遗传定律中的计算及解题策略|亨利定律的四种表达式

　　 [摘要] 新教材必修2《遗传与进化》主要介绍了遗传的知识，这部分内容对学生来说是重点也是难点，现就有关遗传定律中的计算题型及解题策略谈一些解题思路。 　　[关键词] 分离定律 自由组合定律 遗传计算
　　
　　一、基因的分离定律
　　我们在做遗传题时一定要充分利用分离定律中F1 自交、测交等的现象、规律。
　　例题1.已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1自交产生F2，试问：（1）取F2中的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为多少？（2）取F2中的雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为多少？（3）将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为多少？（4）将F2的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为多少？
　　策略：做这类题时，首先要仔细审题，区分自由交配与自交。自由交配时雌雄果蝇所有基因型组合均要考虑；自交仅指基因型相同的个体相交。
　　解析：假设果蝇体色由A、a基因控制。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身，说明灰身是显性性状，黑身是隐性性状。F1为杂合子，F1自交产生F2，由孟德尔分离定律可知F2有3种基因型2种表现型：AA（灰）�Aa（灰）�aa（黑）=1�2�1
　　（1）解法1：雌果蝇的基因型为：1/4AA、2/4Aa、1/4aa，雄果蝇的基因型也为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，自由交配后子代中灰身（AA+Aa）=12/16，黑身（aa）=4/16，∴灰身�黑身=3�1
　　解法2：F2代A和a基因频率都为1/2，根据（A+a）�2=A�2+2Aa+a�2得到子代灰身与黑身比是3�1
　　（2）解法1：aa基因型自交和Aa基因型自交子代才会出现黑身果蝇，∴1/4（aa×aa）1/4 aa(黑身)；2/4(Aa×Aa)1/8aa（黑身），子代黑身果蝇占3/8，则灰身果蝇占5/8，灰身�黑身=5�3
　　解法2：F2雌雄果蝇自交相当于杂合子进行第二代自交，隐性纯合子为（1-1/2�2）×1/2=3/8，所以灰身�黑身=5�3
　　（3）解法1：将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，所以不用考虑黑身果蝇，相当于aa基因型为致死基因型。此时F2中雌果蝇中AA占1/3，Aa占2/3，雄果蝇中AA占1/3，Aa占2/3，自由交配后子代灰身（AA+Aa）：黑身（aa）=8�1
　　解法2：F2代的灰身果蝇A频率为2/3，a频率为1/3，∴子代灰身与黑身果蝇之比为8�1
　　（4）F2灰身自交，只有Aa后代出现黑身2/3（Aa×Aa）1/6 aa (黑身)，∴子代灰身（AA+Aa）：黑身（aa）=5�1
　　二、基因的自由组合定律
　　孟德尔两对相对性状的遗传试实验：亲本为纯合的黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到F1代，F1为黄色圆粒，F1自交得到F2中315黄圆：108黄皱：101绿圆：32绿皱=9�3�3�1，对F2中每一对相对性状单独进行分析:圆粒：皱粒接近3�1，黄色：绿色接近3�1，所以在做自由组合类型题时，可以将多对等位基因中的每对等位基因按分离定律做，然后再进行组合。在做基因型与表现型互推及概率计算时要充分利用分离定律中的自交、测交等现象。
　　例2.香豌豆中，只有当A、B两个不同的显性基因共同存在时，才开红花。（两对基因独立遗传），一株红花植株与aaBb的植株杂交，子一代中有3/8开红花。若让这一株红花自交，则其后代红花植株中，杂合体占多少？
　　策略：透过表面看本质。杂合子概率=1-纯合子概率。
　　解析：本题关键是要先确定该红花的基因型。由题已知只有当A、B两个不同的显性基因共同存在时，才开红花。（两对基因独立遗传），一株红花植株与aaBb的植株杂交，子一代中有3/8（1/2×3/4）开红花。1/2为Aa×aa的组合，3/4为Bb×Bb的组合，所以该红花的基因型为AaBb。该红花植株自交后代红花植株中，杂合体有很多种基因型，但纯合体只有一种为AABB，∴其后代红花中纯合子AABB占1/9，则杂合子为8/9
　　例3.豌豆灰种皮（G）对白种皮（ｇ）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（ｙ）为显性。现有GGYY与ｇｇｙｙ杂交得F1，F1自交得F2，F2植株自交所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比。
　　策略：弄清题意，准确理解概念，知其所问；清晰、准确地掌握规律的内涵和外延，灵活变通地加以运用；仔细审题，明确亲本的基因型或表现型。
　　解析：因为题中要求分别求种皮颜色分离比和子叶颜色分离比，所以将两对相对性状分开看。种皮是由珠被发育形成，因此种皮颜色由母本基因型决定。该种子由F2植株自交所结，其母本为F2。因为亲本基因型为GG×gg得到F1，F1自交得到F2基因型为为1GG：2Gg：1gg，所以种皮颜色的分离比为：灰�白=3�1子叶由受精卵发育形成，因此F2植株自交所结种子也就是F3，相当于让F1（杂合子）连续自交2次，所以绿色子叶比例为：（1-1/2�2）×1/2=3/8，黄色子叶比例为5/8，则子叶颜色的分离比为黄�绿=5�3。
　　三、遗传基本定律的适用范围
　　遗传学的基本定律都是对进行有性生殖的真核生物而言的，属于细胞核遗传。原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研究范围。
　　例4.有些线粒体的DNA的突变导致人体的一种称为Leber遗传性视神经病（LHON)的疾病，该病症是成年后突然失明。某夫妇中，妻子患红绿色盲，丈夫患LHON,则其后代患病的概率是多少？
　　策略：明确遗传定律适用范围。
　　解析：LHON属于细胞质遗传，细胞质遗传表现为母系遗传，丈夫患病不会遗传给后代，该题只需考虑红绿色盲的遗传情况。所以后代患病的概率是1/2。
　　四、解答生物计算题的关键
　　总之，我们在解答生物计算题时一定要把握住以下几点：
　　1.透彻理解生物学概念、规律；
　　2.娴熟运用计算技巧；
　　3.仔细审题。
　　最后达到我们的目标：准而快。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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