遗传计算题解法

1、多变的试题,不变的解法同学们在备考时会做很多的预测题,但很少会击中当年的高考题.其实,虽然我们无法命中题目,但可以命中解题规律和知识原理.不管生物试题如何灵活多变,根底知识及解题技巧是通用的.本文带同学们看看如何利用旧知识来解答新题.、求亲本基因型不确定时的遗传概率一一不变的配子基因频率法例1右图是某家族单基因遗传病系谱图,基因用A、a表示,5是纯合体.请据图答复,假设个体12和13婚配,那么子女中患病的概率是.【思维导引】此题只涉及一对等位基因的遗传,但题中个体12和13的基因型有多种可能.其解题思路是：通过分析遗传系谱图确定遗传方式及基因在染色体的位置一分析个体12和13可能的基因型一求出

2、个体12和13产生各种基因的基因频率一两个亲本a基因频率相乘即为子女患病的概率.解析：根据正常双亲1和2生出患者7可知,该遗传病为常染色体隐性遗传病.据此知7的基因型为aa,那么1和2的基因型均为Aa,那么6和9的基因型分别都是1/3AA或2/3Aa.又知4是患者,那么推知10为Aa.5是纯合子,基因型为AA,那么其配子的基因频率为A=1;6的基因型为1/3AA、2/3Aa,那么其配子的基因频率为A=2/3,a=1/3;5和6婚配的后代基因型频率为AA=1AX2/3A=2/3AA,Aa=1AX1/3a=1/3Aa,即个体12的基因型可能为2/3AA或1/3Aa,那么其产生配子的基因频率为A=5

3、/6,a=1/6.同理,再确定个体13的基因型.已推知9的基因型为1/3AA或2/3Aa,那么其配子的基因频率为A=2/3,a=1/3;10的基因型是Aa,那么其配子基因频率为A=1/2,a=1/2.那么,9和10婚配,子代的基因型概率为AA=2/3AX1/2A=1/3AA,Aa=2/3AX1/2a+1/2AX1/3a=1/2Aa,aa=1/3ax1/2a=1/6aa.由于13不患病,所以13的基因型只有两种可能：1/3AA,1/2Aa,其比例为2：3,即AA占2/5,Aa占3/5.据此推算,个体13产生的配子基因频率为A=7/10,a=3/10.因此,个体12与13婚配后代可能的基因型及概率

4、为AA=5/6AX7/10A=7/12AA;Aa=5/6AX3/10a+7/10Ax1/6a=11/30Aa;aa=1/6ax3/10a=1/20aa.答案：1/20变式练习1基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,并分成两组,让一组全部自交,让二组自由传粉.一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例为A.1/91/6B.3/81/9C.1/65/12D.1/61/9【异题同解】例1为动物的交配问题,一般为自由交配；变式练习1为植物传粉问题,让其自由传粉时,可用与例题相似的配子基因频率方法求解.在涉及群体遗传或者当亲本的基因型有多种可能时,使用亲本产生的基因频率

5、的方法来求遗传概率.具体的方法是：雌性或雄性亲本基因型有多种可能时,分别分析其产生含不同基因的某种配子的基因频率,然后根据子代的要求求出相应的基因型频率,再根据基因型频率求出相应的表现型频率.二、多种遗传病遗传概率与表现型比例的计算一一不变的先分后合原那么例2人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病基由于H、h和乙遗传病基由于T、t患者,系谱图如下.假设I3无乙病致病基因,请答复以下问题所有概率用分数表不：图例：每患甲病女性皿患乙病男性罹患两种病男性O正常男女1 2（1） I-2的基因型为；n5的基因型为.2如果n5与n6结婚,那么所生男孩同时患两种遗传病的概率为.3如果n5与h基因携带者结

