朱曉麗 沈瑞琴
摘要:互斥事件、相互獨立事件的概率知識,以及列舉、歸納、猜想的方法是解答遺傳計算的數(shù)學方法??墒怯捎谶z傳內容抽象難懂,學生學習普遍吃力。遺傳題型滲入的數(shù)學知識一旦有深度,便成為高考中得分率最低的題目。如果能夠有意識地把中學數(shù)學有關知識引入課堂,不僅能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣,讓學生體會到若學會用數(shù)學的角度去解決問題,既靈活、全面的理解和掌握了知識,又便捷了運算、提高了學習效率;而且也能較好地培養(yǎng)學生的理性思維。
關鍵詞:概率; 組合;歸納;自交;自由交配
生物背景:
在生物課本必修二P30:“基因分離定律的實質”
“在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性,在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代?!睆臄?shù)學角度分析是指“基因分離相互獨立”。也可以用數(shù)學中的列舉、歸納、猜想的方法來找遺傳中的規(guī)律。
具體實例:
一、Aa自交的概率
1、Aa自交
(1)第1代自交
由圖1易知,第一代自交后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
(2)第2代自交,第2代自交后,由于事件“AA自交產生的遺傳因子”與事件“aa自交 產生的遺傳因子”是互斥事件,且第1代自交產生遺傳因子與第2代自交 產生遺傳因子是相互獨立的兩個事件,因此:
所以第2代自交后代的遺傳因子組合比例為:
(3)依次類推,歸納猜想
第n代自交后:
二、Aa自交后淘汰aa后的概率
(1)第1代自交后,遺傳因子的組合比例為:
淘汰aa后,相當于只有AA和Aa,它們的比例為
(2)依次類推,歸納猜想
第n代自交淘汰aa后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
Aa自由交配的概率
1、Aa自由交配
(1)第1代自由交配后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
(2)第2代自由交配后,計算其后代的遺傳因子比例有以下兩種方法
法1:列表法(棋盤法)
法2:完成第2代自由交配共分4步(前提:將AA,Aa,Aa,aa看成 四個不同的元素)
第一步:從中任選一個元素作父本();
第二步:從中任選一個元素作母本();
第三步:從選出的父本中任選一個配子()放在第1個位置;
第四步:從選出的母本中任選一個配子()放在第2個位置;
∴由分步乘法計數(shù)原理得第2代自交后公有種 組合方式。
其中得到AA的組合方式分3類:
(3)第3代自由交配后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
(4)歸納猜想,第n代自由交配后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
Aa自由交配后淘汰aa
依上面方法、歸納猜想
第n代自由交配淘汰aa后,其后代的遺傳因子的組合比例為:
可見,有意識地把中學數(shù)學有關知識引入課堂,不僅能夠讓學生體會到若學會用數(shù)學的角度去解決問題,既靈活、全面的理解和掌握了知識,又便捷了運算、提高了學習效率;而且也能較好地培養(yǎng)學生的理性思維。