遗传系谱分析解题思路初探
张嗣俊(河北省威县第一中学054700)
关键词：单因素分析法棋盘法遗传方式概率
内容提要：针对教学实际中存在的遗传系谱分析问题，本文通过对遗传系谱分析解题方法和步骤的论述，阐述了解答遗传系谱分析的一般规律性问题。
遗传系谱分析多涉及两对及两对以上相对性状的遗传，且往往与伴性遗传结合更增加了解题的难度。有些同学面对此类题目，不知从何入手，做了很多的题却还是缺乏应有的思路和勇气去解答同类型题目。鉴于此，结合我的教学实践谈一下遗传系谱分析的解题思路。
1解题的方法
因遗传系谱分析涉及两对及两对以上相对性状的遗传，内容复杂且难度较大，故应先用单因素分析法逐一分析每一对相对性状的遗传特点，再通过棋盘法将其综合即可获知后代的类型及其概率。这样先“分”可以降低解题难度再“合”推知所需类型的概率。
⒈1单因素分析法即在系谱分析涉及两对及两对以上相对性状时，对每一对相对性状的遗传逐一分析，确知亲代的基因型后根据题目要求推测其后代的基因型和表现型的种类及其概率，为棋盘法准备好所需的基本数据。
⒈2棋盘法将单因素分析法所得数据按性状类型用棋盘形式加以综合分析，以得到两对及两对以上相对性状的遗传综合在一起后所可能出现（或所需）基因型和表现型的种类及其概率，并得出最终答案。
⒈3加法定理和乘法定理在采用棋盘法主要依据概率中的两个定理进行具体考虑。
⒈⒊1加法定理当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件叫互斥事件。互斥事件的概率是各事件概率之和。
⒈⒊2乘法定理当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，这样的两个事件叫独立事件。两个独立事件同时或相继出现的概率是各事件概率之乘积。
⒈4例：基因型为AaBb的一对夫妇（a、b分别代表两对常染色体上的两种致病基因），若该夫妇所生的一个健康儿子和携带甲、乙两种致病基因的正常女子结婚，问：
⑴该夫妇所生健康儿子的基因型有＿＿种，分别是＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
⑵该健康儿子结婚后生一个患甲、乙两种病的孩子的概率为＿＿。
⑶该健康儿子结婚后生一个只患乙病的孩子的概率为＿＿。
⑷该健康儿子结婚后生一个只患一种病的孩子的概率为＿＿。
解析该健康儿子的表现型为双显性，其基因型为A＿B＿。该夫妇的基因型为AaBb，故有AaBb×AaBb时，单看Aa×Aa其后代表现为显性性状的基因型有AA（概率为1/3）和Aa（概率为2/3）；再单看Bb×Bb其后代表现为显性性状的基因型有BB（概率为1/3）和Bb（概率为2/3）。在此，AA和Aa、BB和Bb均为互斥事件，而A＿（AA和Aa）和B＿（BB和Bb）则为独立事件，故可棋盘形式加以综合分析如下：
AaBb♂×AaBb♀
1/3BB 2/3Bb 1/3AA 1/9AABB 2/9AABb 2/3Aa 2/9AaBB 4/9AaBb
即：该夫妇所生健康儿子的基因型有4种，分别是AABB、AABb、AaBB、AaBb。
健康儿子和携带甲、乙两种致病基因的正常女子婚配情况可表示为：
A＿B＿♂×AaBb♀
对于后代的各种患病情况及其概率的计算也可采用上述方法进行计算：单看A＿（1/3AA：2/3Aa）×Aa其后代患甲病的概率为1/6，不患甲病的概率为5/6；单看B＿（1/3BB：2/3Bb）×Bb其后代患乙病的概率为1/6，不患乙病的概率为5/6。且患甲病和患乙病为独立事件，故可用棋盘形式加以综合分析如下：
1/6患乙病 5/6不患乙病 1/6患甲病 1/36患甲、乙两种病 5/36只患甲病
（患甲病但不患乙病） 5/6不患甲病 5/36只患乙病
（患乙病但不患甲病） 25/36正常
（甲、乙两种病都不患）
在上表中只患甲病与只患乙病为互斥事件，都属于只患一种病，概率为5/36+5/36=5/18
故以上各题答案为：
⑴4AABB、AABb、AaBB、AaBb⑵1/36⑶5/36⑷5/18
2解题的步骤
遗传系谱分析的解答关键在于确定所涉及的遗传方式，可按照以下步骤进行：
⒉1首先确定图谱中某性状是显性遗传还是隐性遗传。若双亲正常其子代中有患病者，则此病一定是隐性遗传病，即无中生有为隐性。相反患病的双亲生有正常后代，则此病一定是显性遗传病，即有中生无为显性。
