考点15 “三步”破解遗传系谱图中的相关推断与计算
1．遗传概率的常用计算方法
(1)用分离比直接计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa→3正常∶1白化病，生一个孩子正常的概率为3/4，患白化病的概率为1/4。
(2)用产生配子的概率计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，其中aa为白化病患者，再生一个白化病孩子的概率为父本产生a配子的概率与母本产生a配子的概率的乘积，即1/2a×1/2a＝1/4aa。
(3)用分支分析法计算：多对性状的自由组合遗传，先求每对性状出现的概率，再将多个性状的概率进行组合，也可先算出所求性状的雌、雄配子各自的概率，再将两种配子的概率相乘。
2．遗传概率求解范围的确定
在解概率计算题时，需要注意所求对象是在哪一个范围内所占的比例。
(1)在所有后代中求概率：不考虑性别归属，凡其后代均属于求解范围。
(2)只在某一性别中求概率：需要避开另一性别，只看所求性别中的概率。
(3)连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，因而应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。
(4)对于常染色体上的遗传，后代性状与性别无关，因此，其在女性或男性中的概率与其在子代中的概率相等。
(5)若是性染色体上的遗传，需要将性状与性别结合在一起考虑，即在具体某一性别中求某一性状所占的比例。
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3．有关伴性遗传及遗传病的5点提示
(1)并非所有基因都在染色体上——线粒体、叶绿体和原核细胞等不具有染色体，但是存在遗传物质。
(2)X、Y染色体上并不是不存在等位基因——二者同源区段存在等位基因。
(3)调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同——前者在人群中随机调查(社会调查)，而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
(4)家族性疾病并不一定就是遗传病，如传染病；先天性疾病也不一定就是遗传病。
(5)携带致病基因的个体不一定患病，不携带致病基因的个体也可能患病。
题组一 正向思维推断遗传方式、基因型及相关概率计算
1．(2014·新课标Ⅱ，32)山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传，图中深色表示该种性状的表现者。
已知该性状受一对等位基因控制，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，回答下列问题：
(1)据系谱图推测，该性状为____________(填“隐性”或“显性”)性状。
(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上，依照Y染色体上基因的遗传规律，在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是__________(填个体编号)。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则系谱图中一定是杂合子的个体是____________(填个体编号)，可能是杂合子的个体是______________(填个体编号)。
答案 (1)隐性 (2)Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4 (3)Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4 Ⅲ2
解析 (1)由于图中不表现该性状的Ⅱ1和Ⅱ2生下表现该性状的Ⅲ1，说明该性状为隐性性状。
(2)若控制该性状的基因位于Y染色体上，则该性状只在公羊中表现，不在母羊中表现。由图可知，Ⅱ3为表现该性状的公羊，其后代Ⅲ3(母羊)不应该表现该性状，而Ⅲ4(公羊)应该表现该性状；Ⅱ1(不表现该性状)的后代Ⅲ1(公羊)不应该表现该性状，因此在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，假设控制这个性状的基因为a，由于Ⅱ3(XaY)表现该性状，Ⅱ3的X染色体只能来自于Ⅰ2，故Ⅰ2的基因型为XAXa，肯定为杂合子。由于Ⅰ1、Ⅲ1表现该性状，而Ⅱ2不表现该性状，则Ⅱ2的基因型为XAXa，肯定为杂合子。由于Ⅲ3(XaXa)是表现该性状的母羊，其中一条X染色体(Xa)必来自于Ⅱ4，而Ⅱ4不表现该性状，故Ⅱ4
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的基因型为XAXa，肯定为杂合子。因此，系谱图中一定是杂合子的个体是Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4。Ⅱ1和Ⅱ2的交配组合为XAY×XAXa，其后代所有可能的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，故Ⅲ2(XAX－)可能是杂合子。
