高考生物专题4-遗传概率的解题技巧

遗传概率的解题技巧遗传问题在高考中占有相当大的比重，下面我们从“遗传方式的判定”、“利用分离定律解决自由组合问题”、“遗传病患病概率的计算”、“基因频率的计算”等角度进行探讨。一、遗传方式的判定【理论阐释】1．遗传方式的分类：伴X隐性遗传伴X显性遗传性(X)染色体常染色体隐性遗传常染色体显性遗传常染色体隐性基因显性基因遗传方式基因类型染色体类型此外，还有伴Y遗传（传子不传女）、细胞质遗传（随母不随父）。2．常见“遗传方式的判定”类型（1）遗传图谱确定类：题中给出遗传系谱图及一些条件，根据遗传系谱图判定遗传方式的类型。（2）后代比例类：题中给出遗传过程中有关个体的表现型及比例，判定遗传方式的类型。（3）遗传图谱可能类：此类题不能确切判定遗传类型，但可判定是哪种遗传类型的可能性大。3．解题技巧（１）前两类一般分两步，先判定相对性状的显隐性关系，再判定在哪类染色体上。第一步：相对性状的显隐性关系的判定方法一：假设法方法步骤如下：假设某性状是显性或隐性→结合题意推断出结论→比较此结论与题干信息是否相符→判断假设正误→确定性状是显性还是隐性方法二：歌诀法（依据：无中生有是隐性，有中生无是显性）方法步骤如下：在图谱中查找全有病或全无病双亲→看其子代是无病或有病→结合歌诀判定方法三：“分离定律”法方法步骤如下：把具有相同性状个体数相加→求其比值→结合“３显１隐”进行确定第二步：判定在哪类染色体上方法一：假设法方法步骤如下：假设基因在常或性染色体上→结合题意推断出结论→比较此结论与题干信息是否相符→判断假设正误→确定基因在常或性染色体上（２）第三类，一般采用观察法。方法步骤如下：观察图谱中某性状在男女中出现的情况→再结合显隐、常性染色体遗传特点判断。说明：①如果某性状的出现与性别无关，一般确定在常染色体上；反之，则在性染色体上。出现概率高的性状为显性，低的为隐性。②“父病女全病，母病子全病，一般伴X显性”。【典例导悟】1．遗传图谱确定类【例1】（2009·山东高考）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：12121234534ⅠⅡ正常男、女甲病男、女乙病男、女两病皆患男、女Ⅲ（1）上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为__________，乙病的遗传方式为__________。【解析】（1）显隐性的判定方法一：假设法假设乙病为显性遗传病→图谱中Ⅰ代中的1和2都没乙病（全为隐性纯合子）→Ⅱ代中的2和3不应有病→这与Ⅱ代中的2有乙病相矛盾→假设不成立→乙病为隐性遗传病方法二：歌诀法图谱中Ⅰ代中的1和2都没乙病→Ⅱ代中的2有乙病→结合歌诀法（无中生有是隐性，有中生无是显性）→乙病为隐性遗传病（2）在哪类染色体上的判定方法一：假设法假设控制乙病的基因（b）位于常染色体上→根据题干信息，Ⅱ代中的4（无致病基因）的基因型应该为BB→Ⅲ中不可能出现乙病患者→这与Ⅲ中的4患乙病相矛盾→假设不成立→乙病为伴X遗传病答案：常染色体显性遗传伴X隐性遗传2．后代比例类【例2】（2008·海南高考）红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是A.红眼对白眼是显性B.眼色遗传符合分离定律C.眼色和性别表现自由组合D.红眼和白眼基因位于X染色体上【解析】选C。（1）判定显隐性关系方法一：假设法假设白眼性状为显性→红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇应有白眼出现→这与“子代雌、雄果蝇都表现红眼”相矛盾→假设不成立→红眼对白眼是显性方法三：分离定律法红眼：白眼﹦（1/4+1/2）:1/4﹦3/4:1/4﹦3:1→红眼对白眼是显性（2）判定在哪类染色体上方法一：假设法假设控制眼色的基因（A、a）位于常染色体上→果蝇后代性状应该与性别无关→这与题干信息F2中“没有白眼雌蝇”相矛盾→假设不成立→控制眼色的基因（A、a）位于X染色体上3．遗传图谱可能类【典例3】(2009·江苏高考)在自然人群中，有一种单基因(用A、a表示)遗传病的致病基因频率为1／10000，该遗传病在中老年阶段显现。1个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。该种遗传病最可能是___遗传病。12121234545ⅠⅡ表示正常男、女表示甲病男、女3612345表现型未知??ⅢⅣ【解析】观察法观察图谱发现:Ⅰ代中1(父)有病，Ⅱ中2、3、4（女）全有病；Ⅲ代中1(父)有病，Ⅳ中3、4（女）全有病→极可能是“X染色体显性”答案：X染色体显性二、利用分离定律解决自由组合问题【理论阐释】1．含义：从本质上讲，减数分裂过程中，在同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上非等位基因自由组合，在处理两对及两对以上等位基因遗传问题时，可一对一对分开处理后，再合在一起处理。这样，可使问题简单化。2．可解决问题的类型（1）计算配子种数：具有多对相对性状的个体减数分裂时会产生多种类型的配子，可利用分离定律快速计算出其数目。（2）计算某基因型的比例：具有多对相对性状的个体杂交，可产生多种类型的后代，可利用分离定律快速计算出某基因型个体的比例。3．解题技巧方法一：分合法具体操作如下：第一步：分别确定每对相对性状所产配子种数（或后代基因型及比率）第二步：将所有配子种数相乘，或基因型相组合（比率相乘）【典例导悟】1．计算配子种数【例1】（2009·上海高考）基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是A.2B.4C.8D.16【解析】选A。方法一：分合法第一步Aa→2;BB→1;cc→1;DD→1.第二步2×1×1×1﹦2。2．计算某基因型的比例【例2】（2009·江苏高考）已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16【解析】选D。