山東

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。其中“科學(xué)思維”是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。遺傳學(xué)作為現(xiàn)代生物學(xué)的核心內(nèi)容，對于提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有不可或缺的作用，其中遺傳概率的計算能力是學(xué)生必須具備的一項基本科學(xué)思維能力。在遺傳學(xué)教學(xué)過程中，遺傳概率計算題歷來是高中生物學(xué)教學(xué)上的一個難點(diǎn)，也是眾多學(xué)生懼怕的題型，在概率計算題上學(xué)生失分較多。下面筆者以一些課堂教學(xué)中遇到的幾個實(shí)例來進(jìn)行探討。

【典例】三對基因獨(dú)立遺傳的個體AaBbCc自交，在后代全顯性個體中，雜合子概率為_________________。

【答案】26/27

【方法一】把所有后代看作整體1，則全顯性個體在所有后代中的概率為3/4×3/4×3/4=27/64，全顯性純合子在所有后代中的概率為1/4×1/4×1/4=1/64，全顯性雜合子在所有后代中的概率為3/4×3/4×3/4-1/4×1/4×1/4=26/64，所以全顯性雜合子在后代全顯性個體中的概率為（26/64）/（27/64）=26/27。

【方法二】把所有全顯性個體看作整體1，則全顯性個體中的純合子概率為1/3×1/3×1/3=1/27，全顯性個體中的雜合子概率為1-1/27=26/27。

【學(xué)生易錯計算過程】3/4×3/4×3/4-1/3×1/3×1/3=27/64-1/27=?由此陷入谷底，因費(fèi)事費(fèi)力而放棄。

此類試題學(xué)生易錯點(diǎn)在于計算過程中不清楚研究對象，對整體事件選擇混亂導(dǎo)致會而不對，對而不全，這類問題非常常見。

【例1】某科研小組觀察牽?；ǖ拈熑~、窄葉（由基因R、r控制）和紅花、藍(lán)花（由基因M、m控制）兩對相對性狀的遺傳，用純合牽?；ㄗ隽巳绫硭緦?shí)驗：

分析實(shí)驗結(jié)果，下列說法正確的是（ ）

A.基因R、r和基因M、m都位于常染色體上

B.可能基因型RM的花粉不育

C.可能基因型RrMM和Rrmm的個體死亡

D.若基因型RrMM和Rrmm的個體致死，將F2闊葉紅花自交，后代窄葉藍(lán)花個體占1/24

【答案】ACD

【解析】通過表中數(shù)據(jù)分析，闊葉紅花和窄葉藍(lán)花進(jìn)行正反交，子一代都是闊葉紅花，說明闊葉和紅花都是顯性性狀。親代的基因型為RRMM×rrmm，子一代基因型為RrMm，子二代中性狀比例約為7∶1∶3∶1，不符合9∶3∶3∶1，說明其中有死亡個體。

【詳解】通過表中數(shù)據(jù)，后代中性狀比例與性別沒有聯(lián)系，可推測兩對等位基因位于常染色體上，A正確；由于親本純合：闊葉紅花（RRMM）（）×窄葉藍(lán)花（rrmm）（♀）結(jié)合后代F1為闊葉紅花（RrMm），說明親本產(chǎn)生RM花粉可育，B錯誤；F2中紅花∶藍(lán)花=5∶1，正常情況下F2中基因型比例為MM∶Mm∶mm=1∶2∶1，紅花∶藍(lán)花=3∶1；若RrMM和Rrmm的個體死亡，則F2中MM有一半死亡，mm中有一半死亡，所以F2中基因型比例變?yōu)镸M∶Mm∶mm=1∶4∶1，紅花∶藍(lán)花=5∶1，符合表中數(shù)據(jù)，C正確；F2闊葉紅花為1/16RRMM、2/16RRMm、2/16RrMM、4/16RrMm，其中RrMM個體死亡，所以F2闊葉紅花RRMM∶RRMm∶RrMm=1∶2∶4。F2闊葉紅花自交過程：

1/7RRMM→闊葉紅花RRMM1/7（不存在死亡個體）；

2/7RRMm→闊葉紅花RRMM1/14、闊葉紅花RRMm1/7、闊葉藍(lán)花RRmm1/14（不存在死亡個體）；

4/7RrMm自交后代中，窄葉藍(lán)花rrmm的概率為4/7×1/4×1/4=1/28；由于基因型RrMM和Rrmm的個體致死，闊葉紅花RrMM的概率為4/7×1/2×1/4=1/14；闊葉藍(lán)花Rrmm的概率為4/7×1/2×1/4=1/14，所以死亡比例為4/28，將F2闊葉紅花自交，后代窄葉藍(lán)花個體占1/28÷（1-4/28）=1/24，D正確。

