探索遺傳規(guī)律計算的解題方法

張麗娜

（此課選自人教版高中《生物》必修二。）

高中階段的生物教學中，遺傳規(guī)律計算是困擾很多學生的難點。此部分內(nèi)容也是學業(yè)水平測試和高考的必考點之一。下面筆者結(jié)合自身多年教學經(jīng)驗，歸納整理出的有關(guān)遺傳規(guī)律計算的解題方法，希望可以幫助學生攻克這一難題。

有性生殖的真核生物，細胞核基因控制的性狀在遺傳時將遵照孟德爾遺傳定律，其中一對等位基因控制的性狀在遺傳時遵循基因的分離定律，兩對或兩對以上同源染色體上的等位基因控制的性狀在遺傳時遵照基因的自由組合定律。

方法一：巧用乘法定理和加法定理

在做遺傳規(guī)律計算題時，基本思路是將多對性狀拆成一對性狀單獨分析，再應(yīng)用乘法定理或加法定理計算。那么什么時候加，什么時候乘，是讓很多學生糊涂的地方。首先要了解乘法定理和加法定理的意義：乘法定理，是指一個隨機試驗中多個事件同時發(fā)生的概率;加法定理，是指互不相容事件或?qū)α⑹录l(fā)生的概率。下面以一道簡單的遺傳系普圖為例了解一下乘法定理和加法定理在遺傳學中的應(yīng)用。

例：如圖為一假設(shè)的家族系譜圖。假設(shè)Ⅲ7和Ⅲ9婚配，則他們的孩子中：

（1）有白化病的概率是_______________。 （2）有紅綠色盲的概率是_______________。

（3）只有白化病的概率是_______________，只有紅綠色盲的概率是_______________。

（4）只有一種病的概率是_______________。

這道題中，首先按照基本思路分別對兩種遺傳性疾病進行分析，計算出白化病的概率是1/3，無白化病的概率就是2/3;有色盲的概率為1/8，沒有色盲的概率是7/8;那么只有白化病的概率運用乘法定理，即為：1/3×7/8=7/24，只有色盲的概率運用乘法定理，即為2/3×1/8=1/12，將加法定理應(yīng)用于僅患一種病的概率為：1/3×7/8+2/3×1/8=9/24。

乘法定理和加法定理的運用，是遺傳規(guī)律計算題中必須掌握的技巧，巧用兩種方法可以有效提高解題速度。

方法二：準確把握孟德爾兩對相對性狀雜交實驗棋盤格中呈現(xiàn)的規(guī)律

在棋盤格中，體現(xiàn)的是F1雌雄配子結(jié)合方式共16種，但基因型為9種，表現(xiàn)型4種，其中AB對角線上的基因型都是雙雜合YyRr，共4份;CD對角線上的遺傳因子組成的都是純合的，共4種，每一種各1份;以CD對角線呈對稱分布的基因型兩兩相同，都為單雜合（或單純合），共4種，每種各2份。即9種基因型及比例為：YyRr：YYRR：YYrr：yyRR：yyrr：YyRR：Yyrr：yyRr：YYRr =

4：1：1：1：1：2：2：2：2 ，這個規(guī)律可以幫助學生在很短時間內(nèi)解答相關(guān)問題，下面以一道例題為例幫助學生熟悉并掌握棋盤中的規(guī)律。

