专题8 遗传的基本规律与人类遗传病.docx
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专题8遗传的基本规律与人类遗传病
[重温考纲要求] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
2.基因的分离定律和自由组合定律(Ⅱ)。
3.伴性遗传(Ⅱ)。
4.人类遗传病的类型(Ⅰ)。
5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。
6.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。
1.孟德尔遗传规律的正误判断
(1)孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律( √ )
(2)按孟德尔方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性( × )
(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型( × )
(4)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。
其中,F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子的数量之比为1∶1( × )
(5)F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合( √ )
(6)有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。
红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花。
该结果支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式( × )
(7)假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占比率是
( × )
(8)将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。
则亲代圆形南瓜植株的基因型分别是AABB和aabb( × )
2.与伴性遗传相关的正误判断
(1)摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论( √ )
(2)性染色体上的基因都与性别决定有关( × )
(3)基因和染色体行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体上( × )
(4)性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中( √ )
(5)女儿色盲,父亲一定是色盲患者( √ )
(6)含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子( × )
(7)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,该女儿与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是
( × )
(8)家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制,只含基因B的个体为黑猫,只含基因b的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫,其中玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%( × )
一、“八年耕耘”的孟氏定律
1.(2016·全国丙,6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。
若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。
根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合子
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D
解析 用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,即红花∶白花=1∶3,符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式,由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b),故C错误;F1的基因型为AaBb,F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb,故A错误;F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种,B错误;F2中白花植株的基因型有5种,红花植株的基因型有4种,故D正确。
2.(2013·新课标全国Ⅰ,6)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
答案 A
3.(2016·全国甲,32)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。
利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
有毛白肉A×无毛黄肉B无毛黄肉B×无毛黄肉C有毛白肉A×无毛黄肉C
↓↓↓
有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1全部为无毛黄肉全部为有毛黄肉
实验1实验2实验3
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为______________,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为______________________________。
(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为________________________。
(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为________________________。
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有____________________。
答案
(1)有毛 黄肉
(2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1 (4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1 (5)ddFF、ddFf
解析
(1)由实验一:
有毛A与无毛B杂交,子一代均为有毛,说明有毛为显性性状,双亲关于果皮毛的有无的基因型均为纯合的;由实验三:
