李鳳
【關(guān)鍵詞】十字相乘法 遺傳概率生物教學(xué)
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)07B-0089-02
遺傳圖譜的識別與相應(yīng)概率的計算是高中生物必修課中的一種典型題型,它綜合性極強,不僅要求學(xué)生具有扎實的生物學(xué)專業(yè)知識,深刻理解遺傳規(guī)律的本質(zhì),還要求學(xué)生掌握一定的解題技巧。傳統(tǒng)的解題思路大都是用文字?jǐn)⑹龅?,不便學(xué)生理解和掌握,但筆者改用“基本文字講解再巧用十字相乘”的方法后,教學(xué)效果顯著。此方法易學(xué)易掌握,能更好地幫助學(xué)生識別遺傳圖譜與計算遺傳概率?,F(xiàn)以2004年上海高考題第37題為例介紹如下:
原題:下圖是具有兩種遺傳病的家族系譜圖,設(shè)甲病顯性基因為A,隱性基因為a;乙病顯性基因為B,隱性基因為b,若為純合體,請據(jù)圖回答:
(1)甲病是致病基因位于 染色體上的 性遺傳病。乙病是致病基因位于 染色體上的 性遺傳病。
(2)Ⅱ-5的基因型可能是 ,Ⅲ-8的基因型是 。
(3)Ⅲ-10是純合體的概率是 。
(4)假設(shè)Ⅲ-10與Ⅲ-9結(jié)婚,生下正常男孩的概率是 。
(5)該系譜圖中,屬于Ⅱ-4的旁系血親有 。
解題方法如下:(1)只要熟記并理解兩個典型的局部遺傳圖譜
(常染色體隱性遺傳)和
(常染色體顯性遺傳),就可以準(zhǔn)確判斷出甲病是常染色體上的顯性遺傳病,乙病是常染色體上的隱性遺傳病。
(2)先根據(jù)Ⅱ-5、Ⅲ-8的表現(xiàn)型寫出不完全基因型,它們分別是aaB 、
A B ,然后再據(jù)其雙親的表現(xiàn)型及基因型就可推出Ⅱ-5的基因型是aaBB或aaBb,Ⅲ-8的基因型是AaBb。
(3)此問很難,學(xué)生易出錯的地方:①是忽略Ⅱ-6是已知個體,把基因型的概率誤寫成aaBB或aaBb;②是考慮不全:Ⅱ-6和Ⅱ-7婚配,會出現(xiàn)兩種基因型組合aaBB×aaBB或aaBb×aaBB,學(xué)生在計算時可能會忽略一種,而使概率值偏低;③是忽略Ⅲ-10是已知女性個體,計算其是純合體的概率時誤乘。
針對以上學(xué)生易出現(xiàn)的問題,筆者認(rèn)為此問解決方法可以作如下改變:先確定Ⅱ-6基因型是aaBB或aaBb,再確定Ⅱ-6和Ⅱ-7婚配有兩種基因型組合:aaBB×aaBB或aaBb×aaBB,最后用逆向思維考慮使問題簡單化,先求出雜合體概率(只有aaBb×aaBB才出現(xiàn)雜合體),×=,再求純合體概率1-×=即可。
(4)在第三問的基礎(chǔ)上已確定Ⅲ-10的基因型及概率為aaBB或3aaBb;Ⅲ-9基因型為aabb。
解題時,
說明:①表示全部正常:概率是1×=;②表示患一種病的概率:只患甲病+只患乙病=0×+1×=;③表示同時患兩種病的概率:0×=0。
最后考慮性別:生男孩還是生女孩概率各占。所以此題生下正常男孩的概率為1××=。
(5)正確理解直系血親和旁系血親的概念,即可確定屬于Ⅱ-4的旁系血親有Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅲ-10。
筆者把第(4)問的解題方法稱之為“十字相乘法”。此方法的優(yōu)點是:①直觀,一目了然,很容易計算出后代各種概率。②易學(xué)易掌握。③適用范圍廣,只要符合基因的自由組合定律,而且是完全顯性遺傳就可適用。
下面再舉一例,以便更好地說明。
例:一對夫婦,其后代若僅考慮一種病的得病幾率,則得甲病的可能性為p,正常的可能性為q;若僅考慮另一種病的得病幾率,則得乙病的可能性為m,正常的可能性為n。則這對夫妻結(jié)婚后,生出只有一種病的孩子的可能性為( )
結(jié)合圖示得出:
a表示兩病兼患的概率:pm
b表示只患甲病的概率:pn
c表示只患乙病的概率:qm
d表示完全正常的概率:qn
a+b表示患甲病的概率:p=pm+pn
d+c表示不患甲病的概率:
q=qm+qn
a+c表示患乙病的概率:m=pm+qm
d+b表示不患乙病的概率:n=pn+qn
根據(jù)以上分析很容易就得出此題的答案是C。
總之,在使用文字進(jìn)行基本講解的基礎(chǔ)上,若能巧妙結(jié)合“十字相乘法”進(jìn)行分析,則能很好地幫助學(xué)生識別遺傳圖譜,計算遺傳概率,從而使學(xué)生做題變難為易,既學(xué)得知識,又學(xué)會了方法,還能活學(xué)活用,舉一反三。這是個人教學(xué)實踐所得,還希望得到廣大同行指正。