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几例生物遗传题的解题技巧

(2018-10-05 09:00:23)
分类: 教学随笔


遗传学是高中生物学中的重点,也是难点之一,更重要的是高考的必考点。从进几年的高考趋势看,对这部分知识的要求难度在逐年增加;对学生的思维能力、整合能力的要求在逐渐提升。而我们的素质教育也好,应试教育也罢,评价学生对知识的掌握程度主要看他们在短时间内将自己所学知识能否有效表达。因此,我们在教学过程中,注重知识传授的同时,还应注意提高学生解题能力。有些试题的解答是有一定规律的和方法的,掌握并应用好解答规律,就会使解答既迅速又准确。本文就笔者在教学中获得的点滴体会与大家共享。

一、“自交”和“自由交配”产生后代遗传机率的计算:

[例1]已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身蝇杂交,F1全为灰身。F1自交产生F2,试问:

1)取F2中的雌雄果蝇自交,后代中灰身和黑身果蝇的比例为(  
2)取F2中的雌雄果蝇自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为(   )  
    A.5:1     B.8:1     C.5:3       D.3:1
解析: 自交是指基因型相同的个体杂交。自由交配是指某一群体个体之间的随机交配,交配个体的基因型可以相同也可以不同。自交属于自由交配的范畴。在群体之间自由交配的情况下可采用基因频率来计算。本题涉及不同范围的果蝇中,自交或自由交配产生后代遗传机率的计算。设等位基因为A、a,依题意,灰身对黑身是显性。
1)解法一:由于群体个体之间不是自由交配,故不能使用基因频率的方法来计算。  

F2中雌雄果蝇自交方式有三种:即1/4AA×AA,1/2Aa×Aa,1/4aa×aa,

   通过计算组合后代中黑身个体的机率,即得到aa=1/2×1/4+1/4×1=3/8。
解法二:  在果蝇自交这个群体中,纯合子(AA+aa)+杂合子(Aa)=1,而F2Aa=1/2,F2自交后代中Aa=1/4,故aa=(1-杂合子)/2=3/8,答案选C。

2)解法一 : 果蝇属雌雄异体生物,自由交配必然是在雌、雄个体间,而F2雌、雄性个体的基因型均有三种可能:1/4AA、1/2Aa、1/4aa;但雌雄个体自由交配中能产生aa的组合方式如下:

  1/2Aa()×1/2Aa(),1/4aa()×1/4aa(),

  1/2Aa()×1/4aa(),1/4aa()×1/2Aa(),

通过计算各组合后代中黑身(aa)个体的机率,即得到aa=1/4。
解法二 : 在自由交配的群体中,可采用先求出a基因频率,再求aa的基因型频率来计算。在F2群体中,a基因频率为1/2,则后代中黑身个体的机率:

aa=1/2×1/2=1/4,故灰身与黑身之比为3:1,答案选D。
    从上述计算可看出,在自由交配的情况下,采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简单;注意自交和自由交配时各种基因型出现的概率,如F2Aa自交为1/4Aa×Aa,而Aa自由交配为1/4Aa×1/4Aa。因为自交时,某个体基因型是Aa的机率是1/4,当它的基因型确定后,与之交配的个体的基因型就随之确定了(不论是同一个体还是相同基因型的个体,我们就按照同一个体对待),因此不用再乘以1/4.自由交配则不同,两个个体基因型都是未知的,所以都要先确定它们各自的概率。总之,在解此类题时,一定要仔细阅读题目,搞清在什么范围内求自交还是自由交配的机率,然后选择合适的解题方法,得出正确的答案。我们的学生往往对题意分析不透,混淆自交和自由交配的概念,故结果错误,

二、“病男”和“男病”的概率计算:

[例2]、一对正常夫妇生了一个色盲男孩,问该夫妇:(1)、生男孩色盲的概率是多少?(2)生色盲男孩的概率是多少?

