陳永生 (安徽省桐城中學 安徽安慶 231403)
遺傳計算題中的范圍確定
陳永生 (安徽省桐城中學 安徽安慶 231403)
在遺傳題的概率計算中因為對考查對象的范圍確定不清,會導致計算方法或者結(jié)果錯誤,下面就在教學中發(fā)現(xiàn)的常見的學生易錯點進行總結(jié)分析。
1.1.1 例題分析
【例1】 若某常染色體單基因隱性遺傳病,致病基因分別由A、a表示(圖1),一對表現(xiàn)型均正常的夫婦生下了一個正常的女兒和一個患病的兒子,問該正常女兒是雜合子的概率為____________?
圖1 某遺傳病的系譜圖
因為子代中兒子已被確定患病,則可反推該對表現(xiàn)型正常夫婦的基因型為Aa、Aa,由此可知后代表現(xiàn)型正常個體的基因型及比例分別為1/3AA、2/3Aa,故為雜合子概率為2/3。
1.1.2 易錯歸納
實際計算中學生易忽略“表現(xiàn)型正?!眰€體這個范圍,把計算范圍等同于“正常與患病都可發(fā)生”的情況。這樣就將計算范圍擴大,自然無法得出正確答案。1.1.3 總結(jié)運用
這樣的問題在很多場合都會出現(xiàn),例如經(jīng)常求子代某特定表現(xiàn)型中的純合子與雜合子的比例,就不能用所有子代作為對象范圍來考慮。在做題過程中一定要理清思路,把握題意,嚴格限定對象的條件范圍。
1.2.1 例題分析
【例2】 若一紅綠色盲攜帶者女性與一正常男性婚配,則他們生下一患病兒子的概率是多少?若他們生下一兒子,其患病概率是多少?
根據(jù)夫妻表現(xiàn)型可推知其基因型依次為XBY、XBXb,則其后代若生一患病孩子,其基因型為XbY,為男性患者,概率為1/4;若已經(jīng)生下一男孩,則其基因型有兩種且概率皆為1/2,即XBY、XbY。
1.2.2 易錯歸納
學生在計算這個問題時容易將“孩子還未出生時的預測”混同為“已經(jīng)生下一男孩的預測”。這兩個事件所包含的范圍明顯不同,前者還包含生下女孩的情況,而后者已經(jīng)確定是男孩,則計算范圍明顯不同。
1.2.3 總結(jié)運用
由此可以得知,在計算這類問題時一定要區(qū)分“事件還未發(fā)生時的情況”與“已經(jīng)發(fā)生某一事件的情況”的對象范圍,即前者一般是總體范圍而后者則是限定范圍。在計算時一定要根據(jù)題意的表述,詳細界定考查對象的范圍。
2.1.1 例題分析
【例3】 若一植物高莖(A)對矮莖(a)為顯性,紅花(B)對白花(b)為顯性,這兩對性狀獨立遺傳,則基因型為AaBb的該植物個體自交一次后去除所有白花植株,問再自交一次后子代中高莖植株的比例?
因為這兩對基因獨立遺傳,某一性狀的去除對另一性狀的比例無影響(實質(zhì)是另一性狀中的各基因型按比例同等減少),又或者可以運用進化論的觀點,即人工選擇對花色有影響,而對莖的高度無影響。則此時,只需計算Aa一對基因自交兩次后代中顯性個體的比例即可,高莖個體為3/8+1/4=5/8。2.1.2 易錯歸納
對此題,學生最易犯的問題是不加思考,直接按照題目設(shè)計的過程進行計算。雖然學生也可得出正確的答案,但是因為步驟繁瑣,容易出錯。而且由于某些類型的題目可能會自交更多的代數(shù),則實際上這種方法的意義就不大了。選擇正確的性狀計算范圍,能夠減少計算量,是提高正確率的的重要手段。
2.1.3 總結(jié)運用
對于這種類型的題目,在縱覽全題后,應(yīng)該思考最后要求涉及的對象與選擇操作的對象之間是否具有關(guān)聯(lián)性,若無關(guān)聯(lián)性(例如獨立遺傳),則可將兩對等位基因的問題簡化為一對等位基因的問題,將考慮對象的范圍大大縮小,解題計算更加快速、準確。
2.2.1 例題分析
【例4】 某植物基因型為AaBb,兩對基因的位置關(guān)系如圖2所示,則該植物自交后代中AABB個體的比例是多少(不考慮交叉互換)?
