賈維忠
摘要:本文先簡述概率的概念,大小范圍,然后通過六個具體例子的列舉,討論,分析了概率在高中生物中的應用,即某一事件出現(xiàn)的概率計算法,親代的基因型在未肯定的情況下,其后代某一性狀發(fā)生的概率計算法, 利用不完全數學歸納法, 利用棋盤法,利用加法原理和乘法原理的概率計算法, 數學中集合的方法。
關鍵詞:遺傳概率;計算方法中圖分類號:G633.91文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2014)08-0290-01概率是對某一可能發(fā)生的事件的估計,是指總事件與特定事件的比例,其范圍從0到1. 遺傳概率的計算是一個難點,其中關鍵是怎樣把握整體"1", 研究的整體"1"的范圍不同,概率大小就不同,整體"1"的范圍越大,則某些性狀出現(xiàn)的概率越小,反之則越大。在絕大部分的題目中,只要能正確理解整體"1",則計算概率就不難了,分析如下:
1.某一事件出現(xiàn)的概率計算法
例題1:雜合子(Aa)自交,求自交后代某一個體是雜合體的概率。
解析:對此問題首先必須明確該個體是已知表現(xiàn)型還是未知表現(xiàn)型。(1)若該個體表現(xiàn)型為顯性性狀,它的基因型有兩種可能:AA和Aa。且比例為1∶2,所以它為雜合子的概率為2/3。(2)若該個體為未知表現(xiàn)型,那么該個體基因型為AA、Aa和aa,且比例為1∶2∶1,因此它為雜合子的概率為1/2。正確答案:2/3或1/2
練習:一對夫妻都攜帶了白化致病基因,求生一個白化病孩子的概率?答案:1/4
2.親代的基因型在未肯定的情況下,其后代某一性狀發(fā)生的概率計算法
例題2:一對夫婦均正常,且他們的雙親也都正常,但雙方都有一白化病的兄弟,求他們婚后生白化病孩子的概率是多少?解析:(1)首先確定該夫婦的基因型及其概率?由前面例題1的分析可推知該夫婦均為Aa的概率為2/3,AA的概率為1/3。(2)假設該夫婦為Aa,后代患病的概率為1/4。(3)最后將該夫婦均為Aa的概率(2/3×2/3)與假設該夫婦均為Aa情況下生白化病患者的概率1/4相乘,其乘積1/9,即為該夫婦后代中出現(xiàn)白化病患者的概率。正確答案:1/9
練習:人類白化病由常染色體隱性基因(a)控制,血友病由X染色體上隱性基因(h)控制。已知某家庭中父母均正常,生了一個孩子白化且患血友病,請問:若這對夫婦再生一個孩子①只患白化病的概率?②兩病兼患的概率?
答案:①3/16②1/16
3.利用不完全數學歸納法
例題3:自交系第一代基因型為Aa的玉米,自花傳粉,逐代自交,到自交系第n代時,其雜合子的幾率為 。
解析:第一代 Aa,第二代 1AA 2Aa 1aa 雜合體幾率為 1/2
第三代 純 1AA 2Aa 1aa 純雜合體幾率為(1/2)2 第n代 雜合體幾率為(1/2)n-1
正確答案:雜合體幾率為 (1/2)n-1
練習:關于兩對性狀的雜合子AaBb連續(xù)自交三代,AABB占多大比例,(49/256)
4.利用棋盤法
例題4:人類多指基因(T)是正常指(t)的顯性,白化基因(a)是正常(A)的隱性,都在常染色體上,而且都是獨立遺傳。一個家庭中,父親是多指,母親正常,他們有一個白化病和正常指的孩子,則生下一個孩子只患有一種病和患有兩種病以及患病的概率分別是( )
A.1/2、1/8、5/8 B.3/4、1/4、5/8 C.1/4、1/4、1/2 D.1/4,1/8,1/2
配子TATatAtataTtAaTtaattAattaatATtAATtAattAAttAa練習:一個患并指癥(由顯性基因S控制)且膚色正常的男性與一個表現(xiàn)型正常的女性婚后生了一個患白化病的孩子,他們下一胎生下并指且白化男孩的概率是多少?1/8生下的男孩并指且白化的概率是多少?1/32
5.利用加法原理和乘法原理的概率計算法
例題5(同上例題4):解析:(1)據題意分析,先推導出雙親的基因型為TtAa(父親),ttAa(母親)。據單基因分析法,若他們再生育后代,則Tt×tt→1/2Tt,即多指的概率是1/2;Aa×Aa→1/4aa,即白化病的概率是1/4。(2)生下一個孩子同時患兩種病的概率:P多指(1/2Tt)又白化(1/4aa)=1/2×1/4=1/8(乘法原理)。(3)生下一個孩子只患一種病的概率=1/2 +1/4-1/8×2=1/2或1/2×3/4+1/4× 1/2=1/2(加法原理和乘法原理)。 ⑷生下一個孩子患病的概率=1/2 +1/4-1/8×1=5/8(加法原理和乘法原理)。正確答案:A
練習: 例1、人類白化病由常染色體隱性基因(a)控制,血友病由X染色體上隱性基因(h)控制。已知某家庭中父母均正常,生了一個孩子白化且患血友病,請問:若這對夫婦再生一個孩子①只患白化病的概率?②兩病兼患的概率? 答案:①3/16②1/16
6.圖型分析或圖型題
例題6:一對夫婦的子代患遺傳病甲的概率是a,不患遺傳病甲的概率是b;患遺傳病乙的概率是c,不患遺傳病乙的概率是d。那么下列表示這對夫婦生出只患甲、乙兩種病之一的概率的表達式正確的是:A、ad+bc B、1-ac-bd C、a+c-2ac D、b+d -2bd解析:該題若用遺傳病系譜圖來解比較困難,若從數學的集合角度入手,用作圖法分析則會化難為易。下面我們先做出圖1來驗證A表達式,其中大圓表示整個后代,左小圓表示患甲病,右小圓表示患乙病,則兩小圓的交集部分表示患甲、乙兩種?。╝c)兩小圓除去交集部分表示只患甲病(ad)或乙?。╞c),則只患一種病的概率為ad+bc。依次類推,可以用此方法依次驗證余下三個表達式的正確性。正確答案:ABCD
圖1圖2
例七:圖2是某家族的一種遺傳系譜,請根據對圖的分析回答問題:
(1)Ⅲ4可能的基因型是,她是雜合體的幾率為。
(2)如果Ⅲ2和Ⅲ4婚配,出現(xiàn)病孩的幾率為。
解題方法:要求后代某基因型或某基因型概率,先必求得能導致后代出現(xiàn)某性狀或基因型的親代基因型及其概率。所以第二問計算概率應首先推導出Ⅲ2、Ⅲ4的可能的基因型概率,即Ⅲ2:2/3Aa;1/3AA。Ⅲ4:2/3Aa;1/3AA。他們后代患者(aa)的概率為:2/3×2/3×1/4=1/9。注意:很多同學在求Ⅲ2、Ⅲ4概率的時候誤認為是1/2,導致后面的計算錯誤。在系譜圖中有個隱含的條件就是Ⅲ2、Ⅲ4都是正常沒有病的,所以排除了aa的可能性,只有AA、2Aa三種情況,所以Ⅲ2、Ⅲ4為AA、Aa。
答案:(1)AA或Aa;2/3。(2)1/9。