白肉A与黄肉C杂交,子一代均为黄肉,据此可判断黄肉为显性性状;双亲关于果肉颜色的基因型均为纯合的;在此基础上,依据“实验一中的白肉A与黄肉B杂交,子一代黄肉与白肉的比例为1∶1”可判断黄肉B为杂合的。
(2)结合对
(1)的分析可推知:
有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C的基因型依次为:
DDff、ddFf、ddFF。
(3)无毛黄肉B的基因型为ddFf,理论上其自交下一代的基因型及比例为ddFF∶ddFf∶ddff=1∶2∶1,所以表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。
(4)综上分析可推知:
实验三中的子代的基因型均为DdFf,理论上其自交下一代的表现型及比例为有毛黄肉(D_F_)∶有毛白肉(D_ff)∶无毛黄肉(ddF_)∶无毛白肉(ddff)=9∶3∶3∶1。
(5)实验二中的无毛黄肉B(ddFf)和无毛黄肉C(ddFF)杂交,子代的基因型为ddFf和ddFF两种,均表现为无毛黄肉。
4.(2013·新课标全国Ⅰ,31)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。
科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。
某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。
回答下列问题:
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为______________________;上述5个白花品系之一的基因型可能为_________________(写出其中一种基因型即可)。
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:
①该实验的思路:
________________________________________________________。
②预期的实验结果及结论:
_______________________________________________。
答案
(1)AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH
(2)①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色 ②在5个杂交组合中,如果子代全为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变形成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一
解析 根据题干信息完成
(1);
(2)分两种情况做假设,即a.该白花植株是一个新等位基因突变造成的,b.该白花植株属于上述5个白花品系中的一个,分别与5个白花品系杂交,看杂交后代的花色是否有差别。
悟规律
遗传的基本规律命题形式灵活多样,主要有以下几点:
①通过文字叙述给定相关信息,需要学生从大段文字中获取有用信息,排除干扰信息;②通过表格或柱形图给出子代的表现型及比例,从而推导亲代的基本型;③通过新信息考查特殊分离比。
1.理清孟德尔遗传规律发现的“假说—演绎法”
2.明确性状显隐性的3种判断方法
(1)杂交法
具有相对性状的亲本杂交,不论正交、反交,若子代只表现一种性状,则子代所表现出的性状为显性性状。
(2)自交法
具有相同性状的亲本杂交,若子代出现了不同性状,则子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状。
(3)假设推证法
在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。
但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。
3.把握两大定律的3种验证方法
(1)自交法
①F1自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律。
②F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律。
(2)测交法
①F1测交后代的性状分离比为1∶1,则符合分离定律。
②F1测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
(3)花粉鉴定法
①F1花粉类型比例为1∶1,则符合分离定律。
②F1花粉类型比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
4.关注“3”个易失分点
(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子种类相同、数量不相等
①雌雄配子都有两种(A∶a=1∶1)。
②一般来说雄配子数远多于雌配子数。
(2)自交≠自由交配
①自交:
强调相同基因型个体之间的交配。
②自由交配:
强调群体中所有个体随机交配。
(3)性状分离≠基因重组
性状分离是等位基因所致,基因重组是控制不同性状的基因重新组合。
题型一 孟德尔遗传实验的科学方法及遗传基本概念的应用
1.下列与孟德尔遗传实验相关的叙述,正确的是( )
A.孟德尔通过演绎推理证明了他所提出的假说的正确性
B.若以玉米为材料验证孟德尔分离定律,所选的亲本必须是纯合子
C.孟德尔用豌豆做实验时必须在开花前除去母本的雄蕊
D.孟德尔根据亲本和隐性纯合子测交产生的子代的表现型来判断亲本是否纯合
答案 D
解析 由孟德尔遗传实验的过程可知,其根据提出的假说进行了演绎推理,通过测交实验检验了演绎推理的结论,从而证明了假说的正确性,A错误;要验证孟德尔分离定律,可用自交的方法,也可用测交的方法,故选择的亲本不一定必须是纯合子,B错误;孟德尔在用豌豆做杂交、测交实验时必须在开花前除去母本的雄蕊,而在做自交实验时不需除去母本的雄蕊,C错误;孟德尔通过测交实验对演绎推理的结论进行验证时,根据子代表现型的比例确定亲本的基因型,D正确。
2.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制,在自由放养多年的一牛群中,两基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。
以下关于性状遗传的研究方法及推断不正确的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性;反之,则无角为显性
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性
答案 D
解析 选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性。
自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性。
选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性。
随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,由于子代牛的数量较少,不能判断显隐性关系。
3.将基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,并均分为①②两组,在下列情况下:
