配子法的应用

论文题目：配子法的应用所在学校：湘东中学作者：张希配子法的应用张希 摘 要： 配子法采用“雌雄配子随机结合法”（简称“配子法”），即在有性生殖过程中，无论是自交还是杂交，子代都是由雌雄配子两两结合形成的合子发育来的。因此，合子在子代中所占的比例就是雌雄配子各自所占比例的乘积。解题思路为：先分析亲本可能产生的配子类型，然后求得各类型配子在亲代产生的所有配子中所占的比例，最后再根据题意组合出题目要求的合子并计算出相应的比例1。就习题中遇见用配子法解决的几种情况进行总结。 关键词： 配子法；棋盘法；哈代温伯格定律孟德尔遗传定律以分离定律为基础，而分离定律的核心内容是减数分裂中配子的分离和受精作用中雌雄配子的随机结合，所以，熟悉应用配子法可以加深学生对遗传规律的理解，使学生在快速解题的同时激发他们对探索问题本质的兴趣。本文就高中生物阶段配子法的应用情景进行了一定的总结归纳，希望对高中生学习遗传学有所帮助。一、自由交配类 哈迪温伯格定律也称遗传平衡定律，其主要内容是指：在理想状态下（该理想状态要满足5个条件：种群足够大；种群中个体间可以随机交配；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择），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。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变： 设A=p，a=q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=13 。该定律可以用配子法来理解：p2表示A的雌雄配子结合的概率，q2表示a的雌雄配子结合的概率，2pq表示A的雌配子a的雄配子结合的概率、a的雌配子与A的雄配子结合的概率两者之和。 例1：理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是A. 常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率B. 常染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率C. X染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率D. X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 本题中，若致病基因位于常染色体上，发病率与性别无关。结合前述内容，A选项中，发病率为aa的基因型频率，即q2，故A选项错误。B选项中，发病率为AA和Aa的基因型频率之和，即p2+2pq，故B选项错误。若致病基因位于X染色体上，发病率与性别有关。女性的发病率计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同。C选项中，女性的发病率为p2+2pq，故C选项错误。D选项中，因男性只有一条X染色体，故男性的发病率即为致病基因的基因频率。D选项正确。二亲本中包含多种可能基因型 亲代基因型多种时，可以用配子法来理解：分别算出雌、雄配子概率，然后根据要求的基因型概率进行雌雄配子的结合，用乘法。 例1：设豌豆花颜色由一对等位基因A（红花）、a（白花）控制，已知杂合红花植株自交，选出红花后代，让其与纯合红花植株杂交，求后代得到纯合红花植株的概率？ 解析：杂合红花植株自交（AaAa），后代红花中有2/3Aa、1/3AA，与纯合红花植株（AA）杂交，后代为纯合红花植株的概率为：后代红花中A基因占2/3，a基因占1/3，可以是雌配子或雄配子，纯合红花植株中A为1，可以是雄配子或雌配子。故后代为纯合红花植株（AA）的概率为2/31。例2：某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AAAaaa的比例是()A323 B441C110 D120该题与下一题均为自由交配情况下致死类问题，方法类似。具有生殖能力的个体产生的配子Aa21，即a占1/3，A占2/3，故雌雄随机交配后代中有1/9aa、4/9Aa、4/9AA。例3：某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物， 其叶形宽叶（B）对窄叶（b）是显性，B、b基因仅位于X染色体上。研究发现，含Xb的花粉粒有50%会死亡。现选用杂合的宽叶雌株与窄叶雄株进行杂交获得F1，F1随机传粉获得F2，则F2中阔叶植株的比例为多少？涉及两代及以上的后代概率计算时，用配子法-棋盘法2。解析：P代雄配子原本为1/2Xb和1/2Y，由于含Xb的花粉粒有50%会死亡， 1/2Xb变为1/4，Xb和Y之比为1：2，Xb占1/3，Y占2/3。F1为1/3 XbY，1/3 XBY ，1/6 XbXb ，1/6 XBXb。用棋盘法如表1所示。表1 F1代基因型及概率配子1/2XB1/2Xb1/3Xb1/6 XBXb1/6 XbXb2/3Y1/3 XBY1/3 XbYF1中雌配子为3/4XB ，1/4XB，雄配子为1/3Y，1/6Xb， 1/6XB，由于含Xb的花粉粒有50%会死亡，雄配子为1/3Y，1/12Xb，1/6XB，XB：Xb：Y=2:1:4。XB占2/7，Xb占1/7，Y占4/7。F2为12/28 XbY，4/28 XBY，3/28 XbXb，1/28 XBXb，6/28 XBXb，2/28 XBXB，其中宽叶植株为2/28+6/28+1/28+4/28=13/28。用棋盘法如表2所示。表2 F2代基因型及概率配子 1/4XB3/4Xb2/7XB2/28 XBXB6/28 XBXb1/7Xb1/28 XBXb3/28 XbXb4/7Y4/28 XBY12/28 XbY三自交类实际上杂交组合法是对配子法的一种运用，即因为Aa的个体能产生两种配子A：a=1：1，A=a=1/2，所以AaAa的后代有三种AA、Aa和aa的比例为1：2：1，即AA=1/4，Aa=1/2，aa=1/4，以及当后代为显性性状时，AA=1/3，Aa=2/3，均可看做是配子法的应用。参考文献1乔进军. 配