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概率计算

遗传几率计算题历来是高中生物学教学上的一个难点,也是众多学生惧怕的题目。

遗传几率计算题以其多变的题型,丰富的考查手段,全新的试题情景和能很好的考查学生的能力而备受高考命题专家青睐。

可以说每年的高考或多或少都有遗传几率题,遗传几率的计算能力应该是应试学生必须具备的一项基本技能。

怎样在课堂教学中突破遗传几率的难点?下面本人以一些课堂教学的实例来进行探讨。

一、孟德尔豌豆杂交实验的相关计算题目:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F1产生的配子种类有多少,F2中基因型、表现型的种类是多少?方法:把F1YyRr先分拆成Yy和Rr产生配子再组合。

Yy产生Y、y两种配子,Rr 产生R、r两种配子,合起来是2×2=4种。

变式1:基因型为AaBbCc、AaBbCCDdee、AaBbCcX H X h或AaBbCcX H Y的个体产生的配子种类?(按上面的方法算分别是8、8、16、32种)作用:能有效的区分某基因型个体产生的配子种类2n中的n是什么意思,n是等位基因的对数。

求F2中基因型、表现型的种类可以先把两对等位基因分拆按基因分离定律求出每对等位基因杂交后代的基因型、表现型数目再组合。

Yy×Yy→基因型:YY Yyyy 表现型:黄绿 Rr×Rr→基因型:RR Rrrr表现型:圆皱比例:1 :2 :1 3: 1 1 : 2 : 1 3 : 1种类:基因型3(YY Yyyy)×3(RR Rrrr)=9种,表现型2(黄绿)×2(圆皱)=4种。

变式2:AaBbCc×AaBbCcAaBbCcX H X h×AaBbCcX H X h杂交后代的基因型种类,表现型种类?按照上述方法3(AA Aaaa)×3(BB Bb bb)×3(CC Cc cc)=27,表现型2×2×2=8,同理另一杂交组合后代的基因型、表现型种类是:3×3×3×3=81,2×2×2×2=16.作用:可以推导出杂交后代基因型种类用3n表示,表现型用2n表示,同时也可以引导学生用分支法计算后代几率比棋盘法要快和方便得多,特别3对以上的相对性状的杂交。

变式3:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F2中重组型性状、亲本型性状,与F1相同的性状各占多少?方法:Yy×Yy→基因型:YY Yyyy 表现型:黄绿 Rr×Rr→基因型:RR Rrrr表现型:圆皱比例:1 :2 :1 3 : 1 1 : 2 : 1 3 : 1重组型性状(黄皱、绿圆)黄皱=3/4(黄)×1/4(皱)=3/16 绿圆=1/4(绿)×3/4(圆)=3/16所以:重组型性状:3/16+3/16=6/16=3/8同理:亲本型性状(黄圆、绿皱)黄圆=3/4×3/4=9/16 绿皱=1/4×1/4=1/16所以:亲本型性状:9/16+1/16=10/16=5/8F1相同的性状(黄圆):3/4×3/4=9/16作用:能有效的区分重组型性状、亲本型性状,与F1相同的性状,在教学过程种发现学生往往不能正确区分以上概念,把亲本型性状认为是F1性状。

变式4:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F2中纯合子,杂合子,能稳定遗传的个体各占多少?方法:Yy×Yy→基因型:YY Yyyy 表现型:黄绿 Rr×Rr→基因型:RR Rrrr表现型:圆皱比例:1 :2 :1 3 : 1 1 : 2 : 1 3 : 1F2中纯合子:2/4(YY、yy)×2/4(RR、rr)=4/16(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)杂合子:2/4(Yy)×1(RR Rrrr)+2/4(Rr)×2/4(YY、rr)=3/4或者直接1-1/4=3/4。

稳定遗传是指自交后代不会出现性状分离的现象,也就是指纯合子,几率也是1/4。

作用:能有效的利用分支法对后代基因型的几率计算,这对于三对以上相对性状的杂交实验的基因型遗传几率计算尤为重要。

同时这个变式题能有效加强学生对“稳定遗传”和“纯合子”两概念的理解,在教学过程中发现许多同学都不了解以上两概念。

二、区分大整体和小整体变式5:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F2中纯合黄圆占的比例是多少,黄圆中的纯合子占多少?方法:Yy×Yy→基因型:YY Yyyy 表现型:黄绿 Rr×Rr→基因型:RR Rrrr表现型:圆皱比例:1 :2 :1 3 : 1 1 : 2 : 1 3 : 1F2中纯合黄圆(YYRR/总基因型数):1/4×1/4=1/16黄圆中的纯合子(YYRR/Y---R----)=(1/4×1/4)÷(3/4×3/4)=1/9。

或者去掉F2中的绿(yy)、皱(rr)直接计算黄(YY、Yy)、圆(RR、Rr)纯合子比例:1/3×1/3=1/9。

巩固变式练习:一对表现型正常的夫妇生了一个红绿色盲的男孩,这对夫妇再生一个红绿色盲的男孩几率是多少?若这个男孩还有个哥哥,其哥哥是红绿色盲的几率是多少?分析:第一问是“大整体”所有后代中求红绿色盲男孩的几率,后一问是“小整体”男孩中的红绿色盲几率。

