高中生物运用公式求算几遗传病的概率

1、运用公式求算两种遗传病的概率遗传病概率计算是高中生物学教学的一个重点和难点。学生一般能熟练地进行一种遗传病概率的求算，而对两种遗传病概率的求算则感到十分困难。笔者在实际教学中，首先帮助学生总结归纳出求算两种遗传病概率的一般公式，然后应用公式解题，从而使计算简易准确，极大地调动了学生的学习积极性，收到了较好的教学效果。下面简述公式的归纳过程及其应用。一、公式的归纳1首先研究一种遗传病的有关情况，下面以白化病遗传为例：表1亲本子代基因型及比例子代表现型及比例肤色正常（A_）白化（aa）AA×aa1Aa10Aa×Aa1/4AA·2/4 Aa·1/4aa3/41

2、/4Aa×aa1/2Aa·1/2aa1/21/2×（1m）A_m aa表中为任意基因型，m为患白化病概率。A_代表AA或Aa。从表1中看出：无论亲本的基因型组合如何，子代的表现型都可以表示为“正常”和“患病”两种类型，其子代表现型及几率均可表示为表格中的末相形式。据此可写出两种遗传病遗传图解的一般通式。2两种遗传病遗传图解的一般通式 设aa控制甲病，bb控制乙病。m为患甲病的几率，n为患乙病的几率。则两种遗传病遗传图解的一般通式如下：（代表甲性状的任意基因型AA、Aa、aa，代表乙性状的任意基因型BB、Bb、bb）图13两种遗传病概率的公式 根据上面图解中子代表现

3、型的概率，即可归纳求算两种遗传病概率的一系列公式，列表如表2：表2 两种遗传病概率求算公式表序号类型公式1患甲病几率m2患病乙几率n3只患甲病几率mm n4只患乙病几率nm n5同患两病几率m n6只患一种病几率mn2m n7患病几率mnm n8不患病（即正常）几率(1m)(1n) 说明： l）m、n的计算方法为：先写出双亲的基因型，再运用分校法分别求出m、n的值。在充分理解两种遗传病图解的基础上，上述公式无需特殊记忆便可熟练掌握和运用。 2）上述公式虽然是根据两种隐性遗传病的图解推导出来的，但同样适用于两种显性遗传病、一显一隐两种遗传病概率的求算，如下面例3所示。（显性遗传病时，表1中的末格

4、形式应写成×（1m）aa·m A_· m依然为患病的概率） 例1人类白化病由隐性基因a控制，血友病由隐性基因h控制。已知某一家庭父亲正常，母亲也正常，但他们的1个孩子白化且患血友病。请问：若这对夫妇再生1个孩子， 患白化的几率？ 只患白化的几率？ 只患白化或血友病的几率？ 患病的几率？ 分析：解此题的关键是首先依据题意写出双亲的 基因型，再运用分技法分别算出子代患白化几率m和 患血友病的几率n。 解：根据题意，可知父亲的基因型是，母亲 的基因型是。运用分枝法作遗传图解： Aa×Aa14AA·24Aa·14aa 得：m4 得：n14 运

5、用公式，该题解答依次如下： 患白化几率m14 只患白化几率：运用公式3 mm n14l4×14316 只患白化或血友病几率只患1种病。 运用公式6 mn2m n14l42×14×1438 患病几率：运用公式7 mnm n14l4一14×14716 例2具TtGg基因型的个体与ttGg基因型的个体交配，其后代： 具两种显性性状个体的几率？ 只有1种显性性状个体的几率？ 具有隐性性状个体的几率？ 不具显性性状个体的几率？ 解：解题的关键依然是运用分枝法求出m、n的值。 假设显性性状为正常性状，隐性性状为患病性状。分别作遗传图解： 得m=1/2 得n=1/4运

