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分析高中生物遗传概率计算技巧

2018-04-13周丹吕燕

新课程·中学 2018年1期
关键词:计算高中生物技巧

周丹 吕燕

摘 要:高中生物作为高中理科教育中的重要内容,作为高中理科教育中的重点和难点,必须要能够让学生掌握生物学习技巧。其中,遗传病概率计算作为高中生物中比较难的知识点,学生往往会在计算过程中遇到一些问题或错误。这就需要能够整合高中生物遗传概率计算技巧,帮助学生渡过这一难关。

关键词:高中生物;遗传概率;计算;技巧

高中生物遗传概率学计算作为高中生物教学的重点和难点,很多学生都在遗传概率计算学习中卡壳。作为学生学习过程中的一大难点,很多学生遇到此类问题时不知如何作答。概率是对某件事情发生几率进行估计,取值范围是0-1之间或0-100%之间。因此,为了能够帮助学生解决这一问题,笔者提出以下几种概率计算方法。

一、某个事件出现概率计算

某个事件出现的概率知识作为遗传概率中基础性问题,需要学生根据已知条件,能够从不同角度出发。

如题:杂合子自交,计算自交后代出现杂合体的概率。

在对此类型题进行计算的过程中,需要先了解该个体是已知表现型还是未知表现型。第一,如果该个体为显性性状表现型,则其基因型有兩种可能,即AA和Aa,并且两者的比例为1∶2,因此两者的杂合子概率为2/3。第二,如果该个体是未知表现型,则个体基因型为三种,即AA、Aa和aa,且三者的比例为1∶2∶1,此时的杂合子概率为1/2。可见,此问题的答案有两个,分别为2/3和1/2。

二、亲代基因型不确定,后代某一性状发生概率

此类问题在生物遗传概率习题中出现非常频繁,但相对来说较为简单。例如,一对正常的夫妇,且二者的双亲也都正常,但是双方都有一名患有白化病的兄弟,计算夫妇两人结婚后所生孩子患得白化病概率是多少?

在进行计算过程中,需要先确认夫妇的基因型和概率,通过上述得知,由于两人都有一个白化病兄弟,因此夫妇双方的Aa概率都是2/3、AA概率为1/3。我们假设夫妇为Aa,那么其后代患得白化病的几率为1/4。在计算过程中,该夫妇多是Aa的概率与假设夫妇均为Aa的后代白化病概率1/4相乘,也就是2/3×2/3×

1/4=1/9,也就是该夫妇后代患得白化病的几率,答案为1/9。

三、不完全数学归纳法

如果说以上两种遗传概率计算都属于基础内容,那么后续的内容就都是进阶内容,在计算方面上较为繁琐,并且已知条件更加复杂,是学生容易犯错、犯蒙的环节。

如题:自交系第一代基因型为Aa的玉米,自花传粉、逐代自交,到自交系第n代时,其杂合子的几率为多少?

在解题过程中,可以通过不完全归纳法,通过逐代推送的形式进行计算:

第一代为Aa;第二代为1AA2Aa1aa,一次你杂合体几率为1/2;第三代为1AA2Aa1aa杂合体几率是(1/2)2;第n杂合体几率为(1/2n-1)。其正确的答案为(1/2n-1)。

四、棋盘算法和加减、乘法概率计算

棋盘算法类似于九宫格,就是将相关数值和条件罗列在棋盘宫格中,从而组成一个表格,这样能够让相关内容变得更加直观。

案例:人类多指基因(T)是正常指(t)的显性,白化基因(a)是正常(A)的隐性,都在染色体中且是独立遗传。在这个家庭中,父亲多指、母亲正常,夫妇育有两个孩子,一个正常指的孩子、一个白化病孩子,请计算单个孩子患有一种病、两种病以及患病概率分别为多少?

在计算过程中,先要推导出父母基因型,即父亲为TtAa、母亲为ttAa。之后画出棋盘(宫格),如图。答案为1/2、1/8、5/8。

当然针对上述案例,还可以采用计算的方法,但是相对来说更加复杂一些。根据上述题意分析:第一,先推导出父母的基因型为TtAa(父亲),ttAa(母亲)。根据单基因法分析看,如果夫妇两人再生育后代,则可以推到出Tt×tt→1/2Tt,也就是多指的概率为

1/2;再计算Aa×Aa→1/4aa,也就是白化病的患病几率为1/4。第二,下一个孩子同时患病概率为:P多指(1/2Tt)又白化(1/4aa)=

1/2×1/4=1/8(乘法原理);第三,下一个孩子只患一种病的概率为

1/2+1/4-1/8×1=5/8(加法原理和乘法原理)。因此,计算答案为:

1/2、1/8、5/8。

此案例笔者采用了两个解题方法,但是前者的效率更高一些,在计算中也更加形象、直观,更加适用于选择题;后者是通过加减和乘法原理进行计算,计算方法相对比较传统,更加适用于大题计算。因此,需要学生能够灵活选择计算方法。

综上所述,生物遗传概率计算作为高中生物教学中的重点和难点,很多学生在计算过程中容易马虎,这就需要学生能够在掌握基本的计算方法后,加强已知条件阅读,并找出关键性数据,通过多个角度进行分析,尽可能采用更加简便的方法计算,这样能够提高计算精度,降低错题率。

参考文献:

[1]殷邦欣.高中生物遗传概率计算技巧[J].学周刊,2012(32):166-167.

[2]赵光明.遗传病的概率计算方法例析[J].读与写,2006(7):60-61.

[3]张在惠.多重条件下的概率计算在遗传学解题中的运用[J].宁德师专学报(自然科学版),2017(2):102-103.

编辑 鲁翠红

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