陳麗香
【摘 要】眾所周知,遺傳知識(shí)是生物高考的重點(diǎn)內(nèi)容之一,而遺傳概率計(jì)算又是這方面的難點(diǎn)。然而一些教師在講解相關(guān)題型的時(shí)候,不能夠構(gòu)建解題模型,導(dǎo)致學(xué)生只知道與遺傳有關(guān)的知識(shí),在頭腦中不能形成縝密的解題思路,因而無(wú)法快速準(zhǔn)確地完成遺傳概率的相關(guān)計(jì)算。對(duì)此,本文著重介紹了計(jì)算遺傳概率的步驟和相關(guān)公式,并試談利用解題模型來(lái)完成典型例題的計(jì)算過(guò)程,以此來(lái)降低計(jì)算遺傳概率的難度。
【關(guān)鍵詞】解題模型;遺傳概率;案例分析
在高中整個(gè)生物課程中,計(jì)算遺傳概率是大多數(shù)學(xué)生頭疼的一件事情,然而遺傳概率的計(jì)算又在生物成績(jī)中占據(jù)一定的比重,因而提高遺傳概率計(jì)算能力,是提高學(xué)生成績(jī)的重要手段。對(duì)此教師不僅要將生物中遺傳的相關(guān)知識(shí)傳授給學(xué)生,還要讓學(xué)生熟記計(jì)算遺傳概率的步驟和相關(guān)公式,并通過(guò)構(gòu)建解題模型去計(jì)算遺傳概率來(lái)加深學(xué)生對(duì)計(jì)算遺傳概率步驟的認(rèn)識(shí),有助于學(xué)生快速而準(zhǔn)確地完成遺傳概率的計(jì)算。
1計(jì)算遺傳概率的步驟
1.1 首先分析遺傳病性狀基因的顯隱性
判斷顯隱性的時(shí)候通常有幾種情況:第一,可以讓學(xué)生知道一些常見(jiàn)病致病基因的顯隱性。比如色盲和白化病的是隱性遺傳病,多指癥是顯性遺傳病等等,了解這些之后,我們省掉判斷的步驟,有助于提高我們計(jì)算的速度和準(zhǔn)確性。第二,若不是常見(jiàn)類(lèi)型,用具有一對(duì)相對(duì)性狀的個(gè)體通過(guò)雜交和自交的方法來(lái)判斷顯隱性。再者,若要在遺傳系譜中判斷基因的顯隱性,通常情況下,可以通過(guò)“無(wú)中生有為隱性,有中生無(wú)為顯性”來(lái)判斷,[1]除此之外,是屬于不能確定的類(lèi)型,則可以根據(jù)題目中的其他題意或是用假設(shè)法來(lái)判斷。
1.2然后判斷遺傳病性狀基因所在的染色體
在判斷控制遺傳病基因所在的位置時(shí),同樣的記住一些常見(jiàn)病的致病基因所在的染色體,有利于降低解題的難度。若不是我們熟悉的類(lèi)型,則要根據(jù)題意來(lái)判斷。首先,如果一個(gè)家族中,患病的都是男性,女性全部正常,而且父親患病所有的兒子都患病,則意味著該遺傳病的致病基因位于Y染色體上。另外,如果群體中雌性和雄性中遺傳病的比例大不相同,那就意味著該遺傳病的致病基因位于性染色體上,反之,致病基因最可能位于常染色體上。再者,要判斷遺傳系譜中致病基因所處的位置。通常情況下,要是顯性疾病,看“男病”,“男病”的母親或是所有女兒中,只要有一個(gè)不患病,可以判斷不是X染色體,而是常染色體。若是隱性疾病,看“女病”,“女病”的父親或是所有的兒子中,只要有一個(gè)不患病,可以判斷不是X染色體,而是常染色體。
1.3最后完成遺傳概率的計(jì)算工作
判斷完基因顯隱性和所在的位置后,就可以確定親代相關(guān)的基因型,再根據(jù)親代的基因型判斷子代可能出現(xiàn)的基因型,以及其特定基因型的概率,要特別注意的是,每個(gè)個(gè)體所有基因型概率加起來(lái)的總和為1。一般情況下,要是涉及一對(duì)以上的相對(duì)性狀時(shí),可以采用“分枝法”和“分析法”來(lái)完成遺傳概率的計(jì)算工作。其中的“分枝法”就是把自由組合定律分離出若干個(gè)分離定律,然后再計(jì)算出子代可能出現(xiàn)的基因型以及其概率?!胺治龇ā眲t建立在“分枝法”的基礎(chǔ)上,首要工作是確定致病基因的基因型,然后再利用“分枝法”完成概率的計(jì)算工作。
2計(jì)算高中生物遺傳概率題常用的公式
2.1有關(guān)兩種遺傳病計(jì)算的通用公式