【易錯點(diǎn)】對而不全漏選D項。

【此題較常見的錯誤解法】4/7RrMm自交后代中，由于基因型RrMM和Rrmm的個體致死，這兩種基因型各占2/16，RrMm自交后代中存活個體由16份變?yōu)?2份，窄葉藍(lán)花rrmm由1/16變?yōu)?/12，所以窄葉藍(lán)花rrmm的概率為4/7×1/12=1/21。所以漏選D。

【錯因分析】該題錯因是不清楚總事件與特定事件的關(guān)系。該題研究中的總事件是所有F2闊葉紅花（1/7RRMM、2/7RRMm、4/7RrMm）自交，這些應(yīng)該看成整體1，其自交得到的所有后代為整體1。該題研究中的特定事件是F2闊葉紅花自交后代中窄葉藍(lán)花個體rrmm的概率為4/7×1/4×1/4=1/28，由于所有后代中基因型RrMM和Rrmm的個體致死，RrMM的概率為4/7×1/2×1/4=1/14；Rrmm的概率為4/7×1/2×1/4=1/14，所以死亡比例為4/28，得出后代窄葉藍(lán)花個體占1/28÷（1-4/28）=1/24。學(xué)生出錯在于把RrMm自交后代存活個體看成整體1，過早淘汰基因型RrMM和Rrmm個體，得出窄葉藍(lán)花rrmm由1/16變?yōu)?/12，所以窄葉藍(lán)花rrmm的概率為4/7×1/12=1/21。

【補(bǔ)充練習(xí)】（2017年，江蘇卷，第32題節(jié)選）人類某遺傳病受一對基因（T、t）控制。請回答下列問題:

圖1

（1）該遺傳病的遺傳方式為__________。Ⅱ2基因型為Tt的概率為_____________________。

【答案】（1）常染色體隱性 2/3

【解析】（1）I1、I2正常，而Ⅱ1女性患病，可判斷該遺傳病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。就該遺傳病而言，Ⅱ1患病，則I1、I2基因型均為Tt，Ⅱ2正常T___，TT∶Tt=1∶2，則其基因型為Tt的概率為2/3。

【易錯點(diǎn)】基因型為Tt的概率錯解為1/2。

【錯因分析】忽視遺傳系譜圖中相關(guān)信息——Ⅱ2正常T___ 而導(dǎo)致會而不對。

【例2】如圖2是甲?。ㄓ肁、a表示）和乙病（用B、b表示）兩種遺傳病的系譜圖，已知其中一種為伴性遺傳，1號攜帶有乙病致病基因。請據(jù)圖2回答下列問題：

圖2

（1）乙病是_________染色體_________性遺傳病。

（2）5號的基因型是_____________，8號是純合子的概率為______，若9號攜帶乙病致病基因，那么此基因最終來自________號。

（3）若7號與9號個體結(jié)婚，生育的子女患甲病的概率為__________，只患一種病的概率為__________。

（4）若醫(yī)學(xué)檢驗發(fā)現(xiàn)，7號關(guān)于甲病的致病基因處于雜合狀態(tài)，且含有該隱性基因的精子會有1/3死亡，無法參與受精作用，存活的精子均正常，則7號與9號個體結(jié)婚，生育的子女正常的概率為___________。

【答案】（1）伴X 隱 （2）AaXBXb0 2 （3）1/3 5/12 （4）9/20

【解析】（1）由5號、6號不患甲病生下9號患甲病女性或者3號、4號不患甲病生下8號患甲病女性，可判斷甲病是常染色體隱性遺傳?。挥?號患病、5號正常，結(jié)合題干信息（一種為伴性遺傳），可判斷出乙病是伴X染色體隱性遺傳病。（2）由2號患乙病可知5號的基因型是XBXb，由9號患甲病可知5號的基因型是Aa，因此5號的基因型是AaXBXb；8號患甲病不患乙病結(jié)合4號患乙病可知8號基因型是aaXBXb，即8號是純合子的概率為0；若9號攜帶乙?。ò閄染色體隱性遺傳?。┲虏』颍?號不患乙病與2號患乙病可知9號致病基因最終來自2號。（3）7號的基因型為1/ 3AAXbY、2/ 3AaXbY，9號的基因型為1/ 2aaXBXb、1/ 2aaXBXB，對于甲病子女患病的概率為1/ 3，正常的概率是2/ 3，對于乙病子女患病的概率為1/ 4，正常的概率為3/ 4，因此只患一種病的概率為（1/3）×（3/4）+（2/3）×（1/4）=5/12。（4）由題干信息知：7號的基因型為AaXbY，9號的基因型為1/2aaXBXb、1/2aaXBXB，對于甲病因含有基因a的精子會有1/3死亡，故7號產(chǎn)生的配子中A占3/5、a占2/5，9號的基因型為aa，故子女患甲病的概率為2/5，正常的概率為3/5，對于乙病，子女患病的概率是1/4，正常的概率是3/4，因此7號與9號結(jié)婚，生育的子女正常的概率為（3/5）×（3/4）=9/20。