圖2 兩對基因的位置
根據(jù)圖示可知,兩對基因位于一對同源染色體,則不遵循自由組合定律,A與b連鎖,a與B連鎖,故只有兩種等量配子Ab、aB產(chǎn)生,隨機組合產(chǎn)生1/4AAbb、1/4aaBB、1/2AaBb,后代中的AABB個體的比例為0。
2.2.2 易錯歸納
學生在做此題時易忽略兩對基因位于同一對染色體上這一點,仍然當作是自由組合的題目,而實際上因為基因連鎖而使配子只有兩種,配子組合形式、自交結(jié)果當然與自由組合不同。
2.2.3 總結(jié)運用
在針對兩對基因的計算問題中,一定要從題目中提取出是否遵循自由組合定律的條件,以確定計算規(guī)律的適用范圍。一般題目會有較明確的提示,如“兩對基因位于不同的染色體上”“兩對基因不位于同一對染色體上”等。若無以上一般條件則要考慮是否有符合基因連鎖的情況。
3.1.1 例題分析
【例5】 某單基因隱形遺傳?。ㄒ訠、b表示相應(yīng)基因)在人群中的患病率是1/100,則一對無血緣關(guān)系的表現(xiàn)型正常的夫妻生下一個患病孩子的概率是多少?
由題可知,應(yīng)當將人群在一段時間內(nèi)看作是一個遺傳平衡的群體,即符合哈溫定律的要求,則有Pbb=Pb2=1/100,即 Pb=1/10。又因(PB+Pb)=1,則 PB=9/10。而表現(xiàn)型正常的夫妻后代若有患病個體,則此夫妻兩人基因型為 Bb、Bb,表現(xiàn)型正常的人為 P=(1-1/100=99/100),雜合個體為 PBb=2×PB×Pb=18/100,故在表現(xiàn)型正常的人中雜合子出現(xiàn)的可能為PBb/P=2/11。那么該對夫妻生下患病孩子的概率為2/11×2/11×1/4=1/121。
3.1.2 易錯歸納
對于這種題型,學生易犯兩個錯誤:① 不知道應(yīng)該適用哈溫定律,在這種情況下做此題則根本沒有入手之處;② 在使用哈溫定律后,將表現(xiàn)型正常的群體混同于整個人群(含患病個體),則最后的結(jié)果會偏大。3.1.3 總結(jié)運用
哈溫定律的適用范圍通常要滿足以下幾個條件:群體較大、自由交配、沒有基因突變與自然選擇、沒有遷入遷出,即不產(chǎn)生進化的能夠自由交配的種群。在題型考查中一般要注意是否已發(fā)生進化,或者是否滿足以上幾個條件,尤其經(jīng)常以自由交配作為考查點,作為是否能使用哈溫定律的限制條件。
3.2.1 例題分析
【例6】 一豌豆種群中由1/3雜合高莖個體(Gg)與2/3純合高莖個體(GG)組成,則該種群子代中的矮莖個體比例是多少?
豌豆是嚴格自交類型的植物,故都由Gg個體自交產(chǎn)生產(chǎn)生矮莖后代,也即其比例為1/3×1/4=1/12。
3.2.2 易錯歸納
很多學生易忽視豌豆為嚴格自交的植物,在未特定操作的情況下不能適用哈溫定律,由哈溫定律雖然也能算出一個答案(1/9),但是不符合哈溫定律的自由交配的要求。
3.3.3 總結(jié)運用
在未明示交配類型的情況下,一定要找出題目中關(guān)于此點的信息,有時候還要結(jié)合一些已知的知識或者常識。關(guān)于自交,還有連續(xù)自交后代基因型比例的算法,在自交代數(shù)較多的情況下,計算效果極佳,此處不再贅述。遺傳題的考查雖然技巧很多,但究其根本,還是要掌握遺傳學的基本原理,這樣才能結(jié)合各種方法去解決問題。
文件編號:1003-7586(2017)10-0057-02