小孩的概率为 ;
(2)若成员 9 和 11 生一个患
病小孩的概率为 .
解析:根据题目中提示:5 号个体不携带任何致病基因 , 而其 儿
子是患者,说明儿子的致病基因来自 6 号母亲,一个基因就能致 病,说明该致病基因位于 X 染色体。根据遗传系谱图分析,1 号和 2 号生
号的基因型为 XY ,产生的配子有两种 X 和 Y, 比例为 1 :1 ;5 号 的基因型为 XY ;10 号的基因型为 XY ,产生的配子有两种 X 和 Y, 比例为 1 :1 ;11 号基因型为 XX , 产生的配子有两种 X 和 X, 比 例为 1 :1 ;12 号的基因型为 XX ,产生的配子有两种 X 和 X, 比 例为 1 :1 ;( 如右上表格 ) 。于是成员 8 和 10 生一个患病小孩的
B b
B
b
B b
B
b
B
b
b
B
B
(2)III 7 号个体的基 因型和概率是 ;
(3)III 9 号个体与 III11 个体结婚,他们的后代出现这种病
的 几率是 。
【变式训练 2】下图为红绿色盲患者家系图,请据图分析回答 问题:( 用基因 B、b 表示 )
b b b b b b
; 概率为 (1/2 X*1/2 X)+(1/2 X*1/2 Y) =1/4 XX b +1/4 XY=1/2 b
若成员 9 和 11 生一个患病小孩的概率为 1/2 X*1/2 Y=1/4 XY
答案:(1)1/2 (2)1/4
【归纳总结】对于近亲婚配后代出现遗传病的概率计算,一般
步骤为:(1)写出配对个体的基因型,及产生配子的种类和概率; (
2)配子与配子之间的随机组合,其概率相乘得出结果。
【变式训练 1】下图为
某遗传系谱图,据图回答: (基因符号用
A、a 表示)
(1)此遗传病的致病 基因位于 染色体上, 属
于 性遗传病;
98 4/2010
(1)此遗传病的致病基因在 _____ 染色体上,属 _____ 遗
传。 (2)12 号的色盲基因最终可追溯到 ______ 号 ;
(3)写出下列个体最可能的基因型 :1______ ;7_____。 (4)12 号与 10 号婚配属于 ____ 结婚,后代患病的几率是 ____。
二、遗传病家系成员和正常人群中无血缘关系人员婚配后代 患遗传病概率的计算 【典型例题 3】下图为白化病 (A—a) 的家族系谱图。请回答:(1) 若Ⅲ 8 与Ⅲ 10 结婚,生育一个患白化病孩子的概率为 ______。
(2) 假设某地区人群中每
10000 人当中有一个白化病患 者, 若 Ⅲ 10 与该地一个表现 正常的男子结婚, 则他们生 育一患白化病孩子的概率为
与结婚的正常男性基因型可能是 XY (1/10000)或 XY (概率
A
a
9999/10000)。由于要求两者所生出的女儿的患病概率,所以只要 考虑正常男性产生的 X 的概率。X Y (1/10000)所产生的 X 概率为
A
A
_________。
解析:(1) 白化病是常染色
体的隐性遗传病,7 号患者的基因型是 aa,其父母 3 号和 4 号的基 因型均为 Aa,其兄弟 8 号的基因型及概率可能是 1/3AA,2/3Aa,8 号产生的配子基因型和概率为 2/3A 和 1/3a。同理,10 号的基因型 及概率为 1/3AA,2/3Aa,产生的配子基因型和概率为 2/3A 和 1/3a。 8 号和 10 号产生有病小孩的概率为 1/3a*1/3a=1/9aa.