【易錯點(diǎn)】（4）易錯解為3/8。

【此題較常見的錯誤解法】7號的基因型為AaXbY，9號的基因型為1/2aaXBXb、1/2aaXBXB，對于甲病因含有基因a的精子會有1/3死亡，故7號產(chǎn)生的配子中A占1/2、a占1/2×2/3=1/3，9號的基因型為aa，故子女患甲病的概率為1/3，正常的概率為1/2，對于乙病子女患病的概率為1/4，正常的概率為3/4，因此7號與9號結(jié)婚，生育的子女正常的概率為（1/2）×（3/4）=3/8。

【錯因分析】該題中7號與9號個體結(jié)婚，生育的子女為總體事件1，各種類型子女的產(chǎn)生由雙親產(chǎn)生的能參與受精的配子概率決定。7號的基因型為AaXbY，9號的基因型為1/ 2aaXBXb、1/ 2aaXBXB。對于甲病因含有基因a的精子會有1/3死亡，故7號產(chǎn)生的能參與受精的配子中A占1/ 2，a占1/ 2×2/ 3=1/ 3，應(yīng)用A與a的比例即1/ 2∶1/ 3=3∶2推出7號產(chǎn)生的能參與受精后代的配子是A占3/5，a占2/5。

【補(bǔ)充練習(xí)】（2014年，山東卷，第6題）某家系的遺傳系譜圖及部分個體基因型如圖3所示，A1、A2、A3是位于X染色體上的等位基因。下列推斷正確的是（ ）

圖3

A.Ⅱ2基因型為XA1XA2的概率是1/4

B.Ⅲ1基因型為XA1Y的概率是1/4

C.Ⅲ2基因型為XA1XA2的概率是1/8

D.Ⅳ1基因型為XA1XA1的概率是1/8

【答案】D

【解析】根據(jù)題意和圖3分析可知：A1、A2、A3是位于X染色體上的等位基因，已知Ⅰ1的基因型為XA1Y，其減數(shù)分裂后可產(chǎn)生兩種精子，即XA1和Y；Ⅰ2的基因型為XA2XA3，其減數(shù)分裂后可產(chǎn)生兩種卵細(xì)胞，即XA2和XA3；則他們所生子女的基因型為XA1XA2、XA1XA3、XA2Y、XA3Y。

【詳解】父親的X染色體一定能傳遞給女兒，Y染色體一定能傳遞給兒子，母親的兩條X染色體傳遞給后代的概率相等。Ⅱ2和Ⅱ3的基因型為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3，產(chǎn)生配子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3，因此Ⅲ1基因型為1/2XA1Y、1/4XA2Y、1/4XA3Y，產(chǎn)生含X的配子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3，Ⅲ2的基因型為1/2XA1XA2、1/4XA2XA2、1/4XA2XA3。由于Ⅱ2的基因型為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3，所以基因型為XA1XA2的概率是1/2，A錯誤；由于Ⅱ2的基因型為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3，產(chǎn)生配子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3，Ⅱ1提供Y配子，所以Ⅲ1基因型為1/2XA1Y、1/4XA2Y、1/4XA3Y，其中XA1Y的概率是1/2，B錯誤；由于Ⅱ3的基因型為XA1XA2或XA1XA3，產(chǎn)生配子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3，且Ⅱ4的基因型為XA2Y，又Ⅲ2為女性，必有XA2，所以Ⅲ2的基因型為XA1XA2的概率是1/2，C錯誤；由于Ⅲ1的基因型為XA1Y的概率是1/2，Ⅲ2的基因型為1/2XA1XA2、1/4XA2XA2、1/4XA2XA3，只有XA1XA2產(chǎn)生含XA1配子且比例為1/2，由于XA1XA2的概率是1/2，所以Ⅳ1的基因型為XA1XA1的概率是1/2×1/2×1/2=1/8，D正確。

【例3】如圖4為甲?。ˋ、a）和乙?。˙、b）的遺傳系譜圖，其中乙病為伴性遺傳病，回答下列問題：

圖4

假如Ⅲ10和Ⅲ13結(jié)婚，生育的孩子中：患甲病的概率為_________，患乙病的概率為_________，生育男孩兩病都患的概率為__________，生育兩病都患的男孩的概率為_________。