6、用公式，该题解答依次如下： 具两种显性性状不患病。运用公式8 只有一种显性性状只患一种病。运用公式6 具有隐性性状患病。运用公式7 不具显性性太同时患两种病。运用公式5 侧1人类多指基因（T）是正常基因（t）的显性，聋哑基因（a）是正常基因（A）的隐性，都在常染色体上，而且都独立遗传。1个家庭中，父母亲都是多指而听觉正常，他们有1个聋哑但手指正常的孩子，则下一个孩子患两种病、患l种病、正常的概率分别是多少？ 解：根据题意，可知父亲的基因型是TtAa，母亲的基因型是TtAa。运用分枝法作遗传图解： ，得， 得n=l4 运用公式，该题解答依次如下：下1个孩子患两种病的几率： 下1个孩子只患1种病的

7、几率：运用公式6 下1个孩子正常的几率：运用公式8 例4为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员讲解了下列有白化和红绿色盲的两种遗传病的家族系谱图。白化病基因为a，红绿色盲基因为b。写出下列个体可能的基因型：-8_，-10若8与10结婚，生育子女中只患白化或红绿色盲一种遗传病的几率是_，同时患两种遗传病的几率是_。若9与7结婚，子女中可能患的遗传病是_，发病的几率是_。解：分析和正确写出7-10号个体的基因型和比例，是解答小题关键。a7号的色觉基因型肯定为，而肤色基因型则有AA和Aa两种可能，比例为1：2，故7号的基因型为或，或写成和。b8号的肤色基因型肯定为aa，而色觉基因型则有和两种可能，比

8、例为1：1，故8的基因型为或。或写成或。c9号同8号，基因型写成或。d10号的色觉基因型肯定为，而肤色基因型则有AA或Aa两种可能，比例为1：2，故10号基因型或。或写成和。由于双亲的基因型不确定，所以如何运用分枝法求出m、n的值是解题的另一关键。从前面分析可知：8号的肤色基因型为aa，10号的肤色基因型为和，分别作遗传图解并相加：得m=1/3。同理：8号的色觉基因型为和，10号的色觉基因型。分别作遗传图并相加：得。故题中求8和10结婚，生育子女中只患白化或红绿色盲的概率=只患一种遗传病的几率，直接运用表中公式6：同时患两种病的几率为。解题思路同上。9号的肤色基因型肯定为aa，7号的肤色基因型

9、为1/3AA和2/3Aa。分别作遗传图解并相加。得m=1/3。9号色觉基因型为和，7号色觉基因型肯定为。分别作遗传图解并相加：得n=1/8因为m、n皆不等于零，故7与9结婚，子女中可能患的病是白化和红绿色盲。发病的几率直接运用公式7求得：通过以上倒题解析，我们发现两种遗传概率计算的一般步骤为：1）写出双亲的基因型。2）运用分枝法求出m、n的值。3）套用公式计算。因此，貌似复杂、无从下手的两种遗传病概率的计算，在学生掌握双亲基因型的推导、单种遗传病概率的求算，以及本文提供的公式后，便显得简易而迎刃而解了。运用上述公式，在解答“双亲基因型不确定时计算子女患病概率”的这一类题型时（如例4），尤其显得

10、精妙和独到。41.据报道，江苏某少年成为上海心脏移植手术后存活时间最长的“换心人”。他所患的心脏病有明显的家族性。下面的遗传系谱图（右图）是其部分家庭成员的情况，其中11表示该少年。经查，他母亲的家族史上无该病患者。请回答下面的问题。 (1)该病最可能的遗传方式是。 (2)依据上述推理，该少年的基因型是(该病显性基因为A，隐性基因为a)。 (3)该少年的父母如果再生一个孩子，是正常男孩的概率是。 (4)有人说：该少年经手术冶疗后已经康复，将来只要和一个正常女性结婚，他的子女就不会患此病。你认为这种说法正确吗?试简要说明。 42.基因突变、基因重

11、组和染色体变异是生物产生可遗传变异的三个来源。右图是生产实践中的几种不同育种方法。请分析回答下面的问题。 （1）图中A、D所示方向的育种方式与ABC方向所示的育种方式相比较，后者的优越性主要表现在。 （2）过程B常用的方法为，过程F经常采用的药剂为。 （3）由GJ的过程所涉及到的生物工程技术有和。 （4）请分别例举出根据基因突变、基因重组、染色体变异三项原理而采用的育种方法： ； ； 。 43.豌豆种子的子叶黄色(Y)对绿色(y)是显性，豆荚颜色绿色(M)对黄色(m)是显性。现有两个豌豆的纯合品种，品种甲：黄子叶、