①组全部让其自交;②组让其所有植株间自由传粉。
则①②两组的植株上基因型为AA的种子所占比例分别为( )
A.1/9、1/6B.1/2、4/9
C.1/6、1/9D.4/9、1/2
答案 B
解析 基因型为Aa的水稻自交,得到的种子的基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,将这些种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,则基因型为AA的个体占1/3,基因型为Aa的个体占2/3。
①组全部让其自交:
1/3AA自交→1/3(AA×AA)→1/3AA;2/3Aa自交→2/3(Aa×Aa)→2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)→1/6AA+1/3Aa+1/6aa,则基因型为AA的种子所占比例为(1/3)+(1/6)=1/2;②组让其自由传粉,可运用“子代合子概率=亲代配子概率的乘积”来计算:
A基因频率为2/3、a基因频率为1/3,因此,基因型为AA的种子所占比例为(2/3)×(2/3)=4/9。
题后反思
对于本题涉及的基因型为AA、Aa的群体自由交配,不可以理解为“AA自交、Aa自交、AA×Aa”,因为AA和Aa杂交包含了正交和反交两种情况,而AA×Aa仅表示其中一种情况,答题时易忽略另一种情况,为避免此类现象发生,可采用“棋盘法”列表写出:
父本
母本
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/9AA
1/9AA、1/9Aa
2/3Aa
1/9AA、1/9Aa
1/9AA、2/9Aa、1/9aa
由表格可以看出,该计算过程不会遗漏任何一种交配情况,但是比较烦琐,因此分别计算出父本产生的A、a两种精子的概率以及母本产生的A、a两种卵细胞的概率,然后精子与卵细胞随机结合(这也是自由交配的实质所在),即可计算出子代各种基因型所占比例,方法简便易行。
题型二 利用分离组合法解决自由组合问题
4.某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。
花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。
下列有关叙述错误的是( )
A.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有3种表现型
C.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代是红色花瓣的植株占3/8
D.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表现型有3种
答案 B
解析 根据题意,由于控制花瓣大小与颜色的基因独立遗传,可以按照自由组合定律分析,且aa为无花瓣,也就无颜色之分。
据此,若基因型为AaRr的亲本自交,则子代基因型种类为3×3=9种,表现型种类为2×2+1=5种。
若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代是红色花瓣的植株所占比例为3/4×1/2=3/8。
若基因型为AaRr的个体测交,则子代表现型有红色小花瓣、黄色小花瓣与无花瓣3种。
5.番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。
现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A.9/64、1/9B.9/64、1/64
C.3/64、1/3D.3/64、1/64
答案 A
解析 假设控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲本为AABBcc与aabbCC,F1为AaBbCc,F2中A_∶aa=3∶1,B_∶bb=3∶1,C_∶cc=3∶1,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是:
3/4×1/4×3/4=9/64;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占1/3,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1/3=1/9。
技法提炼
利用分离定律解决自由组合定律问题的解题思路
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。
如AaBb×Aabb,可分解为如下两组:
Aa×Aa,Bb×bb。
然后,按分离定律进行逐一分析。
最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。
题型三 把握实质、应变多种考法
6.已知同一个体产生的各种类型的配子的数量相等。
据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.基因自由组合定律的实质体现在图中的④⑤过程中
B.②⑤过程均发生了基因突变,但不影响子代表现型
C.图甲中③过程的随机性导致子代中基因型Aa所占的比例为1/2
D.图乙中子代含有A的基因型种类数和子代表现型种类数相同
答案 C
解析 基因的分离定律和自由组合定律的实质都体现在减数分裂产生配子的过程中,即分别体现在题图中的①②过程和④⑤过程中,A正确。
图甲②过程中基因A突变成了基因a,图乙⑤过程中基因B突变成了基因b,即均为隐性突变,两图子代的表现型不受影响,B正确。
图甲中子代基因型Aa所占的比例为1/2,形成这一比例的原因是:
①亲本中的一方只产生a一种类型的配子,而另一方产生A、a两种类型的配子,且比例为1∶1;②受精过程的随机性,C错误。
图乙中子代含A的基因型共有4种,而所产生的子代中表现型也有4种,D正确。
7.某动物基因A、a和B、b分别位于非同源染色体上。
当只存在一种显性基因时,胚胎不能成活。
若AABB和aabb个体交配,F1雌雄个体相互交配,F2群体中A的基因频率是( )
A.60%B.45%
C.50%D.40%
答案 A
解析 依题意可知,F1的基因型为AaBb,F1雌雄个体相互交配,F2中各种基因型及其比例为A_B_(存活)∶A_bb(死亡)∶aaB_(死亡)∶aabb(存活)=9∶3∶3∶1,存活的个体中,AABB占1/10、AaBB占2/10、AaBb占4/10、AABb占2/10、aabb占1/10。
若求A的基因频率,只研究A和a这对等位基因,设存活的个体数为10,则共有A和a的基因数为20,共有A的基因数为2×1+1×2+1×4+2×2=12,所以F2群体中A%=12÷20×100%=60%。
综上所述,A项正确,B、C、D三项均错误。
8.野茉莉是一种雌雄同花的植物,其花色形成的生化途径如下图所示:
5对等位基因独立遗传,显性基因控制图示相应的生化途径,若为隐性基因,相应的生化途径不能进行,且C基因与D基因间的相互影响不考虑。
(注:
红色和蓝色色素均存在时表现为紫色,黄色和蓝色色素均存在时表现为绿色,三种色素均不存在时表现为白色。
)请回答下列问题:
(1)野茉莉花共有____________种基因型和__________种表现型。
(2)若要验证基因自由组合定律,能否利用基因型为AabbccDdee的个体自交来验证,为什么?