2．(2016·浙江，6)下图是先天聋哑遗传病的某家系图，Ⅱ2的致病基因位于1对染色体，Ⅱ3和Ⅱ6的致病基因位于另1对染色体，这2对基因均可单独致病。Ⅱ2不含Ⅱ3的致病基因，Ⅱ3不含Ⅱ2的致病基因。不考虑基因突变，下列叙述正确的是( )
A．Ⅱ3和Ⅱ6所患的是伴X染色体隐性遗传病
B．若Ⅱ2所患的是伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ2不患病的原因是无来自父亲的致病基因
C．若Ⅱ2所患的是常染色体隐性遗传病，Ⅲ2与某相同基因型的人婚配，则子女患先天聋哑的概率为1/4
D．若Ⅱ2与Ⅱ3生育了1个先天聋哑女孩，该女孩的1条X染色体长臂缺失，则该X染色体来自母亲
答案 D
解析 正常的Ⅰ3和Ⅰ4生出了患病的Ⅱ3和Ⅱ6，所以此病为隐性遗传病，又因Ⅱ3是女性，其父亲正常，所以致病基因不可能位于X染色体上，A错误；若Ⅱ2所患的是伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ2不患病的原因是其含有父亲、母亲的显性正常基因，B错误；若Ⅱ2所患的是常染色体隐性遗传病，设这两种致病基因分别用a、b来表示，则Ⅲ2的基因型为AaBb，所以其与某相同基因型的人婚配，子女患病的基因型为aa_ _或_ _bb概率为1/4＋1/4－1/16＝7/16，C错误；因Ⅱ3不含Ⅱ2的致病基因，Ⅱ2不含Ⅱ3的致病基因，Ⅱ2和Ⅱ3生育了一个先天聋哑女孩，该女孩的1条X染色体长臂缺失，不考虑基因突变，则Ⅱ2所患的是伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ2为BBXaY，Ⅱ3为bbXAXA，理论上，Ⅱ2和Ⅱ3生育的女孩基因型为BbXAXa(正常)，女孩患病来自母亲的X染色体上缺失A基因，D正确。
3．在一个远离大陆且交通不便的海岛上，表现型正常的居民中有66%的甲种遗传病(基因为A、a)致病基因的携带者。下图为岛上某家族的遗传系谱图，该家族除患甲病外，还患有乙病(基因为B、b)，两种病中有一种为血友病。下列叙述错误的是( )
A．乙病为血友病，甲病为常染色体隐性遗传病
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B．Ⅱ－6的基因型为AaXBXb，Ⅲ－13的基因型为aaXbXb
C．若Ⅲ－11与Ⅲ－13婚配，则其孩子中只患一种遗传病的概率为
D．Ⅲ－11与该岛上一个表现型正常的女子结婚，则其孩子患甲病的概率为11%
答案 C
解析 由题分析可知，甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为血友病，A正确；根据Ⅰ－1和Ⅲ－10可知，Ⅱ－6的基因型为AaXBXb，Ⅲ－13两种病都患，因此其基因型为aaXbXb，B正确；Ⅲ－11的基因型及概率为AAXBY、AaXBY，Ⅲ－13的基因型为aaXbXb，若Ⅲ－11与Ⅲ－13婚配，则其孩子中只患一种遗传病的概率为×＋×＝，C错误；关于甲病，Ⅲ－11的基因型及概率为AA、Aa，由于该岛表现型正常的居民中有66%的甲种遗传病致病基因的携带者，因此Ⅲ－11与该岛上一个表现型正常的女子结婚，则其孩子患甲病的概率为××66%＝11%，D正确。
题组二 由概率逆向求条件
4．(2014·新课标Ⅰ，5)如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是( )
A．Ⅰ－2和Ⅰ－4必须是纯合子
B．Ⅱ－1、Ⅲ－1和Ⅲ－4必须是纯合子
C．Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－2和Ⅲ－3必须是杂合子
D．Ⅱ－4、Ⅱ－5、Ⅳ－1和Ⅳ－2必须是杂合子
答案 B
解析 由题干信息可知，该病为单基因常染色体隐性遗传病，设与该病有关的显隐性基因分别用A、a表示。A项，根据遗传学原理，Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅱ－4、Ⅱ－5的基因型均为Aa，与Ⅰ－2和Ⅰ－4是否纯合无关。B项，若Ⅱ－1和Ⅲ－1纯合，则Ⅲ－2基因型为Aa的概率为1/2，Ⅳ－1基因型为Aa的概率为1/4，而Ⅲ－3基因型为Aa的概率为2/3，若Ⅲ－4为纯合子，则Ⅳ
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－2基因型为Aa的概率为2/3×1/2＝1/3，故第Ⅳ代的两个个体婚配，子代患病的概率是1/4×1/3×1/4＝1/48。C项，若Ⅲ－2和Ⅲ－3是杂合子，则无论Ⅲ－1和Ⅲ－4同时是AA或同时是Aa或一个是AA另一个是Aa，后代患病概率都不可能是1/48。D项，第Ⅳ代的两个个体婚配，子代患病的概率与Ⅱ－5无关，若第Ⅳ代的两个个体都是杂合子，则子代患病的概率是1/4，与题意不符。
5．(2017·南昌一模)如图为某家族遗传系谱图，已知Ⅰ2患白化病，Ⅲ3患红绿色盲症，如果Ⅳ1两对基因均为显性纯合的频率为，那么，得出此概率值需要的限定条件是( )
A．Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅲ1均携带相关致病基因
B．Ⅱ5、Ⅲ1均没有携带相关致病基因
C．Ⅱ4、Ⅱ5携带白化病基因，Ⅲ1不携带白化病基因
D．Ⅲ1携带白化病基因，Ⅲ2同时携带白化病、红绿色盲症基因
解析 B