12、绿豆荚；品种乙：绿子叶、黄豆荚。某校生物科研小组计划利用这两个品种的豌豆进行两对相对性状的遗传实验，杂交组合如下表：  请分析，并回答下面的问题。 (1)从子叶、豆荚的颜色看，A、B两组实验结出的种子子叶、豆荚的表现型分别是： A；B。 (2)以上两组实验结出的种子萌发长出的子代豌豆的基因型是，子代豌豆自花传粉后，结出的种子和豆荚的表现型及比例为：。44.某校生物兴趣小组的同学在进行人群中遗传病发病情况调查时，发现某小学的一名三年级男生患一种先天性心脏病。这种病有明显的家族聚集现象，该男孩的父亲、祖父和祖母都是此病患者，他的两位姑姑也有一位患病

13、。这位患病的姑姑又生了一个患病的女儿。已知家族中的其他成员都正常。（1）请根据这个男孩及其相关的家庭成员的情况，在右侧方框中绘制出遗传系谱图。图例：正常女性正常男性女性患者男性患者夫妻（2）该遗传病的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。（3）这个男孩的基因型与他姑姑的患病女儿的基因型相同的可能性是_%。（4）经手术治疗后，这个男孩恢复了健康。若他成年后，与一正常女子结婚，你认为其后代能否患病？为什么？45.已知抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因(A)控制的；血友病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。现有两对刚刚结婚的青年夫妇，甲夫妇的男方是抗维生素D佝偻病患者，女方正常；乙夫妇双方

14、都正常，但女方的弟弟是血友病患者(其父母正常)。请根据题意回答问题。(1)就这两对夫妇及其家庭成员各自的遗传病情，写出相关的基因型：甲夫妇：男_；女_。乙夫妇：男_；女_。(2)医生建议这两对夫妇在生育之前，应进行遗传咨询。 假如你是医生，你认为这两对夫妇的后代患相关遗传病的风险率是：甲夫妇：后代患抗维生素D佝偻病的风险率为_。乙夫妇：后代患血友病的风险率为_。 优生学上认为，有些情况下可通过选择后代的性别来降低遗传病的发病概率。请你就生男生女为这两对夫妇提出合理化建议，并简述理由。建议：甲夫妇最好生一个_孩。乙夫妇最好生一个_孩。理由：。46.家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛（A）对长毛（

15、a）是完全显性，黑毛（B）对白毛（b）是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案鉴定它是杂种还是纯种。（1）若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？ （2）上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。（二） 基因频率计算题1.某植物种群，AA基因型个体占30，aa基因型个体占20。回答下面的问题。 (1)该植物的A、a基因频率分别是、。 (2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占、。这时，A和a的基因频率分别是、。  (3)依现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化?，由

16、此可见，生物进化的单位是，进化的原材料由提供，是否发生进化决定于，进化的实质是。2.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因频率为。3. 在人类的MN血型系统中，基因型LMLM的个体表现为M血型；基因型LMLN的个体表现为MN血型，LNLN的个体表现为N血型。1977年，上海中心血防站调查了1788个MN血型者，发现有397人是M血型，861人是MN血型，530人是N血型。请问该种群中LM、LN的基因频率各是多少？ 4、在一个种群中随机抽出一定数量（100个）的个体，其中基因型为AA 个体占18% ，基因型

17、为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因A和a 的频率分别是 （）（A）18% 、82% （B）36% 、64%（C）57% 、43% （D）92% 、8% 5、色盲基因出现的频率为7，一个正常的男性与一个无亲缘关系的女性结婚，子代患色盲的可能性是（）A 7400 B8400 C 13400或1400 D144006、囊性纤维变性是一种常染色体遗传病，在欧洲的人群中，每2500个人中就有一个患此病。如一对患病的夫妇有一个患有此病的孩子，该妇女又与一健康的男子结婚，再婚的双亲生一孩子患该病的机会是多少？A125 B150 C1100 D1250 44.（1）见右图（3分）（2）常显

