探索遺傳規(guī)律計(jì)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(xué)中，遺傳規(guī)律計(jì)算是困擾很多學(xué)生的難點(diǎn)。此部分內(nèi)容也是學(xué)業(yè)水平測(cè)試和高考的必考點(diǎn)之一。下面筆者結(jié)合自身多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，歸納整理出的有關(guān)遺傳規(guī)律計(jì)算的解題方法，希望可以幫助學(xué)生攻克這一難題。

有性生殖的真核生物，細(xì)胞核基因控制的性狀在遺傳時(shí)將遵照孟德爾遺傳定律，其中一對(duì)等位基因控制的性狀在遺傳時(shí)遵循基因的分離定律，兩對(duì)或兩對(duì)以上同源染色體上的等位基因控制的性狀在遺傳時(shí)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(jì)算題時(shí)，基本思路是將多對(duì)性狀拆成一對(duì)性狀單獨(dú)分析，再應(yīng)用乘法定理或加法定理計(jì)算。那么什么時(shí)候加，什么時(shí)候乘，是讓很多學(xué)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(gè)隨機(jī)試驗(yàn)中多個(gè)事件同時(shí)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(jiǎn)單的遺傳系普?qǐng)D為例了解一下乘法定理和加法定理在遺傳學(xué)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(duì)兩種遺傳性疾病進(jìn)行分析，計(jì)算出白化病的概率是1/3，無(wú)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(yùn)用乘法定理，即為：1/3×7/8=7/24，只有色盲的概率運(yùn)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(yùn)用，是遺傳規(guī)律計(jì)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(zhǔn)確把握孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)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(duì)角線上的基因型都是雙雜合YyRr，共4份;CD對(duì)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(duì)角線呈對(duì)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(gè)規(guī)律可以幫助學(xué)生在很短時(shí)間內(nèi)解答相關(guān)問題，下面以一道例題為例幫助學(xué)生熟悉并掌握棋盤中的規(guī)律。

例：某一動(dòng)物的毛色由兩對(duì)等位基因（Cc、Dd）（兩者獨(dú)立遺傳）共同決定的，在一個(gè)個(gè)體中兩對(duì)基因處于不同狀態(tài)時(shí)，毛色表現(xiàn)如下表：

若有一對(duì)黃色眼親本，其基因型均為CcDd，從理論上計(jì)算：

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

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

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

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

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

遇到此類問題運(yùn)用基本思路把兩對(duì)基因拆開，單獨(dú)分析每一對(duì)基因時(shí)，也可以做出來(lái)，但解題速度會(huì)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(gè)種群中的個(gè)體隨機(jī)交配;自交是指基因型相同的生物個(gè)體間交配。

（一）自由交配：解答自由交配的問題時(shí)最便捷的解題方法便是利用基因頻率進(jìn)行解答，而運(yùn)用基因頻率解答問題時(shí)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(duì)于伴X遺傳， XB的基因頻率在整個(gè)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(gè)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(gè)群體中Xb的基因頻率=q。

例：據(jù)統(tǒng)計(jì)，某地區(qū)的學(xué)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(jiǎn)化為在該區(qū)域中的男性中求相應(yīng)基因頻率，這非常簡(jiǎn)便。

2.常染色體上基因頻率求法很簡(jiǎn)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(duì)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(lái)按照遺傳平衡定律的公式進(jìn)行計(jì)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(shí)要注意的主要問題是親本概率的問題。

例：在一個(gè)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(gè)親本基因型確定為1/3AA，那么在自交的情況下，另一個(gè)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(xué)中總結(jié)整理出的關(guān)于遺傳規(guī)律計(jì)算的常見題型和解題方法。題型在變，解題思路也會(huì)日新月異，以不變應(yīng)萬(wàn)變，沖刺高考。