(2) 该 地 人 群 中 10000 人 中 有 一 个 白 化 病, 说 明 正 常
人 群 中 aa 的 基 因 型 频 率 =1/10000, 推 出 a 的 基 因 频 率 为 1/100,A 的 基 因 频 率 =1-1/100=99/100。 则 人 群 中 AA 的
基 因 型 频 率 为 99/100*99/100=9801/10000 ;Aa 的 基 因 型 频 率 =2*99/100*1/100=198/10000。 人 群 中 表 现 正 常 的 男 性 基 因 型 可 能 是 AA 或 Aa, 所 以 正 常 男 性 的 AA 的 概 率 为 9801/9999,Aa 的 基 因 型 概 率 为 198/9999。 产 生 A 的 概 率 =9801/9999+198/9999*1/2=100/101, 产生 a 的概率 =1/101。如右 图。所以,Ⅲ 10 与该地一个表现正常的男子结婚,则他们生育一患 白化病孩子的概率为 1/3a*1/101a=1/303aa。
【典型例题 4】在自然人群中,有一种单基因 ( 用 A、a 表示 )
遗传病的致病基因频率为 1 / 10 000,该遗传病在中老年阶段显现。 1 个调查小组对某一家族的 这种遗传病所作的调查结 果如图所示。请回答下列 问题。
是
(1) 该种遗传病最可能
遗传病。
(2) 如果这种推理成 立,推测Ⅳ一 5 的女儿的基 因型及其概率 ( 用分数表示 )
解析:(1) 该遗传病在后代中女性患者多于男性,所以最有可 能是伴 X 染色体显性遗传病
(2) 若成立则 Ⅳ -5 的基因型为 1/2XX 、1/2X X 。产生 X 的
a A
A
A a
a a
A
概 率为:1/2*1/2=1/4, X 的概率为:3/4. 根据题目中说自然 人群中,致病基因频率为 X=1/10000, 则正常的男性和患病男性 XY (1/10000)。由于该病在中老年才能发病,所以男性在年轻的 时
1/10000, XY (9999/10000)所产生的 X 概率为 9999/10000。然 后组合四种情况分别计算,则 XX 为 1/10000*1/4=1/40000,XX 为 1/4*9999/10000+1/2*1/10000= 10002 / 40000,XX 为 29 997 /
a a
A A
A a
a
A
【变式训练 4】下图为某家族患红绿色盲的系谱图。在自然人 群
中,该遗传病携带者的概率为 1 / 10000。1 个调查小组对某一
家族的这种遗传病所作 的调查结果如图所示。 请回答下列问题。 (1)该病的致病基 因在 染色体上,是 性遗传病。
(2)14 号成员的致
40 000。
【归纳总结】对于有遗传病家系中的成员和人群成员婚配出现
遗传病的概率,其解题步骤和前面类型一样。但是在写人群中与之 配对的成员基因型的时候,一定要考虑到各基因型的概率,然后看 这个成员所可能有的基因型的范围,再求出各基因型的概率。比如 在例题 3 中,人群中有 3 种基因型,AA 、Aa 、aa, 各自的概率分别 是 9801/10000,198/10000, 1/10000。人群中表现型正常的范围缩 小到
病基因是由哪个体传递来 的? (用成员编号和“→”表示)
。
(3)若成员 7 和 8 再生一个小孩,是患病男孩的概率为 ,男
9999/10000。AA 在正常表现型中的概率只有 9801/9999,Aa
在正常表现型中的概率只有 198/9999。然后在算出各自产生的配
子的种类和概率。
【变式训练 3】下图为某家族患蓝色盲的系谱图。在世界范围
内, 则是每 10000 人中有一名 蓝色盲患者。请分析回答 下列问题:
(1) 该 缺 陷 基 因
是 性基因,在 染色体上。 (2)若个体Ⅳ- 14 与
某表现型正常的男性结婚, 预测他们
后代患蓝色盲的几率是 。
(3)现需要从第Ⅳ代个体中取样(血液、皮肤细胞、毛发等)
获得该缺陷基因,请选出提供样本的较合适个体,并解析选与不选 的原因。
孩患病的概率为 ,是患病女孩的概率为
。
(4)9 号与正常人群中表现型正常的女性婚配,后代患病的概
率是 。
附答案:
【变式训练 1】答案:(1)常 显 (2)1/3AA 2/3Aa (3)2/3 【变式训练 2】答案:(1)X
隐(2)1 号(3)1 :X B X b
;7 : X B X b
(4)近亲 1/2
【变式训练 3】答案:(1)隐 常
(2)1/202 (3)提供样
本的合适个体为Ⅳ- 14 或Ⅳ- 15
因为Ⅳ- 14 或Ⅳ- 15 是杂
合体,肯定含有该缺陷基因。Ⅳ- 16、Ⅳ- 17、Ⅳ- 18 可能是
杂 合体,也可能是显性纯合体,不一定含有该缺陷基因。
【变式训练 4】答案:(1)X
隐(2)1 → 4 → 8 → 14(3)
1/4 1/2 0(4)1/40000
4/2010
99
高考题中有关遗传病概率计算的归类
陈艳
(江苏教育学院附属高级中学 南京 210036)
出有病的 4 号,说明该病为隐性。因此,4 号基因型为 XY ; 8 号的
b
近两年的江苏省高考生物试题中均有针对一种遗传病系谱图题 基因型为 XB X b ,产生的配子有两种 XB 和 Xb , 比例为 1 :1 ;9 型的出现 , 其中的概率计算题得分率很低。分析试题类型,主要有 两大类:一是遗传病家系内近亲婚配后代患遗传病概率的计算,二 是遗传病的家系成员和正常人群中无血缘关系人员婚配后代患遗传 病概率的计算。尤其最近两年高考中都有第二种类型的题型出现。 下面就针对这两类题型做一个归纳。
一、遗传病家系内近亲婚配后代患遗传病概率的计算 【典型例题 1】右图所示为某家族中白化病遗传图谱。请分析 因 ), (1)7 号 和 9 号
并回答下列问题 ( 以 A、a 表示有关的基
近亲婚配,后代中白 化病的几率是
(2)7 号和 10 号
近亲婚配,后代中白 化病的几率是
(3)8 号和 9 号近亲婚配,后代中白化病的几率是 (4)8 号与 10 号近亲婚配,后代中白化病的几率是
解析:白化病的遗传方式为常染色体隐性遗传。所以 7 号和 9
号的基因型为 aa,那么 3、4、5、6 的基因型为 Aa。8、10 的 基因型为 AA 或 Aa ;比例是 1 :2,所以 8 号和 10 号是 AA 的几率 就是 1/3,Aa 的几率为 2/3。对于 7 号和 9 号来说, 只能产生一 种配子 a。8 号和 10 号产生两种类型的配子 A 和 a,A 的几率是
1/3*1+2/3*1/2=2/3,a 的几率是 2/3*1/2=1/3.( 如右表格 )。于是 所有后代的基因型及概率迎刃而解。(1)7 号和 9 号近亲婚配,后 代中白化病的几率是 1a*1a=1aa ;(2)7 号和 10 号近亲婚配,后代 中白化病的几率是 1a*1/3a=1/3aa ;(3)8 号和 9 号近亲婚配,后 代中白化病的几率是 1/3a *1a=1/3aa(4)8 号与 10 号近亲婚配,
后代中白化病的几率是 1/3a* 1/3a=1/9aa。
答案:(1)1 (2)1/3 (3)1/3 (4)1/9
【典型例题 2】下图为某家族遗传病系谱图,致病基因为 B 或 b ,经查 5 号个体不携带任何致病 基因,请回答:
(1)若成员 8 和 10 生一个患
病小孩的概率为 ;
(2)若成员 9 和 11 生一个患
病小孩的概率为 .
