Con người không thể coi như một sinh vật thí nghiệm nên không thể áp dụng các kỹ thuật phát hiện đột biến ở các sinh vật như ruồi quảDrosophila. Để xác định các đột biến sai hỏng về hình thái, các nhà di truyền học phải phân tích phả hệ và theo dõi ngược trở lại lịch sử
dòng họ đó. Bất kỳ một tính trạng nào được di truyền cho thế hệ con cháu đều có thể là đột biến trội hay đột biến lặn, có thể nằm trên TNS thường hoặc trên TNS X.
Đột biến trội dễ phát hiện nhất nếu chúng nằm trên TNS X và người bố mang alen đột biến này thì tất cả con gái của họ đều biểu hiện ra kiểu hình. Nếu đột biến nằm trên TNS thường thì có 50% thế hệ con dị hợp tử về alen này và có thểđược biểu hiện ở các thế hệ sau. Trên hình 2 là sơđồ phả hệ minh họa qúa trình di truyền alen trội nằm trên TNS thường quy
định bệnh đục nhân mắt. Bố mẹ thế hệ I không bị bệnh nhưng một trong ba người con (thế hệ
II) bị bệnh đục nhân mắt.
Hình 3.6
Cây phả hệ gia đình về bệnh đục nhân mắt do di truyền ở người
Như vậy, tính trạng đột biến này có thể do một trong hai bố mẹ truyền lại. Người con gái bị bệnh lập gia đình, sinh hai con trong đó có một bé nam bị bệnh (thế hệ III). Trong sáu người con (thế hệ IV) có bốn người bị bệnh. Tỷ lệ con cháu bị bệnh với tỷ lệ cao ở thế hệ IV, nhưng trong những người con gái, nhận TNS X từ bố, lại có người không bị bệnh đã chứng tỏ
rằng tính trạng đục nhân mắt được di truyền theo phương thức di truyền trội nằm trên TNS thường.
Bằng phương pháp phân tích phả hệ, ta cũng có thể phát hiện được các đột biến lặn liên kết X. Ví dụ, bệnh máu khó đông phát hiện thấy ởđời con cháu của nữ hoàng Anh Victorya là trường hợp đột biến nằm trên TNS X. Nghiên cứu cho thấy Victorya có kiểu gen dị hợp tử
(Hb) về tính trạng trên. Bố của bà không bị bệnh, người mẹ cũng không có cơ sở gì để kết luận là mang alen đột biến này. Tuy đây là bệnh rất hiếm thấy ở quần thể người nhưng trong gia đình bà Victorya lại có một số trường hợp mắc phải.
Các alen lặn nằm trên TNS thường cũng có thểđược phát hiện bằng phương pháp phân tích phả hệ. Do đây là một đột biến lặn (im lặng) khi tồn tại ở trạng thái dị hợp tử nên tính trạng phải qua một số thế hệ mới có cơ hội biểu hiện. Khi cho một cá thể bị bệnh giao phối với một cá thể bình thường đồng hợp tử thì tất cả đời con đều không bị bệnh nhưng dị hợp tử về alen đó. Nếu cho đời con giao phối với nhau thì có một phần tư thế hệ tiếp sau bị
bệnh.
Ngoài phương pháp trên, một phương pháp rất hay được dùng đó là nuôi cấy invitro các tế bào người. Phương pháp này rất hiệu quả trong việc phát hiện nhiều đột biến. Phương pháp phân tích hoạt động của enzym, khả năng di chuyển protein trong điện trường và giải trình tự
ADN đã chứng minh trong quần thể người xuất hiện nhiều cá thể mang biến dị di truyền.