吳秋霖
摘 要:生物在高中學(xué)習(xí)課程當(dāng)中是重要的構(gòu)成部分,但是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)遺傳概率計(jì)算方面學(xué)習(xí)難度較大。在學(xué)習(xí)時(shí)理解存在困難,導(dǎo)致在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)不會(huì)解答。作為學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解高中生物遺傳概率的主要問(wèn)題和相對(duì)應(yīng)的解決問(wèn)題的方法,也希望本次提到的幾種方式可以為其他學(xué)生學(xué)習(xí)生物遺傳概率提供借鑒。
關(guān)鍵詞:高中生物;遺傳概率;學(xué)習(xí);問(wèn)題
高中生物當(dāng)中關(guān)于遺傳概率相關(guān)的問(wèn)題,是我們學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),同時(shí)也是考試的重點(diǎn)內(nèi)容。在遺傳學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,遺傳概率的計(jì)算更是核心內(nèi)容,對(duì)于絕大部分學(xué)生而言,這是難度比較大的問(wèn)題。甚至有些學(xué)生一看到遺傳圖譜都從心理上害怕畏懼,一旦遇到稍微復(fù)雜的遺傳概率計(jì)算問(wèn)題,就無(wú)從下手。導(dǎo)致這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要是與遺傳概率計(jì)算的相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容沒(méi)有掌握到位,想要解決這一問(wèn)題不僅需要公共基礎(chǔ)知識(shí),還需要掌握一些正確的思路和方法。
一、常見(jiàn)易混淆問(wèn)題及解決方法分析
1.減數(shù)分裂配子概率常見(jiàn)錯(cuò)誤及解決方法
(1)問(wèn)題。假設(shè)某雄性高等動(dòng)物的基因型為AaBb,等位基因都屬于獨(dú)立遺傳,在開(kāi)展減數(shù)分裂時(shí)假設(shè)不會(huì)出現(xiàn)變異現(xiàn)象。那么該動(dòng)物的1個(gè)精原細(xì)胞當(dāng)中產(chǎn)生基因AB精子概率為?
(2)常見(jiàn)錯(cuò)誤。基因型為AaBb,那么,產(chǎn)生的精子類(lèi)型共有四種,所以產(chǎn)生AB精子概率為四分之一。
(3)正確解答。這個(gè)問(wèn)題從本質(zhì)上來(lái)看,應(yīng)當(dāng)是數(shù)學(xué)當(dāng)中的分類(lèi)技術(shù)。該動(dòng)物的基因型為AaBb,其精子方式為2種,只有其中之一可以產(chǎn)生AB精子,題干當(dāng)中指出動(dòng)物1個(gè)精原細(xì)胞且在不會(huì)發(fā)生變異的情況下,精子方式兩種,基因組成也是4個(gè),那么產(chǎn)生AB精子概率為二分之一。另外,一種情況是產(chǎn)生沒(méi)有AB型的精子,認(rèn)為概率是0。之所以出現(xiàn)錯(cuò)誤,是混淆了問(wèn)題。
2.脫氧核苷酸序列和遺傳信息相關(guān)問(wèn)題及方法
(1)問(wèn)題。在新課標(biāo)人教版的教材當(dāng)中,涉及一個(gè)情境:假設(shè)人類(lèi)的基因組當(dāng)中1號(hào)染色體的第一個(gè)基因包含了17個(gè)堿基對(duì),是隨機(jī)排列的,那么請(qǐng)問(wèn)你和同桌脫氧核苷酸序列完全一致的概率有多大?為了讓這一問(wèn)題更好地理解,還給出了數(shù)學(xué)上的例子來(lái)引導(dǎo),讓其和抓小球的情境對(duì)比,即“在袋子當(dāng)中裝有7個(gè)不同顏色的小球,從袋子當(dāng)中抓到紅球的可能性為1/7”。
(2)答案。第一,以抓小球?yàn)槔?,一次只抓一個(gè)小球,記錄小球顏色后再放回去,那么抓出的小球?yàn)榧t色的概率為(1/7)2。延伸到這一問(wèn)題上,也可以得到完全相同的可能性為(1/417)2.