解析:根据题目中提示:5 号个体不携带任何致病基因 , 而其 儿
子是患者,说明儿子的致病基因来自 6 号母亲,一个基因就能致 病,说明该致病基因位于 X 染色体。根据遗传系谱图分析,1 号和 2 号生
号的基因型为 XY ,产生的配子有两种 X 和 Y, 比例为 1 :1 ;5 号 的基因型为 XY ;10 号的基因型为 XY ,产生的配子有两种 X 和 Y, 比例为 1 :1 ;11 号基因型为 XX , 产生的配子有两种 X 和 X, 比 例为 1 :1 ;12 号的基因型为 XX ,产生的配子有两种 X 和 X, 比 例为 1 :1 ;( 如右上表格 ) 。于是成员 8 和 10 生一个患病小孩的
B b
B
b
B b
B
b
B
b
b
B
B
(2)III 7 号个体的基 因型和概率是 ;
(3)III 9 号个体与 III11 个体结婚,他们的后代出现这种病
的 几率是 。
【变式训练 2】下图为红绿色盲患者家系图,请据图分析回答 问题:( 用基因 B、b 表示 )
b b b b b b
; 概率为 (1/2 X*1/2 X)+(1/2 X*1/2 Y) =1/4 XX b +1/4 XY=1/2 b
若成员 9 和 11 生一个患病小孩的概率为 1/2 X*1/2 Y=1/4 XY
答案:(1)1/2 (2)1/4
【归纳总结】对于近亲婚配后代出现遗传病的概率计算,一般
步骤为:(1)写出配对个体的基因型,及产生配子的种类和概率; (
2)配子与配子之间的随机组合,其概率相乘得出结果。
【变式训练 1】下图为
某遗传系谱图,据图回答: (基因符号用
A、a 表示)
(1)此遗传病的致病 基因位于 染色体上, 属
于 性遗传病;
98 4/2010
(1)此遗传病的致病基因在 _____ 染色体上,属 _____ 遗
传。 (2)12 号的色盲基因最终可追溯到 ______ 号 ;
(3)写出下列个体最可能的基因型 :1______ ;7_____。 (4)12 号与 10 号婚配属于 ____ 结婚,后代患病的几率是 ____。
二、遗传病家系成员和正常人群中无血缘关系人员婚配后代 患遗传病概率的计算 【典型例题 3】下图为白化病 (A—a) 的家族系谱图。请回答:(1) 若Ⅲ 8 与Ⅲ 10 结婚,生育一个患白化病孩子的概率为 ______。
(2) 假设某地区人群中每
10000 人当中有一个白化病患 者, 若 Ⅲ 10 与该地一个表现 正常的男子结婚, 则他们生 育一患白化病孩子的概率为
与结婚的正常男性基因型可能是 XY (1/10000)或 XY (概率
A
a
9999/10000)。由于要求两者所生出的女儿的患病概率,所以只要 考虑正常男性产生的 X 的概率。X Y (1/10000)所产生的 X 概率为
A
A
_________。
解析:(1) 白化病是常染色
体的隐性遗传病,7 号患者的基因型是 aa,其父母 3 号和 4 号的基 因型均为 Aa,其兄弟 8 号的基因型及概率可能是 1/3AA,2/3Aa,8 号产生的配子基因型和概率为 2/3A 和 1/3a。同理,10 号的基因型 及概率为 1/3AA,2/3Aa,产生的配子基因型和概率为 2/3A 和 1/3a。 8 号和 10 号产生有病小孩的概率为 1/3a*1/3a=1/9aa.
