基因分離定律的拓展和應(yīng)用

摘要：在孟德爾的基因分離定律內(nèi)容中，就教材的基本知識而言，學(xué)生學(xué)習(xí)不存在多大的困難，但是卻會出現(xiàn)學(xué)生遇到題目就不會做的情況。究其緣由在于：一是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還沒有學(xué)習(xí)概率，對基因分離規(guī)律中的概率不會計(jì)算；二是學(xué)生沒有掌握知識和題型規(guī)律，對變形知識題型無從下手。

關(guān)鍵詞：基因分離定律；拓展與運(yùn)用；解題能力；題目變形

一、 問題的提出

孟德爾的基因分離定律內(nèi)容，就教材的基本知識學(xué)生學(xué)習(xí)不存在多大的困難；但是，學(xué)生遇到題目就不會做。

原因在于，一是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還沒有學(xué)習(xí)概率，對基因分離規(guī)律中的概率不會計(jì)算；二是學(xué)生沒有掌握知識和題型規(guī)律，對變形知識題型無從下手。

二、 問題解決的策略

（一） 加強(qiáng)概率計(jì)算知識的教學(xué)

計(jì)算事件的概率一般有兩種情況，一種是預(yù)期概率，即對將要發(fā)生的事件出現(xiàn)的可能性的推算；另一種是已經(jīng)發(fā)生了的事件中隱含事件的概率。

1. 預(yù)測將要發(fā)生的事件的概率。這是可能會發(fā)生，而還未發(fā)生的事件，計(jì)算其概率時(shí)各種可能都要計(jì)算到。

【例1】一對正常的夫婦，生了一個(gè)患白化病的孩子，再生一個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率是多少？

2. 已經(jīng)發(fā)生了的事件中包含多種隱含事件。這種已經(jīng)發(fā)生了的事件中隱含事件的概率，是已經(jīng)發(fā)生了的事件概率中的可能概率，而不是全部可能事件的概率。

【例2】一對正常的夫婦，生了一個(gè)患白化病的孩子，現(xiàn)在又生了一個(gè)正常孩子，這個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率是多少？

（二） 研究共性形成規(guī)律，利于學(xué)生理解和掌握

通過例題分析，總結(jié)出2/3規(guī)律，即正常個(gè)體中攜帶者的概率的計(jì)算，Aa=Aa/（AA+Aa）。

原始知識例題，一對正常的夫婦，生了一個(gè)患白化病的孩子，再生一個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率是多少？

解析：這是預(yù)測將要發(fā)生的事件的概率。一對正常的夫婦，生了一個(gè)患白化病的孩子，說明這對夫婦都是攜帶者，其基因型都是Aa。遺傳規(guī)律為：Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa，所以，他們再生一個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率是1/2。

基礎(chǔ)變形例題，一對正常的夫婦，生了一個(gè)患白化病的孩子，現(xiàn)在又生了一個(gè)正常孩子，這個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率是多少？

解析：這是已經(jīng)發(fā)生了的事件中隱含事件的概率。這對夫婦生了一個(gè)白化病孩子，說明雙方都是白化病致病基因的攜帶者，其基因型都是Aa?，F(xiàn)在又生了一個(gè)正常的孩子是已經(jīng)發(fā)生了的事件，其基因型只可能是AA和Aa，不可能是aa。在計(jì)算該孩子是攜帶者的概率時(shí)，不能將aa的概率帶進(jìn)來，如例1的表中的1/4aa要剔除。所以，這個(gè)孩子是白化病致病基因攜帶者的概率方式為：Aa=Aa/（AA+Aa）=（1/2）/（1/2+1/4）=2/3。

變形例題，在尋找人類的缺陷基因時(shí)，常常需要得到有患病史的某些近親結(jié)婚系的系譜進(jìn)行相應(yīng)基因定位?？茖W(xué)家在一個(gè)海島的居民中，找到了引起藍(lán)色盲的基因。該島每5人中就有1人是藍(lán)色盲基因攜帶者。下圖為該島某家庭藍(lán)色盲遺傳系譜圖，請分析回答下列問題：（相關(guān)的基因用A、a表示）

（1）該遺傳病的遺傳方式為。

（2）個(gè)體4的基因型是，個(gè)體10的基因型是。

（3）若個(gè)體13的母親是藍(lán)色盲，則他與個(gè)體12生一個(gè)色覺正常男孩的概率是。

解析：（1）個(gè)體3和個(gè)體4都正常，但他們卻有一個(gè)患此病女兒，說明該病是常染色體隱性遺傳病。（2）個(gè)體4表現(xiàn)正常，其女兒是患者，則他基因型是Aa。個(gè)體10自身正常，其父母正常，姐妹一個(gè)是患者，所以，他的基因型是AA或Aa。（3）個(gè)體13的母親是藍(lán)色盲，則他的基因型為Aa。個(gè)體12色覺正常，其基因型和概率分別為AA=1/3、Aa=2/3。他們生正常孩子的概率為：1-2/3×1/4=5/6，其中正常男孩的概率為5/12。

難度變形例題，（2007，廣東卷20題變式題）某種常染色體上的隱性遺傳病在人群中的病率為1%。有1對夫婦均正常，其中女子是隱性遺傳病致病基因的攜帶者，請問，這對夫婦的子女患遺傳病的可能性有多大？

A. 1/88B. 1/22C. 7/2200D. 3/800

解析：（1）依題意，女子的基因型可以確定為：Aa。

男子的基因型有兩種可能：AA，或Aa。

（2）關(guān)鍵的問題是要計(jì)算出男子是攜帶者（Aa）的概率。

現(xiàn)在夫婦雙方都表現(xiàn)正常，所以，一定要排除病人，求正常人群中雜合子的概率，即統(tǒng)計(jì)的總體是正常人，而不是所有人，應(yīng)該剔除aa的概率。一般人群中發(fā)病率為1/100，設(shè)其病人基因型為aa，則a配子的頻率為1/10，A配子的頻率為1—1/10=9/10，由上表可知人群隨機(jī)婚配時(shí)基因型AA和Aa的頻率分別為：AA=（9/10）2、Aa=2×9/10×1/10。則在正常人群中Aa的概率為：（2×9/10×1/10）÷[（9/10）2+2×910×1/10]=2/11，即這對夫婦的男方基因型為Aa的概率為2/11，計(jì)算如下表。

規(guī)律運(yùn)用：現(xiàn)在夫婦雙方都表現(xiàn)正常，所以，一定要排除病人，求正常人群中雜合子的概率，即統(tǒng)計(jì)的總體是正常人，而不是所有人，應(yīng)該剔除aa的概率。再求正常個(gè)體中攜帶者的概率為：Aa=Aa/（AA+Aa）。

（三） 加強(qiáng)練習(xí)提高學(xué)生的能力

通過相應(yīng)練習(xí)，舉一反三，使學(xué)生對基因的分離定律的計(jì)算熟練運(yùn)用，提高學(xué)生的解題能力。

作者簡介：

李華，湖南省岳陽市，湖南省岳陽市外國語學(xué)校。