計算遺傳概率方法淺談

【摘 要】 在高中生物教學中，有關遺傳概率的計算是教學中的重點及難點。面對概率的計算，大多數學生往往不能掌握解題方法，做題時一頭霧水。教師應幫助學生總結規律，以便讓學生輕松解決概率計算問題。筆者通過一些典型例題，針對學生在計算遺傳概率時容易混淆的問題進行分析、歸納及總結。

【關 鍵 詞】 遺傳概率；生物；高中

在高中生物教學中，有關遺傳概率的計算是教學中的重點及難點。面對概率的計算時，大多數學生往往不能掌握解題方法，做題時一頭霧水。教師應幫助學生總結規律，以便讓學生輕松解決概率計算問題。筆者通過一些典型例題，針對學生在計算遺傳概率時容易混淆的問題進行分析、歸納及總結。

一、當“性別”與“患者”組合，何時需要乘以1/2

遺傳題中，常出現患病男（女）或男（女）患病概率的計算。經統計，大部分學生遇到此類問題均感到混亂，不清楚什么時候需要乘以男性（女性）的概率（1/2）。其實，解決這類問題關鍵要做到下面兩點。

（一）理解“男（女）孩患病概率”與“患病男（女）孩概率”的研究范圍

“男（女）孩患病概率”與“患病男（女）孩概率”這兩句話的含義是不相同的。前者“性別”在“孩子”之前，表明孩子的性別已經確定，故研究的范圍只是男孩（女孩）。其含義是男（女）孩中患者的概率。而后者“性別”在“孩子”之后，表明這孩子的性別是有待確定的，研究的范圍是子代全部的孩子。含義是患病男（女）孩在子代中的概率。明確這兩句話的含義，是正確計算遺傳概率的前提。

（二）判斷控制該性狀的基因的位置

1. 常染色體遺傳

由于常染色體遺傳與性別無關。故常染色體遺傳病中，患病孩子概率=女孩患病概率=男孩患病概率。因為男女比例為1∶1，故患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×男（女）孩概率（1/2）

[例1] 一對表現型正常的夫婦生了一個白化病的女孩。求：①該夫婦再生一白化孩子的概率；②生一個女孩白化病概率；③生一個白化病女孩的概率。

分析：白化病是常染色體隱性遺傳病，據題意夫婦基因型為Aa×Aa，推出子代基因型及比例為AA：Aa：aa=1：2：1。患病孩子概率是1/4。女孩患病概率與患病孩子概率相同。白化病女孩概率=1/4×1/2=1/8。

2. X染色體遺傳

X染色體上的基因遺傳時與性別有關，對男性女性的影響未必相同。要根據遺傳圖解具體分析。

[例2] 一個表現正常的女性與一色盲男性生了一個色盲的兒子。請問：①該夫婦再生一個患病孩子的概率；②生一個男孩色盲的概率；③生一個色盲男孩的概率。

分析：根據題意，推出夫婦的基因型為XBXb×XbY。遺傳圖解如下：

P XBXb×XbY

↓

F XBXb XbXb XBY XbY

1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1

第①問中，患病孩子（XbXb+XbY）概率是2/4。第②問中，性別在前，即男孩中色盲的概率。該夫婦所生男孩為XBY（正常男孩）：XbY（色盲男孩）=1∶1，故男孩色盲的概率為1/2。第③問中，性別在后，即求子代中既是色盲又是男孩的概率。故色盲男孩（XbY）的概率是1/4。此時基因型XbY的孩子即是色盲又是男孩，所以就不需要乘以1/2。

綜上所述，男（女）孩患病概率的計算，不管是常染色體遺傳還是X染色體遺傳都不需要乘以1/2。而患病男（女）孩概率的計算，只有在常染色體遺傳時需要在患病概率基礎上乘以1/2。

二、當親本基因型不確定，如何正確算出子代相關概率

遺傳概率計算中有一類題型是雙親中某親本的基因型是有待確定的，要求其子女相關性狀的概率。學生做該類題型時，往往會忽略了待定親本基因型的比例，導致錯誤答案的產生。做此類題目的解題方法及步驟如下：

①首先對不確定的親本基因型進行初步推斷，推測其可能出現的基因型。

②求出該親本可能出現基因型種類的比例，計算出每種基因型所占的分數比。這是解題的關鍵步驟。不少學生做題時因為忽略了該比例，或者計算該比例出錯導致結果錯誤。

③計算該親本在相應的基因型時子代相關性狀的概率。

④子代相關性狀概率×產生該子代的親代基因型的分數比。

[例3] 右圖是某遺傳病系譜圖。如果6號與有病女性結婚，則生育患病男孩的概率是（ ）

A. 1/4

B. 1/3

C. 1/8

D. 1/6

分析：學生多錯選A或C答案。究其原因：第一種情況學生就直接把6號基因型確定為Aa，認為題目求患病男孩的概率，6號的基因型只能是Aa，錯選A。第二種情況，學生雖然從3號與4號的基因型推出6號基因型為AA或Aa。但錯誤的認為6號的基因型有兩種可能即比例為1∶1，錯選C。根據遺傳系譜，該病為常染色體隱性遺傳病。6號表現型正常，從3號和4號推出6號基因型可能是AA或Aa，且AA∶Aa=1∶2。只有6號基因型為Aa才可能生育有病男孩。有病男孩概率為aa（1/2）×男孩（1/2）=1/4。而6號基因型為Aa所占的分數比是2/3，最后結果是1/4×2/3=1/6。

三、當兩種遺傳病相結合，怎樣快捷算概率

遺傳概率計算中常見的題型還有一類是同時研究兩種遺傳病。學生做這類題目時出現的問題通常是思路不太清晰，或者做題花費時間太長。只要掌握解題方法，就能快捷算出概率。該類題型采用“先分離后組合”的方法能減少做題花費的時間。即根據基因分離定律單獨計算每一種遺傳病的相關概率，再根據自由組合定律進行組合。

[例4] 已知人的紅綠色盲屬X染色體隱性遺傳，先天性耳聾是常染色體隱性遺傳（D對d完全顯性）。下圖中Ⅱ2為色覺正常的耳聾患者，Ⅱ5為聽覺正常的色盲患者。Ⅱ4（不攜帶d基因）和Ⅱ3婚后生下一個男孩，這個男孩患耳聾、色盲。既耳聾有色盲的可能性分別是（ ）

A. 0、1/2、0B. 0、1/4、1/4

C. 0、1/8、0D. 1/2、1/4、1/8

分析：該題若用棋盤法或直接用基因自由組合定律來解題，耗時較長。根據題意，所求概率都以男孩為研究范圍。對于先天耳聾而言，Ⅱ3和Ⅱ4的基因型為Dd×DD，男孩先天耳聾概率=先天耳聾概率=0；對于紅綠色盲而言，Ⅱ3基因型為XBY，Ⅱ4基因型為XBXB∶XBXb=1∶1，即XBXb占分數比是1/2。Ⅱ3基因型為XBXb時，與Ⅱ4生育的男孩基因型及比例是XBY∶XbY=1∶1，故男孩色盲概率為1/2×XBXb分數比（1/2）=1/4。

學生只要理清思路，掌握各類題型的解題方法，就能輕輕松松解決概率的計算問題。

【參考文獻】

[1] 王明華. 概率和遺傳概率計算中應注意的問題[J]. 生物學教學，1994（12）.

[2] 詹金斯. 人類遺傳學[M]. 北京：中國醫藥科技出版社，1990.