18、 （3）1/3（4）100 （5）他的子女仍有可能患病，因为手术治疗不会改变他的遗传物质（基因型） 45.（1）甲：XAYXaXa乙：XBYXBXB或XBXb(2)5012.5男女根据有关的遗传定律可判定，夫妇甲的后代中，女儿一定患病，儿子不会患病；夫妇乙的后代中，女儿不会患病，儿子可能患病(患病概率为25) 46.（1）让该短毛白色雄兔与多只长毛白毛雌兔交配，Abb×aabb。 （2）若杂交后代全是短毛白兔，则此雄兔是纯种。 若杂交后代全是长毛白兔，则此雄兔一定是杂种。 若杂交后代有长毛白兔，则此雄兔是杂种。41

19、.(1)常染色体显性遗传(2)Aa(3)14(4)不正确。因为手术治疗不能改变他的遗传物质(基因型)，他的子女仍有患病的可能。 42.（1）明显缩短育种年限（2）花药离体培养秋水仙素 （3）基因工程技术（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术）植物组织培养技术 （4）诱变育种杂交育种、转基因育种多倍体育种、单倍体育种 43.(1)黄子叶、绿豆荚黄子叶、黄豆荚 (2)YyMm黄子叶、绿豆荚绿子叶、绿豆荚31 44.(1)5545(2)42.532.55545 (3)没有发生进化种群突变和基因重组自然选择基因频率的改变基因频

20、率和基因型频率的计算 一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解 种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%例1 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？ 解析 等位基因成对存在，30000个人中共有基因30000×2=60000个，蓝眼3600含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因240

21、00个，杂合体14400人含（26400-12000）×2=28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则：A的基因频率=（24000+14400）/60000=0.64，a的基因频率=7200+14400）/60000=0.36AA的基因型频率=12000÷30000=0.4，Aa的基因型频率=14400÷30000=0.48，aa的基因型频率=3600÷30000=0.12二、利用基因型频率求解基因频率种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率1/2×杂合体频率例2 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个

22、体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？ 解析 A的频率=AA的频率+1/2Aa的频率=12%+1/2×76%=50% ，a的频率=aa的频率+1/2Aa的频率=12%=1/2×76%=50% 例3 据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？ 解析 XB频率=42.32%+1/2×7.36%+46%=92% Xb的频率=1/2×7.36%+0.32%+4%

23、=8%三、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率1 遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。2 遗传平衡定律公式的推导和应用 遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q.由于种群中个体的交配是随机的，而且又没有自然选择，每个个体都为下代提供了同样数目的配子，所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合，而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子A频率为p、a配子频

24、率为q，雌性个体产生的配子频率A频率为p、a配子频率为q。根据基因的随机结合，用下列式子可求出子代的基因型频率：(pA+qa)×(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。例4 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？解析 设苯丙酮尿隐性基因为a，携带者基因型为Aa。因为aa频率=q2=1/10000，所以a频率=q=0.01，又因为p+q=1，所以p=0.

25、99,因为Aa的基因频率=2pq,所以Aa的频率=2×0.99×0.01=0.0198。 遗传平衡群体中复等位基因的遗传平衡定律公式以人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i为例。设基因IA的频率为p，基因IB的频率为q，基因i的频率为r，且人群中p+q+r=1。在遗传平衡的人群中，由于种群中个体的交配是随机的，而且又没有自然选择，每个个体都为下代提供了同样数目的配子，所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合，而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子IA频率为p、IB配子频率为q，雌性个体产生的配子IA频率为p、IB配子频率为q。根据基因

26、的随机结合，用下列式子可求出子代的基因型及频频率：(pIA+qIB+ri)×(pIA+qiB+ri)=p2IAIA+q2IBIB+r2ii+2pqIAIB+2prIAi+2qrIBi=1, 即IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。例5 通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，IAi）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、I的基因频率。解析 设IA的频率为p,IB的频率q,i的频率为r.根据以上公式可知:O型血的基因型频率=r2=0.36;A型血的基因型频率=p2+2pr=0.45;B型血的基因频率=q2+2qr=0.13;AB型血的基因型频率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。 遗传平衡群体中伴性基因的遗传平衡定律公式以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以，在男性群体中：其基因频率与基因型频率相同，也和表现型频率一样，设XB的频