分析:“病男”:在所有孩子中,患病且是男孩的概率。“男病”:在男孩中,患病的概率。这类题目的处理是:先考虑生男孩需不需要乘以1/2“病男”乘以1/2(生男、生女各一半),“男病”:不乘以1/2。然后考虑在“男孩”(切记不是所有孩子)中患病概率;两者的积则是答案。有些同学认为先算患病概率再乘以生男1/2经常也能对。是的对于常染色体上的基因控制的性状还行,但用在伴性遗传就大错特错。因此,必需先求出生该性别的概率再求该性别中患病概率。

答案:(1)、1/22)、1/4

三、两种遗传病的概率计算:

当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,计算各种患病情况的概率时,先求出每种病的患病概率和正常概率,然后算出各种患病情况的概率。如:甲病的患病概率是a,则正常的概率是:1-a;乙病的患病概率是b,则正常的概率是:1-b。则:两病兼患的概率:ab;两病兼正常的概率:(1-a)(1-b);只患一种病的概率:a(1-b) b(1-a);患病的概率:a+b-ab。

[例3]、一对表现正常的夫妇生了一个既先天性聋哑又色盲的孩子。该夫妇再生一个孩子:(1)两病兼患的概率;(2)两病兼正常的概率;(3)只患一种病的概率及患病的概率分别是多少?

分析:先天性聋哑属于常染色体隐性遗传病而色盲是伴X隐性遗传病,因此该对夫妇再生一个先天性聋哑孩子的概率:1/4;正常:3/4;再生一个患色盲的概率:1/4;正常:3/4;两种遗传病分别列出则答案就很简单。

答案:(1)、1/16;(2)、9/16(3)、3/8及7/16.

四、碱基互补配对的计算问题:

由于双螺旋DNA分子内侧的碱基对严格按照碱基互补配对原则连接,使整个DNA分子中A=T,G=C,为此出现了许多有关计算问题。同时许多推导公式也相伴而来(有十几个公式),学生为此叫苦连连。其实我们可以用一种简单的方法来处理。我们常用的办法是:

1)、画出DNA分子片段简图;

2)假设该DNA片段含四种碱基数共100个(或100对),标注在DNA分子简图中;

3)、根据题意,把已知比例转化为具体数值,按照碱基互补配对原则,看图求解:

[例4]、从某生物组织提取的DNA成分中,鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%,已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤。

1)全部碱基中腺嘌呤占         %。

2)与1号链相对应的2号链中,腺嘌呤占该链全部碱基的         %。

解析:(1)、画出DNA分子片段简图;

          G1   C1      A1    T1      1号链

          C2    G2     T2    A2      2号链

2)假设该DNA片段含四种碱基数共100个,标注在DNA分子简图中;

几例生物遗传题的解题技巧几例生物遗传题的解题技巧28%

     G1   C1      A1    T1    50  1号链

几例生物遗传题的解题技巧46%

             C2    G2     T2    A2     50  2号链

 

3)、根据题意,把已知比例转化为具体数值,按照碱基互补配对原则,看图求解:

由于G+C=46%,则:G+C=46,A+T=54A=T=27.A=27%

A28%,则:A114,则:A213,A226%

答案:(1)、27(2)、26

五、表现型、基因型的计算:

[例5]、基因型分别为ddEeFFDdEeff2种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的

A.1/4   B.3/8   C.5/8     D.3/4

分析:这道题的解题技巧很巧妙,如果你根据题意直接用乘法原理则很容易出错,因为其子代表现型不同于2个亲本的个体数有很多,稍不注意就会出错。最好的解题方法是:逆向思维,其子代表现型不同于2个亲本的个体数的比例=1-表现型相同于亲本1的个体数的比例—表现型相同于亲本2的个体数的比例。

即:1-1/2×3/4×1-1/2×3/4×0=5/8。

答案:C

参考文献

1】钟山.高考备课工具书【M】.沈阳:辽宁教育出版社,2010.

2】薛金星,高中生物基础知识手册【M】.北京:北京教育出版社,2006.

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