1 邏輯關(guān)系
數(shù)學(xué)中有一種常見的命題形式:如果p成立,則q就一定成立。如果這是一個(gè)真命題,則p是q的充分條件,而q就是p的必要條件。充分條件是用來確定一事件肯定會(huì)發(fā)生,也就是如果p成立,q就必定成立。必要條件是用來探討一事件成立的可能性的,因?yàn)榇苏婷}的逆命題可能是真,也可能是假。同時(shí)它也可以用來否定一事件,因?yàn)檫@個(gè)真命題的逆否命題肯定成立,即如果q不成立,那么p就一定不成立。
當(dāng)我們?cè)谂卸尺z傳病的遺傳方式,就可以利用充分條件和必要條件的關(guān)系,排除其他遺傳方式,最終確認(rèn)該病的遺傳方式。
2 各種遺傳病的特點(diǎn)暗含數(shù)學(xué)邏輯
2.1如果是有中生無,就一定是顯性遺傳病。此命題中,有中生無是顯性遺傳病的充分條件,顯性遺傳病只是有中生無的必要條件。這就是說,如果一種遺傳病是顯性遺傳病,它可能表現(xiàn)為有中生無,也可能不表現(xiàn)為有中生無,因?yàn)樵谶z傳系譜圖中可能不會(huì)反應(yīng)出所有的情況,往往只是涉及幾個(gè)世代間的遺傳情況。但是如果一個(gè)遺傳病不是顯性遺傳病,就一定不會(huì)表現(xiàn)為有中生無。因?yàn)檎婷}的逆否命題肯定是成立的。
有中生無是顯性遺傳病的充分條件,因此只要是表現(xiàn)出了有中生無,該遺傳病就一定是顯性。顯性遺傳病是有中生無的必要條件,作為顯性遺傳病可能表現(xiàn)出有中生無,但是如果不是顯性遺傳病就一定不會(huì)表現(xiàn)出有中生無。
2.2如果是無中生有,就一定是隱性遺傳病。顯然,無中生有就是隱性遺傳病的充分條件,隱性遺傳病則是無中生有的必要條件。也就是說,如果一種遺傳病是隱性遺傳病,它可能表現(xiàn)為無中生有,也可能不表現(xiàn)為無中生有。
但是如果一個(gè)遺傳病不是隱性遺傳病,就一定不會(huì)表現(xiàn)為無中生有。
2.3如果一種遺傳病是伴X顯性遺傳病,則男患者的母親必病,女兒必病。在這里男患者的母親必病,女兒必病就是伴X顯性遺傳病的必要條件。如果這個(gè)條件不能滿足,那么相關(guān)的遺傳病就不可能是伴X顯性遺傳病。
2.4如果一種遺傳病是伴X隱性遺傳病.則女患者的父親必病,兒子必病。在這兒女患者的父親必病,兒子必病就是伴X隱性遺傳病的必要條件。如果這個(gè)條件不能滿足,那么相關(guān)的遺傳病就不可能是伴X隱性遺傳病。
2.5如果一種遺傳病是伴Y染色體遺傳病,則患者一定只是男性。顯然患者只是男性是伴Y染色體遺傳的必要條件。如果這個(gè)條件不能滿足,若出現(xiàn)了女性患者,或者男性患者的父親或兒子正常等情況,就不可能是伴Y染色體遺傳病。
2.6如果一種遺傳病是細(xì)胞質(zhì)遺傳病,母親患病,則子女均患病。若出現(xiàn)子或女正常,或者父病子正常等情況,就不可能是細(xì)胞質(zhì)遺傳病。
3 利用數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系判定遺傳方式
3.1 下圖是人類某種遺傳病的系譜圖(該病受1對(duì)等位基因控制),請(qǐng)判斷該病的遺傳方式。
分析:首先按照有中生無這一條件,確定此遺傳病為顯性遺傳病。其次再看有沒有可能是伴X顯性遺傳病。根據(jù)伴X顯性遺傳病的必要條件:男性患者的母親一定有病,女兒也一定有病。遺傳圖中雖然2號(hào)符合要求,但是10號(hào)和13號(hào)均不符合要求,所以不滿足伴X顯性遺傳病的必要條件,該病不可能是伴X顯性遺傳病。那就只能是常染色體顯性遺傳病。
3.2 下圖是某種遺傳病的系譜圖(該病受1對(duì)基因控制),請(qǐng)判斷該病的遺傳方式。
分析:首先按照無中生有這一條件,確定此遺傳病為隱性遺傳病。其次再看有沒有可能是伴X隱性遺傳病。根據(jù)伴X隱性遺傳病的必要條件:女患者的父親一定患病,兒子也一定患病。遺傳圖中4號(hào)女患者的父親2號(hào)和兒子7號(hào)均正常,不滿足伴X隱性遺傳病的必要條件,因此該病不可能是伴X染色體隱性遺傳病,那就只能是常隱性遺傳病。
3.3 下圖是某種遺傳病的系譜圖(該病受1對(duì)基因控制),請(qǐng)判斷該病的可能遺傳方式。
分析 :利用此遺傳圖顯然不能判斷顯隱性。根據(jù)伴Y遺傳病的必要條件:男性患者的后代兒子必定患病。遺傳圖中7號(hào)男性患者的后代11號(hào)正常,顯然不滿足伴Y遺傳病的必要條件,所以該遺傳病肯定不是伴Y遺傳,顯然也不可能是細(xì)胞質(zhì)遺傳。
根據(jù)此遺傳圖的信息,由于該遺傳圖統(tǒng)計(jì)的個(gè)體數(shù)量有限,所以該病屬于常染色體顯性遺傳病,常染色體隱性遺傳病或者伴X隱性遺傳病都有可能。由于圖中顯示的個(gè)體中患者均為男性,存在性別差異,所以最可能屬于伴X隱性遺傳病。
(作者單位:蘭溪市第五中學(xué))