【答案】2/3 1/8 1/12 1/24

【解析】由Ⅱ3和Ⅱ4患甲病生下Ⅲ9不患甲病的女性，可判斷甲病是常染色體顯性遺傳病。由Ⅰ1和Ⅰ2不患乙病生下Ⅱ7患乙病，結(jié)合題干信息乙病為伴性遺傳病，可判斷出乙病是伴X染色體隱性遺傳病?？紤]甲?、?0的基因型為1/3AA、2/3Aa，Ⅲ13的基因型為aa，Ⅲ10和Ⅲ13結(jié)婚，后代基因型及概率為2/3Aa、1/3aa；考慮乙?、?患乙病、Ⅰ1不患乙病可知Ⅰ1的基因型為XBXb，Ⅰ2為XBY，所以Ⅱ4的基因型為1/2XBXb、1/2XBXB，Ⅱ3的基因型為XBY，推出Ⅲ10的基因型為1/4XBXb、3/4XBXB；Ⅲ13的基因型為XbY。Ⅲ10和Ⅲ13結(jié)婚，后代基因型及概率為7/16XBXb、1/16XbXb、1/16XbY、7/16XBY。生育的孩子中：患甲病的概率為Aa=2/3，患乙病的概率為1/4×1/2=1/8，生育的男性后代中兩病都患的概率為2/3×1/8=1/12，生育兩病都患的男性后代的概率為2/3×1/16=1/24。

【此題較常見的錯誤解法】一是把甲病常染色體顯性遺傳病在計算時習(xí)慣性地當(dāng)成隱性遺傳病，Ⅲ10和Ⅲ13結(jié)婚，生育的孩子中：患甲病的概率為aa=2/3×1/2=1/3。二是涉及甲病時Ⅲ10基因型系數(shù)的確定，錯誤地認(rèn)為Ⅲ10的基因型為1/2XBXb、1/2XBXB，Ⅲ13的基因型為XbY，Ⅲ10和Ⅲ13結(jié)婚，生育的孩子中：患乙病的概率為1/2×1/2=1/4。三是男孩患病與患病男孩分不清導(dǎo)致本題第三空和第四空都計算為1/12。

【錯因分析】一是思維定式，常染色體遺傳病概念，比如白化病先入為主了；二是確定基因型系數(shù)時沒有根據(jù)具體系譜圖分析，只看局部忘記整體；三是在解決類似“患病男孩”與“男孩患病”的概率問題時，學(xué)生有些許混亂。如本題中的甲病為常染色體顯性遺傳病與性別無關(guān)，乙病為伴X染色體隱性遺傳病與性別是“連鎖”的，計算其概率問題時有以下規(guī)律：病名在前、性別在后（如患乙病男孩），推測雙親基因型后可直接作圖解，從全部后代中找出患病男女，此時所有后代是整體1，即可求得患病男（女）的概率；若性別在前，病名在后（如男孩患乙病），求概率問題時只考慮相應(yīng)性別中的發(fā)病情況，根據(jù)圖解可直接求得患病男孩的概率，此時男孩為整體1。

【補(bǔ)充練習(xí)】雙親正常，生了一個色盲兒子，這對夫婦再生一個色盲男孩的概率是多少?再生一個男孩色盲的概率是多少？

【答案】1/4 1/2

【解析】根據(jù)題意得雙親基因型分別為XBY、XBXb，后代分別為XBXB、XBY、XBXb、XbY，生育孩子中既符合“色盲”性狀，又符合“男孩”性狀的只有XbY，因此色盲男孩的概率為1/4（以全部孩子為考查對象）；而男孩分別為XBY，XbY，其中XbY為色盲，所以男孩色盲的概率為1/2（以男孩作為考查對象）。

【教學(xué)反思】概率計算題確定好總事件整體1和特定事件至關(guān)重要，整體事件的確定決定計算思路的不同，遇到淘汰或致死問題時應(yīng)該求出各種特定事件在總體事件中的比例后再淘汰掉致死類型，注意淘汰的時機(jī)及比例的調(diào)整。例1應(yīng)該計算出窄葉藍(lán)花rrmm=4/7×1/4×1/4=1/28占所有子代這個總事件的1/28。例2總體事件中7號與9號個體結(jié)婚生育的各種子女總和為1，各種類型子女的產(chǎn)生由雙親產(chǎn)生的能參與受精的配子種類及概率決定，所以雙親產(chǎn)生的能參與受精的各種配子的和應(yīng)為整體1，應(yīng)用A與a的比例即1/2∶1/3=3∶2推出7號產(chǎn)生的能參與受精產(chǎn)生后代的配子是A占3/5，a占2/5。所以在遇到配子部分致死問題時，應(yīng)注意調(diào)整參與受精的配子的比例。

總之，遺傳概率計算題以其多變的題型，豐富的考查手段，全新的試題情境而備受高考命題專家青睞?？梢哉f每年的高考試題或多或少都有遺傳概率題，在備考階段應(yīng)多關(guān)注，幫助學(xué)生培養(yǎng)“會就對、對則全”的思維能力。