兴化市周庄高级中学 章晓春
一、单位“1”的改变对概率计算的影响
在生物性状的遗传中，子代的基因型、表现型、产生的配子等事件都可以看成单位“1”，其中的某种基因型、某种表现型或某种配子产生的机会就是概率了。研究对象的不同，单位“1”所具有的内涵也不一样，它所均分的份数就不一样，也就是单位“1”变了。这就是我们在练习时常见到的同样求的是杂合子(Aa)的概率，但概率却不同的原因。 一般来说，在遗传概率的计算中，只要有选择淘汰，单位“1”就会改变，其中事件发生的概率也会随之发生改变。例如：杂合子(Aa)自交产生的后代中，杂合子的概率是1/2，这时的单位“1”是均分成了4份；而在显性后代中，杂合子的概率是2/3，这时的单位“1”是均分成了3份，如下图所示。很显然“在显性后代中”相较于“在自交后代中”出现了隐性纯合子(aa)的选择淘汰。
[例1] (2013·安徽高考，节选)pdi下图是一个常染体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。
(1)Ⅱ2的基因型是________。
(2)一个处于平衡状态的体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为________。如果第一个孩子是患者，他们第二个孩子正常的概率为________。
[答案] (1)AA或Aa (2)q/3(1＋q) 3/4
二、两对等位基因独立遗传的异常分离比与概率计算
1．对存在于两对等位基因独立遗传的异常分离比中的隐性信息的提取
在两对等位基因控制两对相对性状的遗传中，一般我们了解到的都是F2中出现4种表现型，
其分离比为双显∶单显∶单显′∶双隐＝9∶3∶3∶1的情况。但也有F2中出现3种表现型的情况发生，其分离比可能是9∶6∶1、9∶3∶4、12∶3∶1等异常比例。
还有两对等位基因控制一对相对性状的情况，F2的表现型只有2种，分离比为双显∶其他＝9∶7、其他∶双隐＝15∶1等。
2．提取基因通过控制酶的合成从而控制性状遗传图解中的信息
很多时候，题设条件不是直接给出基因与性状之间的对应关系，而是告诉你基因控制酶的合成与性状的联系图解，那么解决这类问题的关键就在于要确立基因与性状的对应关系。如图表示人体内苯丙氨酸的部分代谢途径，基因A、B、C、D显性时代谢可正常进行，若隐性纯合时则会使代谢受阻，引起相关疾病。假设每对基因均独立遗传。由图可知，基因与性状的对应关系是：
基因型为A_B_ccD_时，患苯丙酮尿症；
基因型为aaB_C_D_或A_bbC_D_或aabbC_D_时，患白化病；
基因型为A_B_C_dd时，患呆小症。
搞清楚了这些基因与性状的关系，就很容易进行概率计算了。
[例2] 下图A、B两国集团分别表示某雌雄异株植物M的花遗传及花瓣中素合成的控制过程。植物M的花(白、蓝和紫)由常染体上两对独立遗传的等位基因(A和a、B和b)控制。请据图回答下列问题：
lw25-126
(1)图A中甲、乙两植株的基因型分别是________、________。让图A中的F2蓝花植株自由交配，其后代表现型及其比例为________。
(2)与F1相比，F2中a基因频率________(填“增大”“减少”或“不变”)。不考虑其他因素的影响，仅通过图A中的杂交和自交，若白花植株更容易被天敌捕食，此因素________(填“会”或“不会”)导致种b基因频率下降。
[答案] (1)AAbb aaBB 蓝花植株∶白花植株＝8∶1 (2)不变 不会
三、配子的概率与子代表现型分离比的关系
在理想状况下，杂交后代的分离比与亲代产生配子的比例是密不可分的。一对相对性状的杂交实验告诉我们，F1杂合子Dd经减数分裂产生的配子有两种，概率各为1/2，所以F2中隐性性状(dd)的比例为(1/2)2＝1/4；在完全显性的前提下，显性性状的比例为1－1/4＝3/4；分离比就是显性性状∶隐性性状＝3∶1。又如同源四倍体植株甲(AAaa)与乙(Aaaa)的杂交后代中，显性性状与隐性性状的分离比的计算就直接与配子的概率相联系，甲(AAaa)产生的配子种类为：1/6AA、4/6Aa、1/6aa，而乙(Aaaa)产生配子的类型为1/2Aa、1/2aa盲文图书，则隐性个体的比例为1/6(aa)×1/2(aa)＝1/12，则显性个体的比例为1－1/12＝11/12，所以显性性状∶隐性性状＝11∶1。
因此在确定了配子产生的类型和概率后，后代各种性状的概率就迎刃而解了。
