淺談“配子法”在遺傳概率計(jì)算中的應(yīng)用

蔡利永

遺傳概率的計(jì)算是高中生物的一個(gè)難點(diǎn)，很多學(xué)生看到遺傳系譜圖就會(huì)產(chǎn)生畏懼心理，特別涉及到較復(fù)雜的概率計(jì)算，更是一籌莫展，很難把問題解決好。例如有一種題型，一對(duì)夫婦各有兩種可能的基因型，然后計(jì)算兩者婚配后代的發(fā)病概率，這種題目難度的確很大，要計(jì)算正確的結(jié)果是不容易的。筆者在講解這類題目過程中，采取了自己命名的“配子法”，大大降低了題目難度，學(xué)生也比較容易理解，解題能力得到較大的提高。

“配子法”就是根據(jù)個(gè)體的基因型以及基因型所占比例，看這個(gè)個(gè)體能產(chǎn)生配子的種類，然后確定配子產(chǎn)生的比例，最后雌雄配子結(jié)合，計(jì)算后代的發(fā)病概率。這種方法的關(guān)鍵是確定產(chǎn)生配子的種類以及配子比例。例如某個(gè)體的基因型為1/3AA或2/3Aa，則該個(gè)體能產(chǎn)生A和a兩種配子，兩種配子之比為2：1。具體計(jì)算過程為，個(gè)體的基因型為1/3AA或2/3Aa，意味著AA和Aa兩種基因型比例為1：2，也就是1AA或2Aa，其中A共有4個(gè)，a共有2個(gè)，所以A：a為2：1。

[例1]圖1為關(guān)于某遺傳病的家族系譜圖（基因用B和b表示）。請(qǐng)根據(jù)圖回答：

（1）若3、7號(hào)均不帶致病基因，則該病的遺傳方式是__，4號(hào)的基因型可能是__。9號(hào)產(chǎn)生的配子帶有致病基因的概率是__。

（2）若3號(hào)不帶致病基因，7號(hào)帶致病基因，該病的遺傳方式是__，若9和10號(hào)婚配，后代男性患病的概率是__。

思路分析：（1）由于7號(hào)個(gè)體不帶致病基因，11號(hào)個(gè)體的致病基因只能來自6號(hào)個(gè)體，所以判斷該病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳。6號(hào)的基因型為X^BX^b，1號(hào)和2號(hào)的基因型分別為X^BX^b和X^BY，所以4號(hào)的基因型為1/2X^BX^B或1/2X^BX^b。要計(jì)算9號(hào)產(chǎn)生的配子帶有致病基因的概率，就要先知道9號(hào)的基因型。由于4號(hào)的基因型為X^BX^B或X^BX^b，而且兩種基因型的可能性比例為1：1，所以能產(chǎn)生X^B和X^b兩種配子，比例為3：1，也就是3X^B、1X^b，3號(hào)產(chǎn)生的配子為1X^B、1Y，因此3號(hào)和4號(hào)的后代基岡型為3X^BX^B、3X^BY、1X^BX^b、1X^bY。由此知道9號(hào)的基因型為3/4X^BX^B或1/4X^BX^b，兩種基因型之比為3：1，因此9號(hào)也能產(chǎn)生X^B和X^b兩種配子，兩者之比為7：1，所以9號(hào)產(chǎn)生的配子帶有致病基因的概率是1/8。

（2）由于7號(hào)帶致病基因，11號(hào)個(gè)體的致病基因來自6號(hào)和7號(hào)，因此判斷該病的遺傳方式為常染色體上的隱性遺傳。6號(hào)、7號(hào)以及1號(hào)和2號(hào)的基因型均為Bb，10號(hào)的基因型為1/3BB或2/3Bb，兩者之比為1：2，因此能產(chǎn)生B和b兩種配子，比例為2：1，也就是2B、1b。4號(hào)和10號(hào)類似，也能產(chǎn)生2B、1b兩種配子。由于3號(hào)不攜帶致病基因，基因型為BB，只產(chǎn)生B一種配子，所以3號(hào)和4號(hào)的后代基岡型為2BB、1Bb，也就是9號(hào)的基因型為2/3BB或1/3Bb。因此9號(hào)能產(chǎn)生B和b兩種配子，比例為5：1，也就是5B、1b。所以9號(hào)和10號(hào)的后代基因型為10BB、7Bb、1bb，患病概率為1/18。

參考答案：（1）X染色體上的隱性遺傳

X^BX^B或X^BX^b1/8（2）常染色體上的隱性遺傳1/18

[例2]圖2是某家族兩種遺傳病遺傳的系譜圖，其中白化病致病基因?yàn)閍，紅綠色肓致病基因?yàn)閎。請(qǐng)回答：

（1）請(qǐng)寫出Ⅲ7的基因型__；Ⅲ9的基因型__。

（2）若Ⅲ7和Ⅲ9近親結(jié)婚，子代患色盲的幾率為__，兩種遺傳病兼得的概率為__。

解析：（1）對(duì)于涉及兩種遺傳病的遺傳題，通常的思路是把兩種病分開，先計(jì)算其中一種病的發(fā)病概率，最后兩者通過公式計(jì)算兩種病兼發(fā)的概率。根據(jù)題意，1號(hào)和2號(hào)關(guān)于色盲這種遺傳病的基因型為X^BY和X^BX^b，所以4號(hào)的基因型為X^BX^B或X^BX^b。根據(jù)例1的分析，7號(hào)的基因型也為X^BX^B或X^BX^b，不過兩種基因型之比為3：1。由于7號(hào)同時(shí)患白化病，所以7號(hào)兩種遺傳病的基因型為aaX^BX^B或aaX^BX^b，兩種基因型之比為3：1。5號(hào)和6號(hào)關(guān)于白化病這種遺傳病的基因型為Aa和Aa，因此9號(hào)的基因型為1/3AA或2/3Aa，由于9號(hào)同時(shí)患有色盲，所以9號(hào)兩種遺傳病的基因型為AAX^bY或AaX^bY，兩種基因型之比為1：2。

（2）7號(hào)關(guān)于色盲這種遺傳病的基因型為X^BX^B或X^BX^b，兩種基因型之比為3：1，因此，能產(chǎn)生X^B和X^b兩種配子，兩者之比為7：1，也就是7X^B、1X^b。9號(hào)關(guān)于色盲這種遺傳病的基因型就為X^bY，所以能產(chǎn)生X^b和Y兩種配子，兩者之比為1：1，因此7號(hào)和9號(hào)的后代的基因型為7X^BX^B、7X^BY、1X^bX^b、1X^bY，患色盲概率為1/8。然后計(jì)算白化病的發(fā)病概率。9號(hào)關(guān)于白化病這種遺傳病的基因型為1/3AA或2/3Aa，因此9號(hào)能產(chǎn)生A和a兩種配子，兩者之比為2：1，也就是2A、1a。7號(hào)關(guān)于白化病這種遺傳病的基因型為aa，因此只能產(chǎn)生a-種配子，所以7號(hào)和9號(hào)的基因型為2Aa、1aa，患色盲的概率為1/3。因此兩種遺傳病兼得的概率為1/8×1/3=1/24。

參考答案：（1）aaX^BX^B或aaX^BX^bAAX^bY或AaX^bY （2）1/8 1/24