6、婚并生育一个表现型正常的儿子,那么儿子携带h基因的概率为.【思维导引】此题考查的是涉及两对等位基因的遗传,并且亲本的基因型不只一种,因此采用先分后合的方法可以使问题简化.其解题思路为：仔细审题一判断每种遗传病的显隐性及在染色体位置一判断有关亲本的基因型一分别求出甲、乙两种病患病与正常的概率一按题中要求运用乘法法那么求出相应的概率.解析：系谱图中正常的I-1和I-2的后代中有一个甲病女患者为n-2,说明甲病为常染色体隐性遗传.正常的I-3和I-4的后代中有一个两病皆患的患者n-9,说明乙病为隐性遗传病；I3无乙病致病基因,说明乙一定为伴X遗传.1II-2患甲病,可以推出I-1和I-2有关甲病的基

7、因型为Hho对于乙病,由于n-1为乙病患者,那么I2为携带者.综合可知I2的基因型为HhXTXt°对于n5来说,其表现型正常,那么对乙病来说基因型为XtY.对于甲病,由于I-1和I-2有关于甲病的基因型为Hh,所以H5对于甲病来说基因型为1/3HH或2/3Hh.综合可写出其基因型1/3HHXTY或2/3HhXTY.2在计算n5与n6结婚,所生男孩同时患两种遗传病的概率时,n5基因型为1/3HHXtY或2/3HhXTY.II-6对甲、乙两病都有两种基因型,综合基因型有4种.由于两个亲本的基因型都不只一种,因此综合计算较复杂.如果两种病分开来计算再综合考虑那么简单些.对于甲病来说,n5基

8、因型为1/3HH或2/3Hh,n6基因型为1/3HH或2/3Hh,那么后代患甲病的概率为2/3X2/3X1/4=1/9.对于乙病来说,n5基因型为XtY,n6基因型为1/2XTXT、1/2Xtx那么所生男孩患乙病的概率为1/2X1/2=1/4.因此所生男孩同时患两种遗传病的概率为1/9X1/4=1/36.（3） n-5的基因型为1/3HH或2/3Hh只涉及甲病,与之婚配的是携带者基因型为Hh.两者的后代中表现型正常的概率为1-2/34/4=5/6.而出现携带者Hh的概率为1/31/2+2/3久2=1/2.这样儿子携带h基因的概率为1/2/5/6=3/5.答案：HhXTXtHHXTY或HhXTY

9、1/363/5变式练习2某种鼠中,皮毛黄色A对灰色a为显性,短尾B对长尾b为显性.基因A或B纯合会导致个体在胚胎期死亡.两对基因位于常染色体上,相互间独立遗传.现有一对表现型均为黄色短尾的雌、雄鼠交配.那么理论上子代中成活个体的表现型及比例分别为.【异题同解】此题与例题不同之处是此题所问为子代中成活个体的表现型及比例,相同之处是仍为对两种遗传性状的考查,由于涉及致死遗传,直接推断答案易出错.可用先分后合的解题策略,“分即将基因自由组合的问题分解成两个基因别离定律的内容,也就是说分别求每一种病的患病概率；“合即根据题中要求采用乘法法那么求患两种病的概率或患病的概率.这样比同时考虑两种病会简单得多

10、,也不容易出错.三、DNA碱基比例的计算不变的碱基互补配对原那么及其衍生关系例3某双链DNA分子含有200个碱基,一条链上A：T：G：C=1：2：3：4,那么该DNA分子()A.含有4个游离的磷酸基B.连续复制2次,需要游离的腺喋吟脱氧核甘酸210个C.4种碱基A：T：G：0=3：3：7：7D.碱基排列方式共有4100种【思维导引】此题涉及DNA碱基比例与数量的判断,根据碱基互补配对原那么解题即可.解析：一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基.由一条链上A：T：G：0=1：2：3：4可计算得出一条链上100个碱基中A、T、G、C的数量依次是10、20、30、40,另一条链上A、T、G、0的数

