高中生物遗传的计算问题
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发布时间：2022-04-28 10:33
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时间：2023-09-26 17:42
1、表现型和基因型与杂交中相对性状的对数
表现型是指生物个体表现出来的性状。基因型是指与表现型有关的基因组成，是肉眼看不到的，通常用各种符号来表示。表现型是基因型的表现形式，基因型是表现型的内在因素。表现型相同，基因型不一定相同，如DD和Dd两种基因型均表现为高茎。基因型相同，环境条件不同，表现型也不一定相同，即表现型=基因型+环境条件。
杂交中包括的相对性状的对数与基因型和表现型的关系如下表。
2、基因分离定律的应用
（1）亲代和子代的基因型
已知亲代的表现型及后代表现型，通过显隐性状的关系一般可以推出亲代基因型。如一对正常夫妇生出一个白化病的孩子，就可以直接用遗传图解推出亲代基因型、表现型及比例。
（2）概率计算
熟练掌握基因分离定律的有关计算，是进行遗传学概率计算的关键。计算的关键是要能准确地计算出各种类型的配子比例。当然理解了后代分离比1：2：1的来源，计算更简便。
①用分离比直接计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA：2Aa：1aa，杂合双亲再生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4。
②用配子的概率计算：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，用相关的两种配子的概率相乘。如白化病遗传，Aa×Aa→1AA：2Aa：1aa。父方产生A、a配子的概率各是1／2，母方产生A、a配子的概率也各是1／2，因此再生一个白化病孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
再加上些更有用的
遗传学基本规律解题方法综述
一、仔细审题：明确题中已知的和隐含的条件，不同的条件、现象适用不同规律：
1、基因的分离规律：A只涉及一对相对性状；
B杂合体自交后代的性状分离比为3∶1；
C测交后代性状分离比为1∶1。
2、基因的自由组合规律：
A有两对（及以上）相对性状（两对等位基因在两对同源染色体上）
B杂合体自交后代的性状分离比为 9∶3∶3∶1 两对
C测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1 相对性状
3、伴性遗传：
A已知基因在性染色体上
B♀♂性状表现有别、传递有别
C记住一些常见的伴性遗传实例：红绿色盲、血友病、果蝇眼色、钟摆型眼球震颤（X-显）、佝偻病（X-显）等
二、掌握基本方法：
1、最基础的遗传图解必须掌握：一对等位基因的两个个体杂交的遗传图解
（包括亲代、产生配子、子代基因型、表现型、比例 各项）
例：番茄，红果—R，黄果—r，其可能的杂交方式共有以下六种，写遗传图解
P ①RR × RR ②RR × Rr ③RR × rr ④Rr × Rr ⑤Rr × rr ⑥rr × rr
★注意：生物体细胞中染色体和基因都成对存在，配子中染色体和基因成单存在
▲一个事实必须记住：控制生物每一性状的成对基因都来自亲本，
即 一个来自父方，一个来自母方
2、关于配子种类及计算：
A一对纯合（或多对全部基因均纯合）的基因的个体只产生一种类型的配子
B一对杂合基因的个体产生两种配子（Dd D、d）且产生二者的几率相等
C n对杂合基因产生2n种配子，配合分枝法 即可写出这2n种配子的基因。
例：AaBBCc产生22=4种配子：ABC、ABc、aBC、aBc 。
练习：YyRrDdee可产生 种类型的配子，写出这些配子（基因）：
3、计算子代基因型种类、数目：
后代基因类型数目等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积
（首先要知道：一对基因杂交，后代有几种子代基因型？必须熟练掌握二、1）
例：AaCc ×aaCc其子代基因型数目？
∵Aa×aa F是Aa和aa共2 种
Cc×Cc F是CC、Cc、cc共3种
∴答案=2×3=6种 （请写图解验证）
练习：写出以下杂交组合后代（子一代）有多少种基因型？
① AABb × AaBB ② AaBb × AaBb ③ AaBbCc ×aaBbCc
4、计算表现型种类：
子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积
[只问一对基因，如二1①②③⑥类的杂交，任何条件下子代只有一种表现型；
而④ ⑤可产生两种子代表现型——但若是不完全显性遗传（书P163-164金鱼等）
则子代有多少基因型就有多少表现型）
例：bbDd×BBDd，子代表现型=1×2=2种；