[例3] 玉米是高产的主要粮食作物，其颜与籽粒细胞中的素有关。现有黄纯种玉米通过辐射诱变处理后发生了单基因突变。突变株单株隔离自交后，有的玉米棒子自交出现了白籽粒，有的玉米棒子上出现了紫籽粒。经研究发现相关素的合成受基因A和B的控制(如图所示)，且发现紫纯合子的花粉完全败育。
(1)依题意，相关实验中玉米棒子上出现的白籽粒的基因型为________，紫籽粒的基因型为________，将上述白籽粒种植得到甲株，紫籽粒种植得到乙株。甲、乙植株作亲本杂交，杂交种F1籽粒的性状为________。
(2)从乙植株上收获杂交种F1籽粒，种植后自交，得到的F2籽粒性状及其分离比是____。
(3)将F2紫籽粒收获后全部种植，自由交配后得到的籽粒性状及其分离比是______。
[答案] (1)aaBB AAbb 全部黄 (2)黄∶白∶紫＝9∶4∶3 (3)白∶紫＝1∶5
四、两对相对性状的分离计算——十字交叉法
所谓“分离计算——十字交叉法” 的实质就是用基因的分离定律来解决基因的自由组合定律的问题。对于具有两对相对性状独立遗传的两个个体，其杂交后代各种性状概率的计算都可以先分别求出每对性状中隐性性状的概率k、g，则显性性状的概率就是(1－k)、(1－g)，然后利用“十字交叉法”即可计算出各种类型的概率了。如图所示，双隐性的概率(如两病兼患的概率)为k·g，双显性的概率(如正常的概率)为(1－k)·(1－g)，非双显性的概率(如致病概率)为1－(1－k)·(1－g)，单显性的概率(如只患一种病的概率)为[k·(1－g)＋g·(1－k)]等。这种计算方法的基本步骤如下：
(1)根据基因的分离定律确定甲、乙两种性状遗传的遗传方式。
(2)利用隐性个体上下推导相关对象的基因型及其比例。
(3)用分离定律分别求甲、乙的隐性性状的概率k和g，则显性性状的概率就是(1－k)、(1－g)。
(4)用十字交叉法求得各种要求的概率，如上图所示。
[例4] 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。以往研究表明在正常人中Hh基因型频率为10－4。请回答下列问题(所有概率用分数表示)：
(1)甲病的遗传方式为________，乙病最可能的遗传方式为________。
(2)若Ⅰ3无乙病致病基因，请继续分析。
①Ⅰ2的基因型为________；Ⅱ5的基因型为________。
②如果Ⅱ5与Ⅱ6结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为________，后代正常的概率和只患一种病的概率分别是________、________。
③如果Ⅱ7imrt与Ⅱ8再生育一个女儿，则女儿患甲病的概率为________。
[答案] (1)常染体隐性遗传 伴X染体隐性遗传 (2)①HhXTXt HHXTY或HhXTY ②1/36 7/9 5/24 ③1/60 000
五、随机交配与后代性状表现的概率计算
在一个理想状态下的种中，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。该理想状态要满足5个条件：①种足够大；②种中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。此时各基因频率和各基因型频率存在如下关系并且保持不变：当等位基因只有一对(Aa)时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则A＋a＝p＋q＝1，AA＋Aa＋aa＝p2＋2pq＋q2＝1，这就是遗传平衡定律。在自由交配(随机交配)的情况下，我们通常要利用这个定律进行概率计算，特别是显性个体中杂合子比例的计算。在一个自由交配的体中，显性个体中杂合子的比例为：2pq/(p2＋2pq)＝2q/(p＋2q)。
[例5] (2013·重庆高考，节选)某一单基因遗传病家庭，女儿患病，其父母和弟弟的表现型均正常。根据家族病史，该病的遗传方式是________________；母亲的基因型是________(用A、a表示)；若弟弟与人中表现型正常的女性结婚，其子女患该病的概率为________(假设人中致病基因频率为1/10，结果用分数表示)。在人中男女患该病的概率相等，原因是男性在形成生殖细胞时________________自由组合。
[答案] 常染体隐性遗传 Aa 1/33 常染体和性染体
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