《遗传计算题解法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传计算题解法（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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，基础知识及解题 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。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,则1和2的基因型均为Aa,那么6和
2、9的基因型分别都是1/3AA或2/3Aa。 又知 4 是患者，则推知10 为 Aa。已知5是纯合子，基因型为AA,则其配子的基因频率为A=1； 6的基因型为1/3AA、 2/3Aa,则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=1AX 2/3A=2/3AA, Aa=1AX 1/3a=1/3Aa，即个体12的基因型可能为2/3AA或1/3Aa，则其产生 配子的基因频率为A=5/6, 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,则其配子的基 因频率为A=2/3, a=1/3； 10的基因型是Aa,则其配子基因频率为A=1/
3、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+1/2AX 1/3a=1/2Aa, aa=1/3aX 1/2a=1/6aa。因为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为 AA=5/6A X 7/10A=7/12AA； Aa=5/6AX 3/10a+7/10AX 1/6a=11/30Aa； aa=1/6aX
4、3/10a=1/20aa。答案： 1/20变式训练 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（ ）A1/9 1/6B3/8 1/9C1/6 5/12D1/6 1/9【异题同解】例1 为动物的交配问题，一般为自由交配；变式训练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
5、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不变的先分后合原则例2 人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病（基因为H、h）和乙遗传病（基 因为T、t）患者，系谱图如下。若丨一3无乙病致病基因，请回答下列问题（所有概率用分 数表示）：图例：患甲病女性患乙病男性匡患两种病男性O正常男女（1） 1-2的基因型为 ; 115的基因型为 。（2） 如果115与116结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为。（3）如果115与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带h基因的概率为。【思维导引
6、】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则求出相应的概率。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II-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II-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。（1）11-2患甲病，可以推出I-1和I-2有关甲病的基因型为Hh。对于乙病，由于II -1为乙病患者
7、，则I2为携带者。综合可知I2的基因型为HhXTXt。对于II5来说， 其表现型正常，则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II 5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II5与II6结婚，所生男孩同时患两种遗传病的概率时，II5基因型 为1/3HHXTY或2/3HhXTYII6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 则简单些。对于甲病来说，II5基因型为1/3H H或2/3H
8、h，I6基因型为1/3H H或2/3Hh，则后代 患甲病的概率为2/3X2/3X1/4=1/9o对于乙病来说，II5基因型为XTY，I6基因型为 1/2XTXT、1/2XT&.则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1/9 X 1/4=1/36。（3）II-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1-2/3x1/4=5/6。而出现携带者Hh的概率为 1/3x1/2+2/3x1/2=1/2。这样儿子携带h基因的概率为（1/2） / （5/6） =3/5。答案：HhXTXtHH
9、XTY 或 HhXTY 1/363/5变式训练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。则理论上子代中成活个体的表现型 及比例分别为。【异题同解】本题与例题不同之处是本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分离定律的内容，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则
10、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，也不容易出错。三、DNA碱基比例的计算一一不变的碱基互补配对原则及其衍生关系例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,则该 DNA 分子( )A. 含有4个游离的磷酸基B. 连续复制2次，需要游离的腺嘌吟脱氧核苷酸210个C. 4 种碱基 A ： T ： G ： C=3 ： 3 ： 7 ： 7D. 碱基排列方式共有4100种【思维导引】本题涉及DNA碱基比例与数量的判断，根据碱基互补配对原则解题即可。 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
11、 ： G ： C=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、C的数量则依次是20、10、40、30。故该DNA中腺嘌吟脱氧核苷酸数 为10+20 = 30个。连续复制2次，需要游离的腺嘌吟脱氧核苷酸数(221)X30 = 90 个,4 种碱基的比例是 A ： T ： G ： C= (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
12、 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 C。变式训练3 某DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，则该片段中 腺嘌呤有( )A. 240 个B. 48 个C. 800个D. 160个【异题同解】此题与例题都是利用碱基互补配对原则进行解题，根据两个非互补碱基之 和占全部碱基的 50%，可得腺嘌吟占全部碱基的 20%。根据胞嘧啶数目与比例可求腺嘌吟 数。在计算DNA分子有关碱基比例时，所依据的原则始终是碱基配对原则。即在一个DNA 分子中，A=T , G=C。由此衍生出的关系有： (A+G) / (T+C)等非互补碱基的和之比在整个DNA分子中为
13、1,两条互补链的 比例互为倒数； (A+T) / (G+C)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半保留复制原理例 4 如图表示某研究性学习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 复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代）。请据图回答:呷培承基I萌环切閭珈關心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， 则是全保留
14、复制还是半保留复 制？ 。如果DNA位于全中带位置，则是复制。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，则是全保留复制；如果DNA位于带位置，则是半保留复制。【思维导引】本题通过实验探究DNA复制的方式，本质是考查DNA半保留复制的原 理的应用。解题时可先假设DNA全保留或半保留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20 min,即细菌繁殖一代，DNA如果进 行半保留复制，产生的两个子代DNA均含14 N和15 N,离心后全位于中带。如果为全保留 复制，则子代的两个DNA中其中
15、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14 N的细菌在含15N的培养基上培养40 min,即细菌繁殖两代，如是DNA进行全保 留复制，则只含14 N的DNA位于轻带占1/4,只含15N的DNA位于重带占3/4；如果DNA 进行半保留复制，则含14N和15N的DNA位于中带且占1/2,只含15 N的DNA位于重带且占 1/2。答案： 全保留 半保留 1/4轻和3/4重 1/2轻和1/2重变式训练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 氧核苷酸上，然后加入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。根据所学知识回答下列问题：（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的半保留复制的原理进行解题，只是例题还分 析了全保留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
