分離定律的應用(之一)
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摘 要:孟德爾遺傳規律是中學《生物》學習的重點內容之一,在高考試題中占比較大;同時也是難點之一,大多數同學對內容理解并沒有什么困難,但缺乏靈活應用的能力。本文從分離定律角度來考察應用,并試圖找到中學生對遺傳試題的一般解題方法。
關鍵詞:分離定律;應用;解題
孟德爾分離定律是經典遺傳學的基礎,但在教學過程中,很多同學能夠理解分離定律的內容,卻無法靈活地應用到解題中,導致很多同學都認為遺傳試題很難。本系列文將從章三個方面討論分離定律的應用,并試圖總結這方面試題的一般解法。
應用之一,對遺傳性疾病的分析:
遺傳病是因為遺傳物質發生改變而導致的疾病,對遺傳病進行分析是中學生物學試題的重要組成,通常我是按以下步驟進行。以白化病為例,由于白化病是常染色體上一對等位基因控制的隱性遺傳病,因此:
1、可能的基因有:A(正常基因)a(至病基因)
2、人群中可能的基因型與表現型為:
AA(正常人)Aa(表現正常但攜帶有至病基因)aa(患者)
3、可能的婚配類型:(由于這此分析的是婚配類型,所以親本的基因型沒有次序,人群中可能出現的婚配有以下六種類型)
?、貯A×AA ②AA×Aa ③AA×aa
④Aa×Aa ⑤Aa×aa ⑥aa×aa
4、各種婚配類型所產生的子代及其概率情況:(此時要求學生用遺傳圖解將每種婚配的子代進行分析)
通過上表,我們可以分析一對等位基因的遺傳情況,比如:親本均為顯性純合子的后代只有顯性純合子;親本是隱性性狀的后代同樣為隱性性狀;而如果親本都是雜合子,其后代可能出現隱性個體;這一點在很多資料中總結為“純合子能穩定遺傳,雜合子后代出現性狀分離”或“有中生無為顯性,無中生有為隱性”等等。同時,這張表格還可用于分析不同親本所產生的后代情況及其比例。因此一定要將這張表格記熟。其實通過這張表格分析,還可以得出各種婚配所產生的子代情況,以及在己知子代情況來推斷親本類型。所以這張表是基本認識,是解題的出發點。
接下來,我們分析某種雜交屬于上表中的哪種類型,可能很清楚地得出子代情況。如果親本有多種類型,那么分析出各種類型的概率,再根據分類相加的方法進行計算,我將這種方法稱為“先算婚配概率,再算子代概率”,例如右圖中,某家族的單基因遺傳病系譜圖,要求計算6號與7號個體的子代范病情況。
根據上表可以判斷出該遺傳病為常染色體隱性遺傳病,其中1號、2號、3號和4號個體的基因均為Bb(假設以B和b表示這一對等位基因),而6號和7號個體的基因型可能有BB(1/3)和Bb(2/3)兩種情況,因此,他們的婚配及其子代情況可用下表來表示:
所謂的“婚配概率”是指出現這種婚配情況的概率,計算方法是父本與母本的基因型概率乘積;而子代概率是指這種婚配情況下出現某種子代的概率,可以從表中查找出來。其實質是第一步確定父本基因型,第二步確定母本基因型,第三步確定子代基因型,然后采用“分步相乘”。當有多種情況時,再用“分步相加”。例題當然是及其簡單的,但可以反映這咱算法的特征。
在對遺傳性疾病進行分析時,有一類典型試題,那就是家族系譜性試題,關于這種類型的試題分析將另文解讀。
這種方法同樣適用于一些復雜的遺傳類型,比如不完全顯隱性、共顯性、復等位基因及致死情況的分析解答。當然,在致死顯現中,由于樣本空間發生改變,導致概率也會發生改變,比如上題中6號與7號的基因型及概率。此類問題將在其他文章中進行敘述。
參考文獻:
[1]《中學生物教材,必修二(遺傳與進化)》
[2]《普通生物學》陳閱增主編
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