高中生物遗传概率计算技巧
新课改高中生物《遗传变异》部分,涉及各种类型的概率计算,与数学知识联系密切,学生普遍感到难度较大,计算时易犯各种各样的错误。笔者现把教学中积累的、学生易犯错的几个方面做一下总结,希望能对学生的学习起到帮助作用。 一、 巧用棋盘格法 用棋盘格法求概率,是概率计算最基本的方法,用来求解子代出现的种类和概率极其方便,但大部分同学不善使用或使用不当。 例1:有一种病,在人群中发病概率为1/100,现有一对正常夫妇生有一个患病女儿和正常儿子。问该妇女离婚和另一正常男子结婚,所生子女中患该病的概率是? 解析:由题意看出,该病是常染色体隐性遗传病,该妇女的基因型为Aa,只要知道与她二次结婚的正常男子的基因型,就可求他们后代的患病概率。那么怎样求这一男子的基因型呢?用棋盘格法: 由题意知:aa=1/100,所以a=1/10,A=1-1/10=9/10。则AA=81/100,Aa=18/100。该男子正常要么是AA,要么是Aa,是Aa的概率为18/100÷(18/100+81/100)=18/99,是AA的概率为81/100÷(18/100+81/100)=81/99,所以: 该妇女 × 另一正常男子 Aa × AA(81/99) Aa(18/99) 只有该男子为Aa时后代才可能患病,所生后代患病概率为1×18/99×1/4=1/22 总结:本题极易出现的错误解法: 错误一:由棋盘格推出A=9/10,a=1/10,Aa=9/100(因为Aa在棋盘格中出现了两次,正确答案应为:9/100×2=18/100)。 错误二:把另一正常男子的概率计算为:AA=81/100,Aa=18/100(应为AA=81/99,Aa=18/99)。 应用:在人群中的ABO血型系统中,A型血为32/100,O型血为4/100,求AB型血和B型血在人群中的概率。 解析:由题意知,ii=4/100,可推出i=0.2,A型血为: IAIA+2 IAi=(IA)2+2 IAi=0.32,即: (IA)2+2×0.2IA-0.32=0,也就是(IA-0.4)(IA+0.8)=0,求得IA=0.4,那么:IB=1-IA-i=0.4。AB型血概率为IAIB=2×0.4×0.4=32/100,B型血的概率为(IB)2+2 IBi=0.16+2×0.4×0.2=32/100。 二、自交和自由交配,求后代概率 自交是指基因型相同的个体间的交配,而自由交配是指任何基因型个体之间自由交配,二者不可混淆。 例2:基因型为Aa的个体自交,所得F1代:(1)继续自交:(2)自由交配。两种情况下的所得F2中AA:Aa:aa为多少? 解析:(1)自交: Aa 自交 F1 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 自交 自交 自交 F2 1/4AA 1/2(1/4AA+1/2Aa+1/4aa) 1/4aa AA:Aa:aa=(1/4+1/6):1/4:(1/8+1/4)=3:2:3 (2)自由交配 Aa 自交 F1 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 自由交配 F2 AA:Aa:aa=? 此问题用棋盘格最为简便。 F1产生的雌、雄两种配子均为: A=1/4+1/2×1/2=1/2,a=1/4+1/2×1/2=1/2。根据棋盘格法: 所以:AA=1/4 Aa=2×1/2×1/2=1/2 aa=1/4 所以:AA:Aa:aa=1/4:1/2:1/4=1:2:1 三、亲代产生多个后代,有序和无序的比较 例3:一对夫妇基因型皆为Aa (1)按顺序生下男—男—女的概率? (2)生下两男一女的概率? (3)生下两男一女且皆为显性性状的概率? 解析:问题(1)已经规定了顺序,即第一个为男孩,第二个为男孩,第三个为女孩,其概率为:1/2×1/2×1/2=1/8 问题(3)没有规定顺序,应有三种情况,即男—女—男,男—男—女,女—男—男,每种情况的概率都为1/2×1/2×1/2=1/8。那么生两男一女的概率就是1/8×3=3/8。 问题(3)两男一女的概率3/8,都为显性性状的概率为:3/4×3/4×3/4=27/64,那么生两男一女且都为显性性状的概率是:3/8×27/64=81/512。 四、逆向思维求概率 有些题型,如果按部就班的去求解,既繁琐又易犯错,变换一下思维方式就会变得既准确又快捷。 例4:基因型为AABbCc和aaBbcc的两个个体杂交,求后代中表现性不同于亲本的个体出现的概率。 解析:亲本杂交所生的后代中,用分支法不难看出后代的表现性为4种,不同于亲本的为3种,如果要求表现性不同于亲本个体的概率,需要用分枝法列出三种情况,求每种情况的概率然后相加,这种方法既繁琐又易犯错。反向考虑,从双亲基因型看,后代表现型如果和双亲一样,那么只能和AABbCc的表现性相同,只要求出后代中基因型A B C 的个体出现的概率:1×3/4×1/2=3/8。用1减去与亲本表现型相同的个体的概率,就是表现性不同于亲本的后代出现的概率,答案为:1-3/8=5/8。 还有一类题目,根本无法正常求解,如:基因型为AaBbCcDd……(n对等位基因)的个体自交,求后代不同于亲本的概率。 解析:自交后代中只要有一对基因和亲本不同,就与亲本不一样,情况复杂,无法正向求解。但亲本只有一种基因型,后代中和亲本一样的概率就好求了,其概率为(1/2)n。后代中基因型不同于亲本的概率1-(1/2)n。 遗传概率计算题型千变万化,方法多种多样,做题时一定要针对题目特点,寻求最简便的方法,既节省了时间,又保证了计算的准确性。