第二,以抓小球?yàn)槔?,第一次抓到了紅球,那么第二次抓到紅球的概率則是七分之一。
同桌的序列已經(jīng)確定,那么序列的種類(lèi)有417.所以通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn),完全相同的概率是1/4 17.
(3)正確解答。在該基因當(dāng)中的堿基對(duì)數(shù)量為17個(gè),假設(shè)出現(xiàn)所有排列,任意兩個(gè)人也會(huì)形成一定數(shù)量的排列組合,但是能夠兩兩都相同的也只有417.因此和同桌序列完全相同的概率也就是1/4 17。證實(shí)第二種答案是正確的,答案一并未考慮兩兩相同的概率。
二、遺傳概率計(jì)算中常見(jiàn)的方法分析
1.棋盤(pán)格方法
很多同學(xué)都不擅長(zhǎng)采用這種方法來(lái)解決相關(guān)的遺傳概率問(wèn)題,但是通過(guò)對(duì)這一方法進(jìn)行深入的研究和思考,發(fā)現(xiàn)借助于棋盤(pán)格方法能夠更清晰地解決問(wèn)題,使問(wèn)題答案的正確率以及解題的速度都得到提升。
比如在一道例題當(dāng)中,一種疾病屬于常染色體疾病,人群當(dāng)中此類(lèi)疾病發(fā)病率為1/25,一個(gè)家庭當(dāng)中,一對(duì)健康夫婦生下患病的兒子和健康的女兒,試問(wèn)如果這對(duì)夫婦離婚再和正常的男女結(jié)婚,患病的概率為多少?
對(duì)題干進(jìn)行分析之后,夫婦正常但兒子患病,說(shuō)明屬于隱性常染色體遺傳,假設(shè)采用A,a來(lái)表示等位和患病基因,根據(jù)實(shí)際患病情況,可以得到妻子的基因型屬于Aa,如果計(jì)算妻子和正常男子再婚生下患病孩子的概率,實(shí)際上就是計(jì)算正常男子攜帶患病基因的概率??梢圆捎闷灞P(pán)法的方式來(lái)完成計(jì)算??梢缘玫剿姆N基因類(lèi)型,已知此類(lèi)疾病患病總概率,可以計(jì)算在雄配子當(dāng)中得到的概率為:a為20%,A為80%??梢园l(fā)現(xiàn),二婚男子的基因型也不確定,可能是Aa或者是AA。若為AA,不可能有患病孩子;若為Aa剩下患病孩子的概率為5%。
2.分解組合方法
在遺傳概率計(jì)算當(dāng)中這種方法應(yīng)用廣泛,也是解決一些多位基因遺傳和復(fù)雜問(wèn)題的方法。如雜交基因型不同的向日葵,分別包含兩類(lèi)基因型,為AABbCc和AaBbCc,可以自由組合,問(wèn)在雜交后代當(dāng)中基因型為AABBCC類(lèi)型的概率為多少?
這就是一個(gè)多組基因的遺傳概率計(jì)算問(wèn)題,按照遺傳定律當(dāng)中的分離和自由組合定律,定位基因可以當(dāng)做是分別遺傳,此時(shí)如果采用配子法將會(huì)使問(wèn)題更復(fù)雜化,所以采用分解組合法來(lái)進(jìn)行求解,求出比例,分別計(jì)算AA型、BB型和CC型的比例,然后再采用乘法定理計(jì)算,最終得到的概率為1/32。這種方法更適合在多對(duì)等位基因當(dāng)中應(yīng)用,會(huì)使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
本次主要分析了當(dāng)前在高中生物遺傳概率學(xué)習(xí)當(dāng)中常見(jiàn)的問(wèn)題和比較簡(jiǎn)單的方法,希望為其他同學(xué)的學(xué)習(xí)提供借鑒。
編輯 李琴芳