bbDdCc×BbDdCc ，子代表现型=2×2×2=8种
练习：AaBBCcddEe ×AabbccDdEE, 子代表现型= 种
三 基因的分离规律（具体题目解法类型）
1、正推类型：已知亲代（基因型或纯种表现型）求子代（基因型、表现型等），
只要能正确写出遗传图解即可解决，熟练后可口答。
2、逆推类型：已知子代求亲代（基因型）
分四步①判断出显隐关系②隐性表现型的个体其基因型必为隐性纯合型（如aa），
而显性表现型的基因型中有一个基因是显性基因，另一个不确定（待定，
写成填空式如A ？）； ③根据后代表现型的分离比推出亲本中的待定基因
④把结果代入原题中进行正推验证
四、基因的自由组合规律：
总原则是基因的自由组合规律是建立在基因的分离规律上的，所以应采取“化繁为简、集简为繁”的方法，即：分别计算每对性状（基因），再把结果相乘。
1、正推类型：要注意写清♀♂配子类型（等位基因要分离、非等位基因自由组合），
配子“组合”成子代时不能♀♀相连或♂♂相连
2、逆推类型：（方法与三2相似，也分四步）条件是：已知亲本性状、已知显隐性关系
（1）先找亲本中表现的隐性性状的个体，即可写出其纯合的隐性基因型
（2）把亲本基因写成填空式，如A？B？×aaB？
（3）从隐性纯合体入手，先做此对基因，再根据分离比分析另一对基因
（4）验证：把结果代入原题中进行正推验证
若无以上两个已知条件，就据子代每对相对性状及其分离比分别推知亲代基因型
五、伴性遗传：（也分正推、逆推两大类型）有以下一些规律性现象要熟悉：
（5） 常染色体遗传：男女得病（或表现某性状）的几率相等
（6） 伴性遗传： 男女得病（或表现某性状）的几率不等
女性不患病——可能是伴Y遗传；非上述——可能是伴X遗传
（7）X染色体显性遗传：女患者较多；代代连续发病；父病则传给女儿。
（8）X染色体隐性遗传：男患者较多；隔代遗传；母病则子必病。
男患者（有时是女患者）往往通过他（她）的女儿[不病]传给他的外孙子[交叉遗传]
六、综合题：需综合运用各种方法，主要是自由组合。
★所有的遗传学应用题在解题之后都可以把结果代如原题中验证，合则对，不合则误。
若是选择题且较难，可用提供的A—D等选项代入题中，即试探法；分析填空类题，可适当进行猜测，但要验证！
l 测交原理及应用：隐性纯合体只产生含隐性基因的配子，这种配子与杂合体产生的配子受精，能够让杂合体产生的配子 所携带的基因表达出来（表达为性状），所以，测交能反映出杂合体产生的配子 的类型和比例，从而推知被测杂合体的基因型。
即：测交后代的类型和数量比 = 未知被测个体产生配子的类型和数量比
例：已知黄圆（？）×绿皱（无疑是yyrr） F为黄圆∶绿圆=1∶1，
问亲本中黄圆基因型是 ？
解：此题为测交，（逆推）亲本产生了黄、圆配子（YR）和绿圆配子（yR）比为1∶1，
∴亲本是YyRR
☆ 鉴定某一物种（在某个性状上）是纯合体还是杂合体的方法：自交或测交———后代出现性状分离（有两种及以上表现型），则它是杂合体；后代只有一个性状， 则它是纯合体。此种方法适用于后代数目足够多的前提下（如植物和非哺乳动物），若是哺乳动物，则测交或自交要多次进行。
◆人类系谱分析检索表：
1.所有男患者之子均患病——伴Y连锁遗传
2.非上述特点
（1）系谱中有一对夫妇无病而子代有患者—— 隐性遗传
a母病子必病、女病父必病或患者均为男性——伴X隐性遗传
b非上述特点——常染色体隐性遗传
（2）系谱中出现有一对均有病的夫妇生出无病者——显性遗传
a子病母必病、父病女必病——伴X显性遗传
b非上述特点——常染色体显性遗传
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时间：2023-09-26 17:42
(1)致病基因为隐性,无中生有
(2)致病基因为显性,有中生无
2.再确定致病基因的位置
(1)常隐:无中生有生女患病
(2)常显:有中生无生女正常
(3)伴X隐:母患子必患,女患父必患
(4)伴X显:父患女必患,子患母必患
(5)伴Y遗传:父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽
3.不能确定的判断类型
在系谱无上述特征,只能从可能性大小来推测
(1)若代代连续,则很可能是显性遗传
(2)若患者无性别差异,男女患者各1/2,很可能是常染色体上的基因控制
(3)若有明显的性别差异,很可能是性染色体的基因控制A.患者男性明显多于女性,很可能是伴X隐
B.患者明显女性多于男性,很可能是伴X显
4.(1)若确定是隐性,母亲患病儿子正常或者女儿患病父亲正常,则一定不是X隐而是常隐
(2)若确定是显性,父亲患病女儿正常或者儿子患病母亲正常,则一定不是X显,而是常显
5.概率问题一般用到9:3:3:1,3:1,测交一般为1:1,另外要注意常染色体生女儿(儿子)患病的概率与生患病的女儿(儿子)概率不同,后者还需乘以1/2
至于伴X遗传,则要注意生女儿或儿子一定患病的时候是不用乘以1/2的,其他情况的话还要具体分析,一般概率问题难度不会太大.