⒉2其次确定致病基因位于常染色体还是性染色体上。可按以下口诀进行判断：
⒉⒉1致病基因位于常染色体上时：⑴“无中生有为隐性，生女患病为常隐”，即双亲都正常却生出患病的女儿则此病一定是常染色体隐性基因控制的遗传病，如白化病；⑵“有中生无为显性，生女正常为常显”，即双亲都患病却生出正常的女儿则此病一定是常染色体显性基因控制的遗传病，如多指和并指。
⒉⒉2致病基因位于性染色体上时：⑴若患病者都是男性，即父子相传则此病一定是Y染色体致病基因控制的遗传病，如外耳道多毛症；⑵当致病基因是X染色体上的隐性基因时应符合“母患子必患，女患父必患”，即母亲患病儿子一定都患病或女儿患病父亲一定患病，如红绿色盲；⑶当致病基因是X染色体上的显性基因时应符合“父患女必患，子患母必患”，即父亲患病时女儿一定都患病或儿子患病时母亲一定患病，如抗维生素Ｄ佝偻病。
⒉⒉3不能用口诀确定的类型可按下列标准进行大致推断：
在推断某性状是显性遗传还是隐性遗传时，如果每个世代都出现该性状则一般可认为是显性遗传。反之，若出现隔代遗传，则该性状一般可认为是隐性遗传。
在确定某致病基因位于常染色体还是性染色体上时，可根据后代该性状的性别比例来大致推断。
⒉3关于细胞质遗传，整个系谱应表现为母病子代必病，母正常子代必正常，即“母系遗传”如人类神经性肌肉衰弱症、遗传性视网膜炎等。
例：如图是患甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种病的系谱图（Ⅱ1和Ⅱ6不携带乙致病基因）。
请回答下列问题：
⑴甲病为＿＿染色体＿＿性（显、隐）遗传病。
⑵乙病为＿＿染色体＿＿性（显、隐）遗传病。
⑶推测Ⅲ2和Ⅲ3结婚后所生孩子的表现及其概率是。
解析有中生无为显性遗传病，无中生有为隐性遗传病。Ⅰ1和Ⅰ2生出不患甲病的Ⅱ3和Ⅱ４，可见甲病是显性遗传病。再从生出正常的女儿Ⅱ3来看，符合口诀“有中生无为显性，生女正常为常显”，因此可以确定甲病是常染色体显性遗传病；从Ⅱ1和Ⅱ2不患乙病却生出患乙病的儿子Ⅲ2，可见乙病是隐性遗传病。而其父亲Ⅱ1正常且不携带乙致病基因，由此可以确定该致病基因位于X染色体上，即乙病是X染色体隐性遗传病；确定了甲病和乙病的遗传方式之后，结合Ⅲ2和Ⅲ3的表现型可知：Ⅲ2的基因型为AaXbY，Ⅲ3的基因型为aaXBXB。即：AaXbY♂×XBXB♀
若单看Aa×aa其后代患甲病为1/2，不患甲病也是1/2，再单看XbY×XBXB其后代患乙病的概率为0，不患乙病的概率为1，故有：
0患乙病 1不患乙病 1/2患甲病 0患甲、乙两种病 1/2只患甲病
（患甲病但不患乙病） 1/2不患甲病 0只患乙病
（患乙病但不患甲病） 1/2正常
（甲、乙两种病都不患）
据上表可知：Ⅲ2和Ⅲ3所生的孩子都不患乙病，患甲病与不患甲病的概率都是1/2。故以上各题答案为：
⑴常显
⑵X隐
⑶只患甲病概率为1/2正常概率为1/2
患甲、乙两种病概率为0只患乙病概率为0
3小结：综合上述内容，在进行遗传系谱时应在确定遗传方式之后结合相关表现型写出亲代的基因型。再用单因素分析法逐一分析每一对相对性状的遗传，并通过棋盘法将其综合即可获知后代的类型及其概率。
作者简介：张嗣俊男河北省威县第一中学生物教师。多年带高三毕业班。将教学所得诉诸笔端，文章见于：
⑴《高考·理化生》2005年第9期的《单一变量生物实验题的解答》、
⑵《高考·理化生》2006年第7-8期的《过膜问题的计算方法》、
⑶《高考·理化生》2008年第1-2期的《多变量生物实验题的解答》
⑷《中学理科》2007年第1期的《实验变量的确认与处理》
⑸《中学生物教学》2007年第7期的《生物课堂教学中教师的监控》等。
所写文章均为原创，希望编辑老师批评指正。
5ⅡⅡⅡ
后代中某性状的个体数量
雌性等于雄性或两者大致相当
雌性和雄性相差很多
雄性明显多于雌性
X染色体上的
隐性基因控制
对应基因位于常染色体上--
雌性明显多于雄性
X染色体上的
显性基因控制
4ⅡⅡⅡ
3ⅡⅡⅡ
2ⅡⅡⅡ
1ⅡⅡⅡ
6ⅡⅡⅡ
5ⅡⅡⅡ
4ⅡⅡⅡ
3ⅡⅡⅡ
1ⅡⅡⅡ
2ⅡⅡⅡ
1ⅡⅡⅡ
2ⅡⅡⅡ
1ⅡⅡⅡ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
两病男性
甲病男女
正常男女
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