吳秋霖
摘 要:生物在高中學(xué)習(xí)課程當(dāng)中是重要的構(gòu)成部分,但是在學(xué)習(xí)的過程中,發(fā)現(xiàn)遺傳概率計算方面學(xué)習(xí)難度較大。在學(xué)習(xí)時理解存在困難,導(dǎo)致在遇到實際問題時不會解答。作為學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解高中生物遺傳概率的主要問題和相對應(yīng)的解決問題的方法,也希望本次提到的幾種方式可以為其他學(xué)生學(xué)習(xí)生物遺傳概率提供借鑒。
關(guān)鍵詞:高中生物;遺傳概率;學(xué)習(xí);問題
高中生物當(dāng)中關(guān)于遺傳概率相關(guān)的問題,是我們學(xué)習(xí)的重難點,同時也是考試的重點內(nèi)容。在遺傳學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,遺傳概率的計算更是核心內(nèi)容,對于絕大部分學(xué)生而言,這是難度比較大的問題。甚至有些學(xué)生一看到遺傳圖譜都從心理上害怕畏懼,一旦遇到稍微復(fù)雜的遺傳概率計算問題,就無從下手。導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因主要是與遺傳概率計算的相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容沒有掌握到位,想要解決這一問題不僅需要公共基礎(chǔ)知識,還需要掌握一些正確的思路和方法。
一、常見易混淆問題及解決方法分析
1.減數(shù)分裂配子概率常見錯誤及解決方法
(1)問題。假設(shè)某雄性高等動物的基因型為AaBb,等位基因都屬于獨立遺傳,在開展減數(shù)分裂時假設(shè)不會出現(xiàn)變異現(xiàn)象。那么該動物的1個精原細胞當(dāng)中產(chǎn)生基因AB精子概率為?
(2)常見錯誤?;蛐蜑锳aBb,那么,產(chǎn)生的精子類型共有四種,所以產(chǎn)生AB精子概率為四分之一。
(3)正確解答。這個問題從本質(zhì)上來看,應(yīng)當(dāng)是數(shù)學(xué)當(dāng)中的分類技術(shù)。該動物的基因型為AaBb,其精子方式為2種,只有其中之一可以產(chǎn)生AB精子,題干當(dāng)中指出動物1個精原細胞且在不會發(fā)生變異的情況下,精子方式兩種,基因組成也是4個,那么產(chǎn)生AB精子概率為二分之一。另外,一種情況是產(chǎn)生沒有AB型的精子,認為概率是0。之所以出現(xiàn)錯誤,是混淆了問題。
2.脫氧核苷酸序列和遺傳信息相關(guān)問題及方法
(1)問題。在新課標(biāo)人教版的教材當(dāng)中,涉及一個情境:假設(shè)人類的基因組當(dāng)中1號染色體的第一個基因包含了17個堿基對,是隨機排列的,那么請問你和同桌脫氧核苷酸序列完全一致的概率有多大?為了讓這一問題更好地理解,還給出了數(shù)學(xué)上的例子來引導(dǎo),讓其和抓小球的情境對比,即“在袋子當(dāng)中裝有7個不同顏色的小球,從袋子當(dāng)中抓到紅球的可能性為1/7”。
(2)答案。第一,以抓小球為例子,一次只抓一個小球,記錄小球顏色后再放回去,那么抓出的小球為紅色的概率為(1/7)2。延伸到這一問題上,也可以得到完全相同的可能性為(1/417)2.
第二,以抓小球為例子,第一次抓到了紅球,那么第二次抓到紅球的概率則是七分之一。
同桌的序列已經(jīng)確定,那么序列的種類有417.所以通過分析可以發(fā)現(xiàn),完全相同的概率是1/4 17.
(3)正確解答。在該基因當(dāng)中的堿基對數(shù)量為17個,假設(shè)出現(xiàn)所有排列,任意兩個人也會形成一定數(shù)量的排列組合,但是能夠兩兩都相同的也只有417.因此和同桌序列完全相同的概率也就是1/4 17。證實第二種答案是正確的,答案一并未考慮兩兩相同的概率。
二、遺傳概率計算中常見的方法分析
1.棋盤格方法
很多同學(xué)都不擅長采用這種方法來解決相關(guān)的遺傳概率問題,但是通過對這一方法進行深入的研究和思考,發(fā)現(xiàn)借助于棋盤格方法能夠更清晰地解決問題,使問題答案的正確率以及解題的速度都得到提升。
比如在一道例題當(dāng)中,一種疾病屬于常染色體疾病,人群當(dāng)中此類疾病發(fā)病率為1/25,一個家庭當(dāng)中,一對健康夫婦生下患病的兒子和健康的女兒,試問如果這對夫婦離婚再和正常的男女結(jié)婚,患病的概率為多少?
對題干進行分析之后,夫婦正常但兒子患病,說明屬于隱性常染色體遺傳,假設(shè)采用A,a來表示等位和患病基因,根據(jù)實際患病情況,可以得到妻子的基因型屬于Aa,如果計算妻子和正常男子再婚生下患病孩子的概率,實際上就是計算正常男子攜帶患病基因的概率??梢圆捎闷灞P法的方式來完成計算??梢缘玫剿姆N基因類型,已知此類疾病患病總概率,可以計算在雄配子當(dāng)中得到的概率為:a為20%,A為80%??梢园l(fā)現(xiàn),二婚男子的基因型也不確定,可能是Aa或者是AA。若為AA,不可能有患病孩子;若為Aa剩下患病孩子的概率為5%。
2.分解組合方法
在遺傳概率計算當(dāng)中這種方法應(yīng)用廣泛,也是解決一些多位基因遺傳和復(fù)雜問題的方法。如雜交基因型不同的向日葵,分別包含兩類基因型,為AABbCc和AaBbCc,可以自由組合,問在雜交后代當(dāng)中基因型為AABBCC類型的概率為多少?
這就是一個多組基因的遺傳概率計算問題,按照遺傳定律當(dāng)中的分離和自由組合定律,定位基因可以當(dāng)做是分別遺傳,此時如果采用配子法將會使問題更復(fù)雜化,所以采用分解組合法來進行求解,求出比例,分別計算AA型、BB型和CC型的比例,然后再采用乘法定理計算,最終得到的概率為1/32。這種方法更適合在多對等位基因當(dāng)中應(yīng)用,會使復(fù)雜的問題簡單化。
本次主要分析了當(dāng)前在高中生物遺傳概率學(xué)習(xí)當(dāng)中常見的問題和比較簡單的方法,希望為其他同學(xué)的學(xué)習(xí)提供借鑒。
編輯 李琴芳