答案:1/4,1/2。

作用:通过变式和巩固变式训练能有效的区分作为分母的大整体和小整体三、“系数”的确定变式6:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F2中黄圆个体自交,后代中纯合黄圆占多少?方法:F2中黄圆个体的基因型(Y—R--)有:YyRR、YYRr、YyRr三种,接着就要确定其系数:Yy×Yy→基因型:YY YyRr×Rr→基因型:RR Rr比例: 1:2 1: 2YyRR=2/3YY×1/3RR=2/9YyRRYYRr=1/3YY×2/3Rr=2/9YYRrYyRr=2/3Yy×2/3Rr=4/9YyRr自交类型:①2/9YyRR×YyRR→YYRR=2/9×1/4YY×1RR=2/36YYRR②2/9YYRr×YYRr→YYRR=2/9×1YY×1/4RR=2/36YYRR③4/9YyRr×YyRr→YYRR=4/9×1/4YY×1/4RR=1/36YYRR后代中纯合黄圆:①+②+③=2/36YYRR+2/36YYRR+1/36YYRR=5/36 YYRR巩固变式练习:一对表现型正常的夫妇男的兄弟是白化,女的姐姐白化,问这对夫妇生正常孩子的几率是多少,若这对夫妇生了一个白化孩子那么他们再生一个白化孩子的几率是多少?解析:首先确定这对夫妇的基因型及“系数”,由于这对夫妇表现型正常则这对夫妇的基因型是A__×A---,这对夫妇的哥哥和姐姐分别有白化由此可知这对夫妇的父母基因型都是Aa,所以这对夫妇的基因型各有两种可能分别是男的是1/3AA 或2/3Aa,女的也是1/3AA或2/3Aa。

那么这对夫妇的杂交方式就有以下几种可能:①1/3AA×1/3AA②1/3AA×2/3Aa③2/3Aa×1/3AA④2/3Aa×2/3Aa→子代基因型:AA Aaaa比例: 1: 2: 1 患白化几率=2/3×2/3×1/4aa=1/9由于只有第四组杂交组合才能生出患白化个体,所以可以先求出患白化几率然后再求正常个体的几率:1-1/9=8/9。

第二问由于这对夫妇已生一白化孩子,所以这对夫妇的基因型就确定都是Aa。

Aa×Aa→子代基因型:AA Aaaa比例: 1: 2: 1 后代患白化几率:1/4。

作用:在几率的计算中同学最易错的就是不会确定“系数”,当某个个体的基因型不是唯一时,有两个或两个以上基因型时那么每种基因型就会出现“系数”问题。

同时通过巩固变式练习能有效分清一旦个体基因型确定是唯一则“系数”不存在。

四、自由交配和自交的计算变式7:纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交(两对相对性状独立遗传),F2中黄圆个体自交,后代中纯合黄圆占多少?F2中黄圆个体自由交配(假设自由交配可行),后代中纯合黄圆又占多少?方法:首先确定自由交配和自交的区别:自由交配是指种群中的雌雄个体能随机交配;自交是指植物的雄花花粉落到本植物的雌花柱头上完成受精过程。

按照定义,确定自由交配、自交的杂交组合:F2中黄圆个体基因型有2/9YyRR、2/9YYRr、4/9YyRr,自由交配的组合有2/9YyRR×2/9YyRR、2/9YyRR×2/9YYRr、2/9YyRR ×4/9YyRr、2/9YYRr×2/9YYRr、2/9YYRr×2/9YyRR、2/9YYRr×4/9YyRr、4/9YyRr ×4/9YyRr、4/9YyRr×2/9YyRR、4/9YyRr×2/9YYRr,总共9种组合。

自交组合有:2/9YyRR×YyRR、2/9YYRr×YYRr,4/9YyRr×YyRr共3种组合。

计算结果:自由交配:①2/9YyRR×2/9YyRR→2/9×2/9×1/4YY×1RR=1/81YYRR②2/9YyRR×2/9YYRr→2/9×2/9×1/2YY×1/2RR=1/81YYRR③2/9YyRR×4/9YyRr→2/9×4/9×1/4YY×1/4RR=1/81YYRR④2/9YYRr×2/9YYRr→2/9×2/9×1YY×1/4RR=1/81YYRR⑤2/9YYRr×2/9YyRR→2/9×2/9×1/2YY×1/2RR=1/81YYRR⑥2/9YYRr×4/9YyRr→2/9×4/9×1/2YY×1/4RR=1/81YYRR⑦4/9YyRr×4/9YyRr→4/9×4/9×1/4YY×1/4RR=1/81YYRR⑧4/9YyRr×2/9YyRR→4/9×2/9×1/4YY×1/2RR=1/81YYRR⑨4/9YyRr×2/9YYRr→4/9×2/9×1/2YY×1/4RR=1/81YYRR自由交配后代中纯合黄圆占比例是:1/81×9=1/9。

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