遗传基本规律中有关概率问题计算方法的研究

时间：2020-10-31 08:01:25　来源：柠檬阅读网本文已影响人

1 问题的提出　　

有关遗传基本规律中概率的计算问题，是高三生物教学中的一大难题，传统的解题方法一般用“棋盘法”和“分枝法”来求解。但是，这两种解题方法较烦琐，要花费大量时间，特别是在考试中，时间有限，学生们希望能有一种简捷的解题方法。在教学中，笔者用“分别分析法”或称为“一对一对分开算” 法来指导学生解题，学生普遍感到满意，不失为一种简捷的解题方法。　　

2 理论依据　　

2.1关于概率计算的两个定理——乘法原理和加法原理　　

乘法原理是指两个（或多个）相互独立的事件要同时发生或相继发生时，它们出现的概率乃是它们各自单独发生时概率的乘积。所谓相互独立事件，是指某一事件的出现并不排斥另一事件的发生，反之亦是。例如，当我们向上抛出两枚硬币落地时，其中一枚硬币出现字面向上的事件（为A事件），并不排斥另一枚硬币出现画面向上的事件（为B事件），这两个事件就是彼此独立的。倘若这两个事件同时发生或相继发生，按乘法原理，其概率应为A和B事件单独发生时概率的乘积。加法原理是指两个（或多个）相互排斥事件，它们出现的概率，乃是每个互斥事件单独发生时的概率之和。所谓互斥事件就是指某一事件的出现，另一事件则不出现，即被排斥，反之亦然。　　

2.2 孟德尔遗传实验获得成功的原因主要为三条：一是取材正确，二是科学的实验方法，三是利用统计学的原理对实验结果进行分析。特别是在实验方法方面，他先一对一对地研究相对性状的遗传情况，然后再研究多对相对性状的遗传情况。这种方法能把复杂的遗传现象简单化，孟德尔获得了巨大成功。我们也要学习这种方法，只要确定两对或两对以上的相对性状是独立分配的，就可以先对每一对相对性状进行分析，再进行综合分析。所谓的“分别分析法”或“一对一对分开算”法就是两对或两对以上性状中基因出现的概率等于每一对性状基因型概率之积；
两对或两对以上性状中表现型概率是每一对性状的表现型出现概率的积。　　

3 在解题中的实际运用　　

3.1 已知亲本的基因型，求亲本产生配子的种类及某种配子的概率　　

[例1] 某生物的基因型为AaBbCcdd，成对基因均不在同一对同源染色体上，此个体能产生（）种类型的配子，其中产生AbCd配子的概率为（　）　　

解：此个体四对基因中的前三对均为杂合基因，每一对基因的配子种类为２，第四对基因为纯合，其分离的配子种类为１。因此，自由组合的配子种类等于：2×2×2×1=8（种）。同理，前三对基因中，分别产生含A、b、c基因配子的概率均为1/2，第四对基因分离出含d基因配子的概率为1。因此，AbCd组合成配子的概率为（1/2）×（1/2）×（1/2）×1=1/8。　　

3.2 已知亲代的基因型，求子代中的基因型、表现型及比例　　

[例2]基因型为AaBb的个体与基因型为Aabb的个体杂交（这些基因是自由组合的），子代的基因型、表现型及比分别是多少？　　

解：此杂交组合的第一对基因的基因型是（Aa×Aa），其分离的基因型数为3，比为1AA:2Aa:1aa，表现型有2种，比为　3A　 :1aa；
第二对基因的基因型是（Bb×bb），其分离的基因型、表现型数均为2，比例均为1:1。因此，组合的子代基因型为：3×2=6（种），其比为：（1AA:2Aa:1aa）×（1Bb×1bb）=1AABb:1AAbb:2AaBb:2Aabb:1aaBb:1aabb。组合的子代表现型为2×2=4（种），其比为：（　3A　 :1aa）×（1Bb:1bb）=　3A　 Bb:　3A　 bb:1aaBb:1aabb。　　

3.3 已知亲本基因型，求子代某一基因型的概率　　

[例3]基因型为ddEeFF和DdEeff的个体杂交（三对基因各自独立遗传），基子代中基因型为DdeeFf的个体占全部子代的。　　

解：此亲本的第一对基因的基因型是（dd×Dd），其分离的基因型Dd的概率为1/2；
第二对基因的基因型是（Ee×Ee），其分离的基因型ee的概率为1/4；
第三对基因的基因型为（FF×ff），其分离的基因型Ff的概率为1。因此，组合的子代基因型DdeeFf的概率为：（1/2）×（1/4）×1=1/8。　　

3.4 伴性遗传中有关概率的计算　　

这种题型要求我们首先掌握伴性遗传的一些规律　　

　3.4.1　伴X隐性遗传的特点：一是代与代之间可以不连续；
二是交叉遗传；
三是隐性性状出现的后代，雄多于雌。　　

　3.4.2　伴X显性遗传的特点：一是代与代之间一般连续；
二是交叉遗传；
三是显性性状出现的后代，雌多于雄。　　

　3.4.3　基因在Y上，遗传性无显性、隐性之分，是雄性个体持有的性状。　　

根据以上规律，对于遗传方式的判断，采用以下方法：　　

先判断是隐性还是显性遗传。　　

方式有两种：代与代之间连续发病：显性遗传（除非隐性基因控制的遗传病中，每代都是隐性患者相交或每代都是一个杂合体与一个隐性纯合体相交）。在系谱中，如果双亲有病，而子女中有正常的：显性遗传。　　

代与代之间可以不连续发病：隐性遗传。在系谱中，如果双亲正常，而子女中有病的：隐性遗传。　　

再判断基因在染色体上的位置。可用排除法：　　

假设已判断出是显性，有两种情况：常染色体显性或者性染色体显性遗传，系谱中，若有女性发病者，则可排除伴Y遗传；
若是伴X显性遗传，有“子母父女”特点（若儿子有病，则母亲一定有病；
若父亲有病，则女儿一定有病）。否则，则可排除此种遗传方式。　　

假设是隐性，同样道理。伴X隐性遗传，有“母子女父”的特点（若母亲有病，则儿子一定有病；
若女儿有病，则父亲一定有病）。　　