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时间：2023-09-26 17:43
两个纯种亲本杂交，F1显现出的性状为显性性状。所以，灰身为显性性状。
一、利用基因频率计算的方法：
设这一对等位基因为A、a，则F1的基因型为Aa。让F1自由交配产生F2，灰身果蝇中A的基因频率为A=（2*1/3+1*2/3）/（2*1/3+2*2/3）=2/3， a=1-A=1/3 （这是因为F2的灰身果蝇中AA占1/3，Aa 占2/3）。 F2代灰身果蝇自由交配，后代中灰身的比例为A*A+2A*a=2/3*2/3+2*1/3*2/3=8/9 ,黑身的比例为a*a=1/3*1/3=1/9,所以，后代中灰身和黑身的比例为8：1
二、利用概率方法的计算：
F1的基因型全为Aa，F1自交，F2的基因型及比例为AA（灰身)1/4、Aa（灰身）1/2、aa（黑身）1/4，所以在F2的灰身中AA（纯合体）占1/3，Aa（杂合体）占2/3，然后有4种交配方式
1.雄性1/3AA与雌性1/3AA，得出AA（灰身）1/9
2.雄性1/3AA与雌性2/3Aa，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）1/9
3.雄性2/3Aa与雌性1/3AA，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）1/9
4.雄性2/3Aa与雌性2/3Aa，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）2/9、aa（黑身）1/9
1、表现型和基因型与杂交中相对性状的对数
表现型是指生物个体表现出来的性状。基因型是指与表现型有关的基因组成，是肉眼看不到的，通常用各种符号来表示。表现型是基因型的表现形式，基因型是表现型的内在因素。表现型相同，基因型不一定相同，如DD和Dd两种基因型均表现为高茎。基因型相同，环境条件不同，表现型也不一定相同，即表现型=基因型+环境条件。
杂交中包括的相对性状的对数与基因型和表现型的关系如下表。
2、基因分离定律的应用
（1）亲代和子代的基因型
已知亲代的表现型及后代表现型，通过显隐性状的关系一般可以推出亲代基因型。如一对正常夫妇生出一个白化病的孩子，就可以直接用遗传图解推出亲代基因型、表现型及比例。
（2）概率计算
熟练掌握基因分离定律的有关计算，是进行遗传学概率计算的关键。计算的关键是要能准确地计算出各种类型的配子比例。当然理解了后代分离比1：2：1的来源，计算更简便。
①用分离比直接计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA：2Aa：1aa，杂合双亲再生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4。
②用配子的概率计算：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，用相关的两种配子的概率相乘。如白化病遗传，Aa×Aa→1AA：2Aa：1aa。父方产生A、a配子的概率各是1／2，母方产生A、a配子的概率也各是1／2，因此再生一个白化病孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
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时间：2023-09-26 17:43
两个纯种亲本杂交，F1显现出的性状为显性性状。所以，灰身为显性性状。
一、利用基因频率计算的方法：
设这一对等位基因为A、a，则F1的基因型为Aa。让F1自由交配产生F2，灰身果蝇中A的基因频率为A=（2*1/3+1*2/3）/（2*1/3+2*2/3）=2/3， a=1-A=1/3 （这是因为F2的灰身果蝇中AA占1/3，Aa 占2/3）。 F2代灰身果蝇自由交配，后代中灰身的比例为A*A+2A*a=2/3*2/3+2*1/3*2/3=8/9 ,黑身的比例为a*a=1/3*1/3=1/9,所以，后代中灰身和黑身的比例为8：1
二、利用概率方法的计算：
F1的基因型全为Aa，F1自交，F2的基因型及比例为AA（灰身)1/4、Aa（灰身）1/2、aa（黑身）1/4，所以在F2的灰身中AA（纯合体）占1/3，Aa（杂合体）占2/3，然后有4种交配方式
