多孩、多病类遗传概率题的解法
人类遗传病概率的计算是高中生物学学习的难点之一,若遇到求解多孩的患病概率或多病的发生概率题时,学生往往会出现错算、漏算。本文结合例题浅析常见多孩、多病类遗传概率题的计算方法。
一、基本规律
1.患一种病的概率 (1)患常染色体遗传病为: 男(女)孩患病概率=患病后代概率 患病男(女)孩概率=1/2 患病后代概率 (2)患伴 X 遗传病为: 男(女)孩患病概率=所求性别后代中患者的概率(忽略另一种性别) 患病男(女)孩概率=所有后代中患病男(女)孩的概率 2.患多种病的概率 先依基因分离规律分别求出每种病的患病概率(若有伴X遗传病,需写出伴X遗传病的所有后代的基因型),再依题意与其他病组合后求所需概率。
二、常见类型 1.一孩、两病型 存在 3 种互斥的患病可能:①只患甲病不患乙病;②只患乙病不患甲病;③甲乙两病均患。
◆例 1 对苯硫脲没有味觉是一种常染色体隐性遗传病,一对表现型正常的夫妇生了一个白化且对苯硫脲没有味觉的儿子,则再生一个孩子患病的概率是多少? 【解析】由患两病儿子(aabb)可知父母(P)的基因型为 AaBb、AaBb,则
P
AaBb
×
AaBb
Aa×Aa
Bb×Bb 白化占 1/4,肤色正常占 3/4;没有味觉占 1/4,味觉正常占 3/4。
F 1 有 3 种互斥患病可能:
①白化、味觉正常[概率=(1/4)×(3/4)=3/16]; ②肤色正常、没有味觉[概率=(3/4)×(1/4)=3/16];
③两种病均患[概率=(1/4)×(1/4)=1/16]。
故这对夫妇再生一个孩子患病的概率为 3/16+3/16+1/16=7/16 【答案】再生一个孩子患病的概率是 7/16。
2.两孩、一病型 存在 3 种互斥的患病可能:①第 1 孩健康、第 2 孩患病;②第 1 孩患病,第 2 孩健康;③两孩均患病。
◆例 2 一对表现型正常的夫妇,生下患血友病的男孩,如果他们再生两个孩子,则两个孩子患病的概率是多少? 【解析】由患病男孩(Xb Y)知父母的基因型为 X B X b 、X B Y,则 P
XB X b ×X B Y F 1
XB X b 、X B X B 、X B Y、X b Y 血友病孩子占 1/4,健康孩子占 3/4。
两个孩子有 3 种患病可能: ①第 1 个孩子患病、第 2 个孩子健康[概率=(1/4)×(3/4)=3/16]; ②第 1 个孩子健康、第 2 个孩子患病[概率=(3/4)×(1/4)=3/16]; ③两个孩子均患病[概率=(1/4)×(1/4)=1/16] 。
故这对夫妇再生出两个孩子患血友病的概率是 3/16+3/16+1/16=7/16 【答案】两个孩子患病的概率是 7/16。
由以上可知,不论考查形式如何变化,求解多孩、多病类遗传概率题时若能熟记基本规律,细算所有可能,定能高效准确地解析此类难题。
杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体问题的多种解法 利用遗传规律分析遗传中的实际问题,推导分析亲子代的基因型、表现型及有关比例、概率方面的问题,往往能反映出学生分析、综合、判断、推理等能力的严密性、灵活性等思维品质,是考查学生能力较好的一种题型。结合下面例题,谈谈含有一对等位基因的杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体,求自交后代有关基因型比例的解题技巧。
◆例题 某育种科学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦(控制麦穗大与小的基因分别用 D、d 表示,控制不抗病与抗病的基因分别用 T、t 表示),自花授粉后获得 160 粒种子,这些种子发育成的小麦中有 30 株为大穗抗病,有 X ( X ≠0)株为小穗抗病,其余都不抗病。若将这 30 粒大穗抗病的小麦作为亲本自交,在其 F 1 中选择大穗抗病的小麦再进行自交,理论上F 2 中能稳定遗传的大穗抗病的小麦占 F 2 中所有大穗抗病小麦的比例为
。
【解析】本题考查的是运用所学的生物学知识进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确结论的能力,是遗传规律在农业生产中的实际应用题。
本题分两个解题步骤: 第一步是求出 30 株大穗抗病小麦个体的基因型种类及其比例。从这株大穗不抗病的小麦自交后代出现大穗与小穗、抗病与不抗病的性状分离,可知这株大穗不抗病小麦亲本的基因型是 DdTt,且大穗(D)对小穗(d)为显性、不抗病(T)对抗病(t)为显性。按照自由组合定律,其自交后代会出现 1/16DDtt 和 2/16Ddtt 两种基因型的大穗抗病个体。所以,这株大穗不抗病的小麦自花授粉后获得的160粒种子中,理论上应有30粒种子发育成的小麦是大穗抗病的,其中基因型为 Ddtt 的个体有 20 株(占大穗抗病个体中的比例是 2/3),基因型为 DDtt 的个体有 10 株(占大穗抗病个体中的比例是 1/3)。
第二步是让 30 株大穗抗病小麦作为亲本自交→淘汰→自交,求 F 2 中能稳定遗传的大穗抗病的小麦占 F 2 中所有大穗抗病小麦的比例。
解法一:概率法。根据上面的分析,在 30 株大穗抗病小麦个体中,基因型为 DDtt 的个体占 1/3,基因型为 Ddtt 的个体占 2/3,它们自交产生 F 1 的情况如下: P
13 DDtt
23 Ddtt