11、量那么依次是20、10、40、30.故该DNA中腺喋吟脱氧核甘酸数为10+20=30个.连续复制2次,需要游离的腺喋吟脱氧核甘酸数(22-1)X30=90个,4种碱基的比例是A：T：G：0=(10+20):(20+10):(30+40):(40+30)=30：30：70：70=3：3：7：7.含200个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下,可能的碱基排列方式共有4100种,但因碱基数量比例已确定,故碱基排列方式肯定少于4100种.答案为0.变式练习3某DNA分子片段中,胞喀咤有240个,占全部碱基的30%,那么该片段中腺喋吟有()A.240个B.48个0.800个D.160个【异题同解

12、】此题与例题都是利用碱基互补配对原那么进行解题,根据两个非互补碱基之和占全部碱基的50%,可得腺喋吟占全部碱基的20%.根据胞喀咤数目与比例可求腺喋吟数.在计算DNA分子有关碱基比例时,所依据的原那么始终是碱基配对原那么.即在一个DNA分子中,A=T,G=0.由此衍生出的关系有：(A+G)/(T+0)等非互补碱基的和之比在整个DNA分子中为1,两条互补链的比例互为倒数；(A+T)/(G+0)互补碱基的和之比在整个DNA分子中及两条互补链的比例均相等；两个非互补碱基之和占整个DNA碱基总数的一半.四、同位素示踪标记DNA复制过程的有关实验探究一一不变的DNA半保存复制原理例4如图表示某研究性学习

13、小组以细菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保存还是半保存进行了探究全保存复制中子代DNA均由两条子链构成,培养用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代.请据图答复:分析图中实验三的离心结果：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置,那么是全保存复制还是半保存复制？.如果DNA位于全中带位置,那么是复制.为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,请分析：如果DNA位于位置及比例,下同带位置,那么是全保存复制；如果DNA位于芟整出期因,培养步代那么代我1片广-轻带；DNA离心坪培美范感雨舒酬离心11的提取DK带位置,那么是半保存复制.【思维导引】此题通过实验

14、探究DNA复制的方式,本质是考查DNA半保存复制的原理的应用.解题时可先假设DNA全保存或半保存复制时细菌培养后离心的结果,然后再按照题中要求具体分析.解析：含15N的细菌在含14N的培养基上培养20min,即细菌繁殖一代,DNA如果进行半保存复制,产生的两个子代DNA均含14N和15N,离心后全位于中带.如果为全保存复制,那么子代的两个DNA中其中一个来自亲代离心后位于重带,一个DNA两条链来自新合成,离心后位于轻带.含14N的细菌在含15N的培养基上培养40min,即细菌繁殖两代,如是DNA进行全保留复制,那么只含14N的DNA位于轻带占1/4,只含15N的DNA位于重带占3/4;如果DN

15、A进行半保存复制,那么含14N和15N的DNA位于中带且占1/2,只含15N的DNA位于重带且占1/2.答案：全保存半保存1/4轻和3/4重1/2轻和1/2重变式练习4在试管内合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸基团接到4种含14N脱氧核甘酸上,然后参加DNA解旋酶和DNA聚合酶,最后放入一个带有15N标记的DNA分子,让其复制一次.根据所学知识答复以下问题：1分析得知,新合成的DNA分子中,A=T,C=G.这个事实说明,DNA的合成遵循.(2)新合成的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比与标记DNA的比一样,这说明新DNA分子是.(3)经分析,新合成的DNA分子中,带有15N标记的链约占总量的50%.这个事实说明.(4)复制5次后,带有15N标记的DNA分子数为条.带有14N标记的DNA分子数为条.【异题同解】此题与例题都是利用DNA的半保存复制的原理进行解题,只是例题还分析了全保存复制子代的可能结果.无论是计算复制多少代需要某种碱基的数量,还是通过密度梯度离心判断DNA的复制方式,其本质都是不变的,由于碱基互补配对,因此产生的DNA中一定是A=T,C=G.子代与亲代DNA结构完全相同.如果是DNA半保存复制,其子代DNA一条单链来自母链,另一条单链来自新合成的子链.无论复制多少代,产生的后代DNA中含有亲代母链的DNA分子只有两个.如