(2) 该 地 人 群 中 10000 人 中 有 一 个 白 化 病, 说 明 正 常
人 群 中 aa 的 基 因 型 频 率 =1/10000, 推 出 a 的 基 因 频 率 为 1/100,A 的 基 因 频 率 =1-1/100=99/100。 则 人 群 中 AA 的
基 因 型 频 率 为 99/100*99/100=9801/10000 ;Aa 的 基 因 型 频 率 =2*99/100*1/100=198/10000。 人 群 中 表 现 正 常 的 男 性 基 因 型 可 能 是 AA 或 Aa, 所 以 正 常 男 性 的 AA 的 概 率 为 9801/9999,Aa 的 基 因 型 概 率 为 198/9999。 产 生 A 的 概 率 =9801/9999+198/9999*1/2=100/101, 产生 a 的概率 =1/101。如右 图。所以,Ⅲ 10 与该地一个表现正常的男子结婚,则他们生育一患 白化病孩子的概率为 1/3a*1/101a=1/303aa。
【典型例题 4】在自然人群中,有一种单基因 ( 用 A、a 表示 )
遗传病的致病基因频率为 1 / 10 000,该遗传病在中老年阶段显现。 1 个调查小组对某一家族的 这种遗传病所作的调查结 果如图所示。请回答下列 问题。
是
(1) 该种遗传病最可能
遗传病。
(2) 如果这种推理成 立,推测Ⅳ一 5 的女儿的基 因型及其概率 ( 用分数表示 )
解析:(1) 该遗传病在后代中女性患者多于男性,所以最有可 能是伴 X 染色体显性遗传病
(2) 若成立则 Ⅳ -5 的基因型为 1/2XX 、1/2X X 。产生 X 的
a A
A
A a
a a
A
概 率为:1/2*1/2=1/4, X 的概率为:3/4. 根据题目中说自然 人群中,致病基因频率为 X=1/10000, 则正常的男性和患病男性 XY (1/10000)。由于该病在中老年才能发病,所以男性在年轻的 时
1/10000, XY (9999/10000)所产生的 X 概率为 9999/10000。然 后组合四种情况分别计算,则 XX 为 1/10000*1/4=1/40000,XX 为 1/4*9999/10000+1/2*1/10000= 10002 / 40000,XX 为 29 997 /
a a
A A
A a
a
A
【变式训练 4】下图为某家族患红绿色盲的系谱图。在自然人 群
中,该遗传病携带者的概率为 1 / 10000。1 个调查小组对某一
家族的这种遗传病所作 的调查结果如图所示。 请回答下列问题。 (1)该病的致病基 因在 染色体上,是 性遗传病。
(2)14 号成员的致
40 000。
【归纳总结】对于有遗传病家系中的成员和人群成员婚配出现
遗传病的概率,其解题步骤和前面类型一样。但是在写人群中与之 配对的成员基因型的时候,一定要考虑到各基因型的概率,然后看 这个成员所可能有的基因型的范围,再求出各基因型的概率。比如 在例题 3 中,人群中有 3 种基因型,AA 、Aa 、aa, 各自的概率分别 是 9801/10000,198/10000, 1/10000。人群中表现型正常的范围缩 小到
病基因是由哪个体传递来 的? (用成员编号和“→”表示)
。
(3)若成员 7 和 8 再生一个小孩,是患病男孩的概率为 ,男
9999/10000。AA 在正常表现型中的概率只有 9801/9999,Aa
在正常表现型中的概率只有 198/9999。然后在算出各自产生的配
子的种类和概率。
【变式训练 3】下图为某家族患蓝色盲的系谱图。在世界范围
内, 则是每 10000 人中有一名 蓝色盲患者。请分析回答 下列问题:
(1) 该 缺 陷 基 因
是 性基因,在 染色体上。 (2)若个体Ⅳ- 14 与
某表现型正常的男性结婚, 预测他们
后代患蓝色盲的几率是 。
(3)现需要从第Ⅳ代个体中取样(血液、皮肤细胞、毛发等)
获得该缺陷基因,请选出提供样本的较合适个体,并解析选与不选 的原因。
孩患病的概率为 ,是患病女孩的概率为
。
(4)9 号与正常人群中表现型正常的女性婚配,后代患病的概
率是 。
附答案:
【变式训练 1】答案:(1)常 显 (2)1/3AA 2/3Aa (3)2/3 【变式训练 2】答案:(1)X
隐(2)1 号(3)1 :X B X b
;7 : X B X b
(4)近亲 1/2
【变式训练 3】答案:(1)隐 常
(2)1/202 (3)提供样
本的合适个体为Ⅳ- 14 或Ⅳ- 15
因为Ⅳ- 14 或Ⅳ- 15 是杂
合体,肯定含有该缺陷基因。Ⅳ- 16、Ⅳ- 17、Ⅳ- 18 可能是
杂 合体,也可能是显性纯合体,不一定含有该缺陷基因。
【变式训练 4】答案:(1)X
隐(2)1 → 4 → 8 → 14(3)
1/4 1/2 0(4)1/40000
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