通常情況下,為了加快學(xué)生的解題速度,教師可以將常用的通用公式傳授給學(xué)生。以如下例題為例:假設(shè)一對(duì)夫婦的后代患甲種?。追N病的致病基因是a)的概率為m,后代患乙種病(乙種病的致病基因?yàn)閎)的概率為n,后代不患病的概率為C,后代只患一種病的概率為D,后代患兩種病的概率為E,后代只患甲種病的概率為F,后代只患乙種病的概率為G,則C=(1—m)(1—n)=1—m—n+mn, D=m(1—n)+(1—m)n=m+n—2mn, E=ab,F(xiàn)=m(1—n)=m—mn,G=(1—m)n=n—mn。上述公式的應(yīng)用能大大提高學(xué)生的解題效率,從而為學(xué)生預(yù)留充足的時(shí)間去解答其他題目。
2.2遺傳病和性別概率計(jì)算所使用的公式
假設(shè)男孩患病的概率為A,女孩患病的概率為B,后代的患病概率為C。如果要計(jì)算常染色體上的概率問(wèn)題時(shí),有這樣的規(guī)律:若是“性別在前性狀在后”,即男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率(A=B=C);若是“性狀在前性別在后”,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×l/2(A=B=1/2C)。如果遺傳病的致病基因位于性染色體上,由于性染色體上基因控制的性狀總是與人類(lèi)的性別是“連鎖”的,計(jì)算其概率問(wèn)題時(shí)不能像常染色體一樣乘以1/2或是不乘1/2,通常有以下規(guī)律:根據(jù)雙親基因型作出遺傳圖解,若是性狀在前、性別在后,那么從全部后代中找出患病男女,求得患病男(女)的概率,不需再乘1/2;若性別在前,性狀在后,求概率問(wèn)題時(shí)只考慮相應(yīng)性別中的發(fā)病情況,即可得出男(女)患病概率??傊?,在解題時(shí),學(xué)生必須要審好題意,以此來(lái)獲得準(zhǔn)確的遺傳概率。
3 構(gòu)建解題模型,計(jì)算遺傳概率的案例分析
3.1兩種遺傳病概率的案例分析
如果想要計(jì)算兩種遺傳病概率,師生可以根據(jù)2.1通用公式中的相關(guān)假設(shè),構(gòu)建如下解題模型。(①②③④中兩種概率計(jì)算通過(guò)乘法原理)
以苯丙酮尿癥和色盲為例,若一個(gè)家庭中的父母都正常,但他們的孩子既患有苯丙酮尿癥,又患有色盲,那么這對(duì)夫婦再生一個(gè)正常的孩子的概率是多少,此時(shí)可以利用上圖中的①來(lái)計(jì)算。
3.2 Aa自交n代概率的案例分析
(1/2-1/2n+1)AA 1/2nAa (1/2-1/2n+1)aa
為了便于計(jì)算Aa自交n代后的概率問(wèn)題,我們可以構(gòu)建上述解題模型。例題:在一個(gè)植物種群中,aa的個(gè)體占整個(gè)種群的比例為10%,AA個(gè)體為30%, Aa個(gè)體為60%,若這個(gè)種群自交3次后該種群后代各種基因型占整個(gè)種群的比例。此時(shí),就可以用上述模型完成概率的計(jì)算,所以此題的最終結(jié)果為aa=29/80,AA=45/80, Aa=6/80。
3.3某種群自由交配n代概率的案例分析
p2AA 2pqAa q2aa
p、q分別代表種群中A、a基因出現(xiàn)的頻率。
(課本改編)以一個(gè)動(dòng)物群體為例,若aa個(gè)體占整個(gè)種群的比例為20%,AA為40%,Aa為40%,該種群自由交配4次后,請(qǐng)計(jì)算該種群后代各基因型占整個(gè)種群基因型的比例。對(duì)此,師生就可利用上述模型求出AA個(gè)體所占比例為36%,aa為16%,Aa為48%。
4總結(jié)語(yǔ)
遺傳概率的計(jì)算一直是高中生物的難點(diǎn),教師在平時(shí)的教學(xué)中將基本的解題思路傳授給學(xué)生,并通過(guò)構(gòu)建解題模型的方法幫助學(xué)生計(jì)算出遺傳概率,使學(xué)生能夠快速計(jì)算出準(zhǔn)確的遺傳概率,從而大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,不僅能使學(xué)生在高考中獲得成功,同時(shí)更有利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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