________________________________________________________________________。
(3)将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合子测交,后代的表现型及比例为________________________________________________________________________。
(4)若某植株自交所得后代表现型及比例是9紫色∶3绿色∶4蓝色,则该植株可能的基因型有__________种。
答案
(1)243 6
(2)不能,因为D和d这对等位基因对性状分离无影响(其他答案合理亦可)
(3)紫色∶绿色∶蓝色=1∶1∶2 (4)6
解析
(1)因为这5对等位基因独立遗传,所以遵循基因的自由组合定律。
可以每对基因分开看然后结果相乘,所以基因型有3×3×3×3×3=243种,而表现型由题意可知有白色、红色、蓝色、紫色、黄色和绿色6种。
(2)由题意可知D、d这对等位基因对性状分离无影响,所以要验证基因自由组合定律时,不能用AabbccDdee个体自交来验证,因为后代的表现型只能验证分离定律。
(3)将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合子即aabbccddee测交,后代的基因型为AaBbccDdEe(紫色)、aaBbccDdEe(蓝色)、AabbccDdEe(绿色)和aabbccDeEe(蓝色),根据图中基因型和表现型的关系,可得出表现型及比例为紫色∶绿色∶蓝色=1∶1∶2。
(4)如果自交后代表现型是9紫色∶3绿色∶4蓝色,说明是9∶3∶3∶1的变形,自交后紫色占了9/16,说明应有两对基因是杂合的,所以基因型可以是AaBbccddEE,AaBbccDDEE,AaBbccDdEE,或者aaBbCcddEE,aaBbCcDdEE,aaBbCcDDEE6种。
二、“有规可循”的遗传与伴性
1.(2016·全国乙,6)理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是( )
A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D.X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
答案 D
解析 根据哈迪—温伯格定律,满足一定条件的种群中,等位基因只有一对(A、a)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则基因频率p+q=1,AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。
基因频率和基因型频率关系满足(p+q)2=p2+2pq+q2,若致病基因位于常染色体上,发病率与性别无关。
常染色体上隐性遗传病的发病率应为aa的基因型频率,即q2,A错误;常染色体上显性遗传病的发病率应为AA和Aa的基因型频率之和,即p2+2pq,B错误;若致病基因位于X染色体上,发病率与性别有关。
女性的发病率的计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同,X染色体显性遗传病女性的发病率为p2+2pq,C错误;因男性只有一条X染色体,故男性的发病率为致病基因的基因频率,D正确。
2.(2016·全国甲,6)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。
受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。
用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。
据此可推测:
雌蝇中( )
A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
答案 D
解析 由题意“子一代果蝇中雌∶雄=2∶1”可知,该相对性状的遗传与性别相关联,为伴性遗传,G、g这对等位基因位于X染色体上;由题意“子一代雌蝇有两种表现型且双亲的表现型不同”可推知:
双亲的基因型分别为XGXg和XgY;再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”,可进一步推测:
雌蝇中G基因纯合时致死。
综上分析,A、B、C三项均错误,D项正确。
3.(2015·全国Ⅰ,6)抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。
下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确
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- 专题8 遗传的基本规律与人类遗传病 专题 遗传 基本 规律 人类 遗传病