例：某一動物的毛色由兩對等位基因（Cc、Dd）（兩者獨立遺傳）共同決定的，在一個個體中兩對基因處于不同狀態(tài)時，毛色表現(xiàn)如下表：

若有一對黃色眼親本，其基因型均為CcDd，從理論上計算：

（1）子代中，與親代性狀不同的個體所占的比例為_______________。

（2）子代中，能穩(wěn)定遺傳的個體的表現(xiàn)型及其比例為_______________。

（3）若子代中的黃色雌性個體與一淺藍色眼的雄性個體交配，該親本生下淺藍色個體的幾率為_______________。

縱觀整道題，黃眼親本基因型為CcDd，可以運用棋盤格的規(guī)律進行推導(dǎo)，（1）他們所生子女中與親本表現(xiàn)型相同的個體在總體中占4CcDd+1CCdd+1ccDD=6/16，_____________________________________________所以表現(xiàn)型與親本不同的個體在總體中占的比例為10/16，即5/8;（2）能穩(wěn)定遺傳的個體指的是基因型為純合子的個體，即黑色CCDD：黃色CCdd和ccDD：淺藍色ccdd=1：2：1;（3）當子代中黃色個體的雌性個體基因型為CcDd時，與淺藍色ccdd雄性交配才能生出淺藍色眼個體，黃色眼中CcDd的概率為4/6，即2/3，所以生出淺藍色個體的概率為2/3×1/4=1/6。

棋盤格中體現(xiàn)的規(guī)律巧計巧用，運用棋盤格的規(guī)律解答此類問題時是非常快的，遺傳規(guī)律計算題不僅要求學生會做，還要求學生能夠在很短的時間里計算出來，這樣才能保證能夠答完卷，否則，答不完卷即使會做也得不到高分，而在高考中遺傳題是一定會考查的。

遇到此類問題運用基本思路把兩對基因拆開，單獨分析每一對基因時，也可以做出來，但解題速度會慢很多，所以在考試中此法不可取。

方法三：區(qū)分自由交配和自交

自由交配是指一個種群中的個體隨機交配;自交是指基因型相同的生物個體間交配。

（一）自由交配：解答自由交配的問題時最便捷的解題方法便是利用基因頻率進行解答，而運用基因頻率解答問題時要注意是常染色體遺傳還是伴性遺傳，以下是常染色體和性染色體上基因頻率的相關(guān)問題。

1.對于伴X遺傳， XB的基因頻率在整個群體中是P，雌雄在自然界中的比例相等，即相等Xb基因頻率也相等，即為q;雄性中XB的基因頻率=雌性中XB的基因頻率=整個群體中XB的基因頻率=p;雄性中Xb的基因頻率=雌性中Xb的基因頻率=整個群體中Xb的基因頻率=q。

例：據(jù)統(tǒng)計，某地區(qū)的學生中基因型為XAXA的比例為42.32%，XAXa為7.36%，XaXa為0.32%，XAY為46%，XaY為4%，則在該地區(qū)XA和Xa的基因頻率分別為_____________________________________________。

A.6%? 8%? ? B.8%? 92%? ? ?C.78%? 92%? ? ?D.92%? 8%? 求該地區(qū)XA和Xa的基因頻率，可以簡化為在該區(qū)域中的男性中求相應(yīng)基因頻率，這非常簡便。

2.常染色體上基因頻率求法很簡單，基因頻率和相應(yīng)配子比例是一樣的。

例：小鼠毛色灰身（B）對黑身（b）為顯性，現(xiàn)將純種灰身小鼠與黑身小鼠雜交，產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代，將F2代中所有黑身小鼠除去，讓灰身小鼠自由交配，產(chǎn)生F3代，問F3中灰身與黑身小鼠的比例是_______________。

解答此類問題的關(guān)鍵是：在F2中把黑身小鼠除去后，要重新分配比例，即灰身小鼠中AA占1/3，Aa占2/3。那么，F(xiàn)2中相應(yīng)配子比例為A占2/3，a占1/3，接下來按照遺傳平衡定律的公式進行計算：aa=a2，即1/9，所以灰身：黑身=8：1。

（二）自交：解答自交這類題型時要注意的主要問題是親本概率的問題。

例：在一個自花傳粉的種群中，AA∶Aa=1∶2，則子代中性狀分離比為：5∶1。

解析過程：1/3AA×AA ;2/3Aa×Aa 其中一個親本基因型確定為1/3AA，那么在自交的情況下，另一個親本的基因型就一定為AA，即AA的概率是1。

以上是筆者在教學中總結(jié)整理出的關(guān)于遺傳規(guī)律計算的常見題型和解題方法。題型在變，解題思路也會日新月異，以不變應(yīng)萬變，沖刺高考。