解析 根据题意和图示分析可知：白化病是常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)，色盲是伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示)，则Ⅱ4的基因型为AaXBXb，Ⅱ5的基因型为A_XBY。又因Ⅱ5不携带相关致病基因，即其基因型为AAXBY，则他与Ⅱ4(AaXBXb)所生Ⅲ2的基因型为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb。在此基础上，如果Ⅲ1不携带相关致病基因(AAXBY)，则他与Ⅲ2所生Ⅳ1的基因型为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb。因此Ⅳ1两对基因均为显性纯合的概率是时，需满足的条件是Ⅱ5、Ⅲ1均不携带相关致病基因。
题组三 多对等位基因控制一种遗传病
6．(2015·山东，5)人类某遗传病受X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图，下列分析错误的是( )
A．Ⅰ－1的基因型为XaBXab或XaBXaB
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B．Ⅱ－3的基因型一定为XAbXaB
C．Ⅳ－1的致病基因一定来自于Ⅰ－1
D．若Ⅱ－1的基因型为XABXaB，与Ⅱ－2生一个患病女孩的概率为1/4
答案 C
解析 图中的Ⅰ－2的基因型为XAbY，其女儿Ⅱ－3不患病，儿子Ⅱ－2患病，故Ⅰ－1的基因型为XaBXab或XaBXaB ，A正确；Ⅱ－3不患病，其父亲传给她XAb，则母亲应传给她XaB，B正确；Ⅳ－1的致病基因只能来自Ⅲ－3，Ⅲ－3的致病基因只能来自Ⅱ－3，Ⅱ－3的致病基因可以来自Ⅰ－1，也可以来自Ⅰ－2，C错误；若Ⅱ－1的基因型为XABXaB，无论Ⅱ－2的基因型为XaBY还是XabY，Ⅱ－1与Ⅱ－2(基因型为XaBY或XabY)生一个患病女孩的概率均为1/2×1/2＝1/4，D正确。
7．(2013·江苏，31)调查某种遗传病得到如下系谱图，经分析得知，两对独立遗传且表现完全显性的基因(分别用字母A、a和B、b表示)与该病有关，且都可以单独致病。在调查对象中没有发现基因突变和染色体变异的个体。请回答下列问题：
(1)该种遗传病的遗传方式__________(填“是”或“不是”)伴X隐性遗传，因为第Ⅰ代第__________个体均不患病。进一步分析推测该病的遗传方式是__________。
(2)假设Ⅰ－1和Ⅰ－4婚配、Ⅰ－2和Ⅰ－3婚配，所生后代患病的概率均为0，则Ⅲ－1的基因型为________，Ⅱ－2的基因型为________________。在这种情况下，如果Ⅱ－2与Ⅱ－5婚配，其后代携带致病基因的概率为________。
答案 (1)不是 1、3 常染色体隐性 (2)AaBb AABB或AaBB(AABB或AABb) 5/9
解析 (1)根据Ⅰ－1与Ⅰ－2正常，其女儿Ⅱ－3患该病，Ⅰ－3与Ⅰ－4正常，其女儿Ⅱ－6患该病，“无中生有为隐性”，说明此遗传病为隐性遗传病。又因为Ⅰ－1和Ⅰ－3男性都正常，其女儿有患病的，说明该致病基因在常染色体上。(2)由于该遗传病受两对基因控制，只有当双显时才表现正常，由题中信息Ⅰ－1与Ⅰ－4婚配、Ⅰ－2与Ⅰ－3婚配，所生后代患病的概率均为0，说明他们的基因组成中各有一对为显性纯合子，且Ⅰ－1、Ⅰ－2的基因型相同，Ⅰ－3、Ⅰ－4的基因型相同。分两种情况分析：①若Ⅰ－1、Ⅰ－2基因型为AABb、AABb，则Ⅰ－3、Ⅰ－4基因型为AaBB、AaBB。可推知Ⅱ－2基因型为1/3AABB、2/3AABb，Ⅱ－5的基因型为1/3AABB、2/3AaBB，Ⅱ－3的基因型为AAbb，Ⅱ－4的基因型为aaBB，从而可以推断Ⅲ－1的基因型为AaBb。在这种情况下，Ⅱ－2与Ⅱ－5婚配，有三种情况后代携带致病基因：1/3AABB×2/3AaBB、2/3AABb×1/3AABB、
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2/3AABb×2/3AaBB，故后代携带致病基因的概率为1/3×2/3×1/2＋2/3×1/3×1/2＋2/3×2/3×(1－1/2×1/2)＝5/9。②另一种情况是把Ⅰ－1、Ⅰ－2中杂合的一对换为Aa，Ⅰ－3、Ⅰ－4中杂合的一对换为Bb，其余分析相同。
8．某种遗传病由位于两对常染色体上的等位基因控制，只有同时存在两种显性基因时才不患病，经遗传咨询可知5号和6号生育后代患病的概率为7/16。据此分析，下列说法中正确的是( )
A．该病在人群中男性患者多于女性
B．3号和4号个体的基因型可能相同
C．7号个体的基因型可能有2种
D．8号个体是纯合子的概率为3/7
答案 D
解析 假设控制该病的基因为A、a和B、b，由题意可知只有A_B_的个体才不患病，5号和6号都不患病生育后代患病的概率是，说明5号和6号的基因型都是AaBb。因为是常染色体上的基因控制的疾病，所以在人群中男女患者一样多，故A错误。3号和4号是患者，而其子代6号的基因型是AaBb，所以3号和4号应分别是A_bb和aaB_(或aaB_和A_bb)，故B错误。7号个体不患病，基因型是A_B_，有4种，故C错误。8号患病，是纯合子的概率是，因为控制患病的基因型有5种，但纯合子只有3种，各占，故D正确。
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