1.雄性1/3AA与雌性1/3AA，得出AA（灰身）1/9
2.雄性1/3AA与雌性2/3Aa，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）1/9
3.雄性2/3Aa与雌性1/3AA，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）1/9
4.雄性2/3Aa与雌性2/3Aa，得出AA（灰身）1/9、Aa(灰身）2/9、aa（黑身）1/9
总和，灰身与黑身之比为8：1
热心网友
时间：2023-09-26 17:44
此题目在生物教学论坛上的讨论异常激烈，持续了一个月之久，点击数近4000，回帖数近400，并将在杂志发表！也许对于学概率的各位高手来说这样的问题太简单，但对于中学生物来说的确有一定难度，从论坛讨论的情况来看，全中国有将近一半的生物老师没弄清这道题目！
题目是：一对表现正常的夫妇生了一男一女两个孩子,其中男孩正常,女孩患有某种遗传病.该男孩长大后,和该病的携带者女人结婚,婚后生了一个表现正常的儿子,问这个儿子携带患病基因（基因型为Aa）的几率是？可参见附图！
〔附加说明，可以判断，该病是常染色体隐性遗传的，与性别无关。AA为正常个体；Aa（杂合子）也为正常个体（表现型正常，但携带致病基因，所以也称为携带者）；aa为患者！题目中容易判断1号和2号一定都是Aa，3号一定是aa，5号已知是Aa，争议在4号和6号的概率上〕
分歧在答案是3／5还是11／18？
矛盾的焦点集中在：
（一）如何利用4号的概率来计算6号？
（二）6号已经出生，提供了什么信息？是否改变了样本空间？
（三）已经出生的6号是否改变了4号的概率？如果改变了，如何利用已经改变的概率计算6号为Aa的概率？依据何在？
我本人支持的答案是3／5，我的三种计算方法如下：
（一）通常的简单方法：
显然，4号为1/3AA；2/3Aa，是互斥事件
4号和5号婚配并生育的后代的情况如下：
1/3AA*Aa=1/3(1/2AA+1/2Aa)=1/6AA+1/6Aa
2/3Aa*Aa=2/3(1/4AA+2/4Aa+1/4aa)=1/6AA+2/6Aa+1/6aa
相加得到互斥事件的和事件：2/6AA+3/6Aa+1/6aa
排除aa，得到6号是Aa的概率为3／5
反方的解法是：
1/3AA*Aa=1/3(1/2AA+1/2Aa)=1/6AA+1/6Aa
2/3Aa*Aa=2/3(1/3AA+2/3Aa+)=2/9AA+4/9Aa
相加得到互斥事件的和事件：7/18AA+11/18Aa
得到6号是Aa的概率为11／18
反方的主要观点是：强调已经出生了正常小孩，应先排除aa
（二）用条件概率的方法详解：
（1）设C1表示事件“4号为AA”；C2表示事件“4号为Aa”。
显然，C1、C2互不相容，且C1+C2是必然事件。P(C1)=1/3；P(C2)=2/3
（2）设B表示事件“4号和5号生的小孩正常”。显然，P(B|C1)=1；P(B|C2)=3/4
（3）设A表示事件“4号和5号生的小孩为Aa”。显然，P(A|C1)=1/2；P(A|C2)=1/2
（4）代入全概率公式：
P(B)=P(C1)P(B|C1)+P(C2)P(B|C2)=1/3*1+2/3*3/4=5/6
P(A)=P(C1)P(A|C1)+P(C2)P(A|C2)=1/3*1/2+2/3*1/2=3/6
（5）又因为，事件B包含事件A，即事件A发生必然导致事件B发生。
所以，P(B|A)=1，由乘法公式可得到：P(AB)=P(A)P(B|A)=P(A)
（6）把上述数据代入条件概率公式：
P(A|B)=P(AB)/P(B)=P(A)/P(B)=(3/6)/(5/6)=3/5
P(A|B)即我们要求的答案，所以6号为Aa的概率为3/5。
（三）利用bayes公式
设A表示事件“4号和5号生6号正常小孩”
设B表示事件“4号为 Aa”
则：P(B|A)=[P(B)P(A|B)]/P(A)＝3／5
即4号和5号生了6号以后4号是Aa的概率为3／5
2/5AA*Aa=2/5(1/2AA+1/2Aa)=1/5AA+1/5Aa
3/5Aa*Aa=3/5(1/3AA+2/3Aa)=1/5AA+2/5Aa
相加，得到6号为Aa的概率是3／5
请教，这样做的结果虽然是正确的，但我没有把握，请高手指出红色部分的意义何在？
