整体法在遗传概率计算中的运用

逍遥学能  2014-06-30 15:07

 

概率是对某一可能发生的事件的估计,是指总事件与特定事件的比例,其范围从0到1. 遗传概率的计算是一个难点,其中关键是怎样把握整体“1”, 研究的整体“1”的范围不同,概率大小就不同,整体“1”的范围越大,则某些性状出现的概率越小,反之则越大。在绝大部分的题目中,只要能正确理解整体“1”,则计算概率就不难了,分类分析如下:

 

1、杂交子代确定了表现型和基因型,求表现型和基因型的概率

 

例1、一对夫妻都携带了白化致病基因,求生一个白化病孩子的概率?

 

答案:1/4

 

解析:因为孩子的表现型是白化病,基因型是aa,故整体1就是所有孩子,则生一个白化病孩子的概率是 1/4.

 

2、、杂交子代确定了表现型,但没确定基因型,求某基因型的概率

 

例2:一对表现正常的夫妇生了一男一女两个孩子,其中男孩正常,女孩患有某种遗传病。该男孩长大后,和一个其母亲是该遗传病患者的正常女人结婚,婚后生了一个表现正常的儿子,问这个儿子携带患病基因的概率是(   )
A. 3/5    B. 5/9     C. 4/9    D. 11/18

 

答案:A

 

解析:首先判断该病的遗传方式:无中生有为隐性,生女患病为常隐,则夫妇的基因型都为Aa,男孩表现型正常,他的基因型可能为AA或Aa,把这两种基因型看作是整体“1”,其比例各为1/3和2/3,与正常女人的婚配方式有两种:1/3AA×Aa;2/3Aa×Aa。把这两种婚配方式看作是一个整体“1”,则所生孩子基因型Aa出现的概率可表示如下:

 

P:1/3AA×Aa                            P: 2/3Aa×Aa
↓                                      ↓

F1: 1/3×1/2AA  1/3×1/2Aa      F1:2/3×1/4AA  2/3×2/4Aa  2/3×1/4aa

 

因为儿子表现型已经正常,那么aa所出现的机会要从整体1中去除,整体1中的两种基因型比例要重新分配,即Aa为:Aa/(Aa+AA)=(1/6+2/6)/5/6=3/5。

 

3、求有关自交后代某基因型的概率

 

①自交过程中不淘汰个体     ②自交过程中每一代都淘汰某种基因型       

 

例3、让基因型为Aa的植物体连续自交4代,则所得到的该生物种群中基因型为AA的个体所占比例是多少?如果逐代淘汰基因型为aa的个体,则所得到的该生物种群中基因型为AA的个体所占比例是多少?

 

答案: 15/32AA               15/17AA     

 

解析:让基因型为Aa的个体连续自交4代,不逐代淘汰,每一自交的子代都看成整体1,很易推知杂合子Aa占F4代个体总数的(1/2)4,即为1/16。则F4代基因型及比例为15/32AA+2/32Aa+15/32aa。如果逐代淘汰aa的基因型,则每一代都必须先淘汰aa的个体,再把剩下的个体看成整体1,再计算不同基因型个体的概率,如果不先淘汰aa个体就计算个体的概率,就会出现错误。具体分析如下表:

亲本

Aa自交

F1

自交结果

1/4AA+2/4Aa+1/4aa   (划横线表示淘汰,以下同)

比例换算

1/3AA+2/3Aa

F2

自交结果

1/3AA+2/3(1/4AA+2/4Aa+1/4aa)=3/6AA+2/6Aa+1/6aa

比例换算

3/5AA+2/5Aa

F3

自交结果

3/5AA+2/5(1/4AA+2/4Aa+1/4aa)=7/10AA+2/10Aa+1/10aa

比例换算

7/9AA+2/9Aa

F4

自交结果

7/9AA+2/9(1/4AA+2/4Aa+1/4aa )= 15/18AA+2/18Aa+1/18aa

比例换算

15/17AA+2/17Aa

根据表格可知AA的个体占15/17

 

当然我们也可以快速的解答第二问,因为是自交,逐代淘汰aa的个体与到第F4代一次性淘汰aa的个体,结果是一样的。到第F4代各个体的比例如上,一次性淘汰15/32aa之后再进行比例换算,基因型为AA的个体占15/17。

 

4、求自由(随机)交配中某表现型的基因型的概率

 

例4、果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,

 

产生的F1代在自交产生的F2代,将F2代中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配产生F3代。问F3代中灰身果蝇Bb的概率是(  )

 

A.1:2        B.4:5       C.4:9       D.2:3

 

答案:C

 

解析:F2中的基因型应为1/4BB、2/4 Bb、1/4bb,当除去全部黑身后剩下的灰身果蝇为1,则灰身基因型应为1/3BB、2/3Bb,让这些灰身果蝇自由交配时,

 

则一共有四种交配方式:

 

①2/3Bb×2/3Bb                 ②1/3BB×1/3BB

 

  ③1/3BB(雌)×2/3Bb(雄)     ④2/3Bb(雌)×1/3BB(雄)

 

四种情况是一个整体1,千万不能少了那种,否则就会出错。把四种方式分别计算得到子代的个体为:4/9BB、4/9Bb、1/9bb. 如果问F3代灰身果蝇中Bb的概率是(  )则答案为1/2,因为整体1为灰身果蝇。

 

5、求男孩患病和患病男孩的概率

 

例5、一对夫妻都携带了白化致病基因,求这对夫妻生一个男孩患白化病的概率和患白化病男孩的概率?

 

答案:1/4       1/8

 

解析:①已经定了是男孩故只要考虑患病的概率,而生的小孩为整体1,患病的占1/4。

 

②生的小孩为整体1,患病的小孩占1/4,患病小孩又可以看成整体1,包括男孩和女孩两种,男孩占1/2,故答案为1/4×1/2= 1/8。

 

归纳规律为:常染色体上的基因控制的遗传病,①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率;②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率× l/2。

 

例6、一对夫妻,女的是红绿色盲基因携带者,男的正常,求这对夫妻生一个男孩患色盲的概率和色盲男孩的概率?

 

答案:l/2      l/4

 

解析:①男孩为整体1,分两种正常和色盲,色盲占l/2,答案为1×l/2= l/2。

 

②孩子为整体1,色盲孩子占l/4,患色盲的孩子只能为男孩,答案为l/4×l= l/4.归纳规律为:性染色体上的基因控制的遗传病①男孩患病概率只需要考虑男孩中的情况,不要考虑女孩。②患病男孩概率男孩女孩一起为整体考虑。

 

6、两对基因(自由组合)的个体产生配子的概率

 

例7、基因型为AaBb(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体,问①这个个体的一个精原细胞可能产生AB精子的概率?实际产生AB精子的概率?②这个个体可能产生AB精子的概率?实际产生AB精子的概率?(不考虑基因的交叉互换和基因的突变)

 

答案:①l/4          l/2或0              ② l/4           l/4

 

解析:①一个精原细胞可能产生的四种精子为整体1,AB的精子占l/4,实际产生四个精子为整体1,但两两相同,故AB的精子要么有两个占l/2,要么没有占0。②这个个体可以产生非常多的精子为整体1共有四种,每种数量基本相等,其中AB精子占l/4  ,因为数量多,所以可能和实际是一样的。


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