方法一：分合法第一步Aa×Aa→表现型：2子代：1/4AA,1/2Aa,1/4aaBb×bb→表现型：2子代：1/2Bb,1/2bbCc×Cc→表现型：2子代：1/4CC,1/2Cc,1/4cc第二步表现型总种数﹦2×2×2﹦8（种）,故B错。AaBbCc个体的比例：1/2Aa×1/2Bb×1/2Cc﹦1/8AaBbCc,故A错。Aabbcc个体的比例:1/2Aa×1/2bb×1/4cc﹦1/16Aabbcc,故C错。aaBbCc个体的比例：1/4aa×1/2Bb×1/2Cc﹦1/16aaBbCc,故D正确。三、遗传病患病概率的计算【理论阐释】1．含义：计算某遗传病出现的可能性。2．常见类型（1）单一类型：只计算一种遗传病出现的概率。（2）组合类型：同时计算两种或两种以上遗传病共同或单独出现的概率。3．解题技巧方法一：配子概率法算出配子出现的概率配子概率组合结论方法二：组合法分别计算出遗传病单独出现的概率按要求将概率组合结论【典例导悟】1．单一类型【例1】（2009·广东高考）某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是A.10/19B.9/19C.1/19D.1/2【解析】选A。可采用方法一：某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%→aa个体比率为：81%→a，基因比率为：9/10→A基因比率为：1/10→AA占全部个体的比率为：1/10×1/10﹦1/100，Aa占全部个体的比率为：19/100－1/100﹦18/100→患病妻子是AA的可能性为：1/19;是Aa的可能性为：18/19→妻子患病×丈夫正常→aa个体的比例为：18/19×1/2a×a=9/19aa→他们所生的子女患该病的概率为:1-9/19=10/19。故A正确。2．组合类型【例2】（2009·安徽高考）已知人的红绿色盲属于X染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传（D对d完全显性）。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ3（不携带d基因）和Ⅱ4婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、色盲、既患耳聋又患色盲的可能性分别是A．0、1/4、0B．0、1/4、1/4C．0、1/8、0D．1/2、1/4、1/8ⅠⅡ【解析】选A。可采用方法二：设正常基因为B，红绿色盲基因为b。经推断知：Ⅱ3的基因型为DdXBY,Ⅱ4基因型为1/2DDXBXB或1/2DDXBXb。第一步Dd×DD→Dd(全不耳聋)XBY×1/2XBXB→1/2XBY、1/2XBXB（全不色盲）XBY×1/2XBXb→1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY（色盲）第二步Dd×1/4XbY→1/4DdXbY（色盲但不耳聋）四、基因型频率、基因频率的计算【理论阐释】1．含义：计算群体中某基因型或基因出现的概率。2．常见类型Ⅰ．基因频率的计算（1）常染色体上基因频率的计算①已知个体数，在随机交配下求概率②已知基因型频率，在随机交配（或自交）下求概率（2）性染色体上基因频率的计算Ⅱ．基因型频率的计算（1）常染色体上基因型频率的计算（2）性染色体上基因型频率的计算3．解题技巧Ⅰ．基因频率的计算常染色体上基因频率的计算（2）X染色体上基因频率的计算yx2)knm(yk2nyx2)knm(xk2my，,xk，,n,m：某隐性基因频率则某显性基因频率隐性雄性个体数显性雄性个体数杂合雌性个体数隐性纯合雌性个体数数假设显性纯合雌性个体方法三Ⅱ．基因型频率的计算方法一：基因型频率法常染色体上且自交某基因型频率﹦纯合子基因型比率+1/2杂合子基因型比率方法二：基因频率法（1）常染色体上且随机交配第一步算出显、隐性基因频率（若A基因频率﹦q,a基因频率﹦p）;第二步算出各基因型频率则AA基因型频率﹦q2Aa基因型频率﹦2qpaa基因型频率﹦p2（2）性染色体上若XB基因频率﹦q,Xb基因频率﹦p;则在群体（雌雄相等）中有：XbXb基因型频率﹦p2/2XbY基因型频率﹦p/2【典例导悟】Ⅰ．基因频率的计算（1）常染色体上基因频率的计算【例1】（2009·上海高考）某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv、vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是A.43%B.48%C.52%D.57%【解析】选B。方法一：定义公式法群体总数：20000+2000﹦22000（只）VV总数﹦20000×15%+2000﹦5000（只）Vv总数﹦20000×55%﹦11000（只）vv总数﹦20000×30%﹦6000（只）新群体中又因随机交配的群体中亲、子代基因频率不变，所以，F1中V的基因频率约是48%。V基因频率%48222000110002500022个体总数杂合子个体数纯合子个体数方法二：基因型频率法加入2000只果蝇后，各基因型频率为：V频率﹦VV基因型比率+1/2Vv基因型比率≈23%+1/2×50%≈48%又因随机交配的群体中亲子代基因频率不变，所以，F1中V的基因频率约是48%。VV频率%232000200002000%1520000Vv频率%50200020000%5520000【例2】已知某生物种群中，AA个体占30%，Aa个体占50%，aa为20%，在自交情况下，后代中A基因占有的百分比为__________。解析：解答此题可用方法一，即基因型频率法A基因频率=纯合子基因型比率+1/2杂合子基因型比率=30%+1/2×50%=55%答案：55%（2）性染色体上基因频率的计算【例3】某100人的人群中，正常女性为30人，女色盲携带者15人，女色盲5人，男正常40人，男色盲10人，