基因分离定律的拓展和应用

摘要：在孟德尔的基因分离定律内容中，就教材的基本知识而言，学生学习不存在多大的困难，但是却会出现学生遇到题目就不会做的情况。究其缘由在于：一是学生在数学学习中还没有学习概率，对基因分离规律中的概率不会计算；二是学生没有掌握知识和题型规律，对变形知识题型无从下手。

关键词：基因分离定律；拓展与运用；解题能力；题目变形

一、 问题的提出

孟德尔的基因分离定律内容，就教材的基本知识学生学习不存在多大的困难；但是，学生遇到题目就不会做。

原因在于，一是学生在数学学习中还没有学习概率，对基因分离规律中的概率不会计算；二是学生没有掌握知识和题型规律，对变形知识题型无从下手。

二、 问题解决的策略

（一） 加强概率计算知识的教学

计算事件的概率一般有两种情况，一种是预期概率，即对将要发生的事件出现的可能性的推算；另一种是已经发生了的事件中隐含事件的概率。

1. 预测将要发生的事件的概率。这是可能会发生，而还未发生的事件，计算其概率时各种可能都要计算到。

【例1】一对正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，再生一个孩子是白化病致病基因携带者的概率是多少？

2. 已经发生了的事件中包含多种隐含事件。这种已经发生了的事件中隐含事件的概率，是已经发生了的事件概率中的可能概率，而不是全部可能事件的概率。

【例2】一对正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，現在又生了一个正常孩子，这个孩子是白化病致病基因携带者的概率是多少？

（二） 研究共性形成规律，利于学生理解和掌握

通过例题分析，总结出2/3规律，即正常个体中携带者的概率的计算，Aa=Aa/（AA+Aa）。

原始知识例题，一对正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，再生一个孩子是白化病致病基因携带者的概率是多少？

解析：这是预测将要发生的事件的概率。一对正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，说明这对夫妇都是携带者，其基因型都是Aa。遗传规律为：Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa，所以，他们再生一个孩子是白化病致病基因携带者的概率是1/2。

基础变形例题，一对正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，现在又生了一个正常孩子，这个孩子是白化病致病基因携带者的概率是多少？

解析：这是已经发生了的事件中隐含事件的概率。这对夫妇生了一个白化病孩子，说明双方都是白化病致病基因的携带者，其基因型都是Aa。现在又生了一个正常的孩子是已经发生了的事件，其基因型只可能是AA和Aa，不可能是aa。在计算该孩子是携带者的概率时，不能将aa的概率带进来，如例1的表中的1/4aa要剔除。所以，这个孩子是白化病致病基因携带者的概率方式为：Aa=Aa/（AA+Aa）=（1/2）/（1/2+1/4）=2/3。

变形例题，在寻找人类的缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚系的系谱进行相应基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。该岛每5人中就有1人是蓝色盲基因携带者。下图为该岛某家庭蓝色盲遗传系谱图，请分析回答下列问题：（相关的基因用A、a表示）

（1）该遗传病的遗传方式为。

（2）个体4的基因型是，个体10的基因型是。

（3）若个体13的母亲是蓝色盲，则他与个体12生一个色觉正常男孩的概率是。

解析：（1）个体3和个体4都正常，但他们却有一个患此病女儿，说明该病是常染色体隐性遗传病。（2）个体4表现正常，其女儿是患者，则他基因型是Aa。个体10自身正常，其父母正常，姐妹一个是患者，所以，他的基因型是AA或Aa。（3）个体13的母亲是蓝色盲，则他的基因型为Aa。个体12色觉正常，其基因型和概率分别为AA=1/3、Aa=2/3。他们生正常孩子的概率为：1-2/3×1/4=5/6，其中正常男孩的概率为5/12。

难度变形例题，（2007，广东卷20题变式题）某种常染色体上的隐性遗传病在人群中的病率为1%。有1对夫妇均正常，其中女子是隐性遗传病致病基因的携带者，请问，这对夫妇的子女患遗传病的可能性有多大？

A. 1/88B. 1/22C. 7/2200D. 3/800

解析：（1）依题意，女子的基因型可以确定为：Aa。

男子的基因型有两种可能：AA，或Aa。

（2）关键的问题是要计算出男子是携带者（Aa）的概率。

现在夫妇双方都表现正常，所以，一定要排除病人，求正常人群中杂合子的概率，即统计的总体是正常人，而不是所有人，应该剔除aa的概率。一般人群中发病率为1/100，设其病人基因型为aa，则a配子的频率为1/10，A配子的频率为1—1/10=9/10，由上表可知人群随机婚配时基因型AA和Aa的频率分别为：AA=（9/10）2、Aa=2×9/10×1/10。则在正常人群中Aa的概率为：（2×9/10×1/10）÷[（9/10）2+2×910×1/10]=2/11，即这对夫妇的男方基因型为Aa的概率为2/11，计算如下表。

规律运用：现在夫妇双方都表现正常，所以，一定要排除病人，求正常人群中杂合子的概率，即统计的总体是正常人，而不是所有人，应该剔除aa的概率。再求正常个体中携带者的概率为：Aa=Aa/（AA+Aa）。

（三） 加强练习提高学生的能力

通过相应练习，举一反三，使学生对基因的分离定律的计算熟练运用，提高学生的解题能力。

作者简介：

李华，湖南省岳阳市，湖南省岳阳市外国语学校。