四川省宜宾第三中学高考生物复习 专题五 生物的遗传变异进化相关计算 2

1、高中生物相关计算专题 专题五 生物的遗传、变异、进化相关计算 一、与遗传的物质基础相关的计算： 1有关碱基互补配对原则的应用： （1）互补的碱基相等，即AT，GC。 （2）不互补的两种碱基之和与另两种碱基之和相等，即A+G= A+C = G+T = C+T =50% （3）两碱基之和之比 在双链DNA分子中： 能够互补的两种碱基之和与另两种碱基之和的比同两条互补链中的该比值相等，即：（A+T）/（G+C）=（A+T）/（G+C）=（A+T）/（G+C）； 22121211不互补的两种碱基之和与另两种碱基之和的比等于1，且在其两条互补链中该比值互为倒数，即：（A+G）/（T+C）=1；（A+G）

2、/（T+C）=（T+C）/（A+G） 22211211（4）双链DNA分子中某种碱基的含量等于两条互补链中该碱基含量和的一半，即A（AA）/2（G、T、C同理）。 212DNA复制有关的计算： n复制n次，生成2个DNA分子。 1514若取一个被标记的DNA分子，转移到的培养基上培养（复制）若干代。则有以下规律： 15151414子代DNA分子中，含的有2个，只含的有0个；含的有2个，只含的有（22）个。做题时应看准是“含有”还是“只含有”。 15无论复制多少次，含的DNA分子始终是2个，占总数比例为22。 nn+115n+1子代DNA分子的链中：总链数22=2条。含的链始终是2条，占总数比例

3、为22=1n2。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 若一亲代DNA含有某种脱氧核苷酸个，前次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸n（21）个。 1第次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为2 n3设一个DNA分子中有n个碱基对，则这些碱基对可能的排列方式就有4种，也就是说可n以排列成4个DNA分子。 例：某个DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（ ） A、330 B、660 C、990 D、1320 解析：由A+T占碱基总数的34%，可求出T=17%；由C+T=50%，可求出DNA分子中C=33%，Cn2碱基个数

4、为100033%=330个。根据公式m(21)得：330（21）=990。答案：选C 1514例2、将N标记的一个DNA分子放入含N的培养基中连续培养四代，则后代DNA分子中只1415含N的DNA分子与含有N的DNA分子之比为（ ） A、1:1 B、7:1 C、8:1 D、15:1 41514解析：DNA复制4次后得到2=16个DNA分子，其中N为2个，只含N为14个，所以答案：选B 例3、已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某基因编码区转录时的模板链的碱基排列顺序如下：TAAGCTACTG（共省略40个碱基）GAGATCTAGA，则此基因控制合成的蛋白质中含有

5、氨基酸个数最多为 个。 解析：根据碱基互补配对原则，由模板链的排列顺序得出mRNA的排列顺序为AUUCGAUGAC(共省略40个碱基)CUCUAGAUCU，首先找出起始密码子AUG，再找出终止密码子UAG，算出 1 二者之间的碱基个数为48个，共计16个密码子编码氨基酸，所以答案为16个。 二、有关遗传基本规律的计算： 1一对相对性状的杂交实验中： （1）F产生的两种雌雄配子的几率都是1/2； 1（2）在F代中，共有3种基因型，其中纯合子有2种（显性纯合子和隐性纯合子），2各占1/4，共占1/2，杂合子有一种，占1/2； （3）在F代中，共有2种表现型，其中显性性状的几率是3/4，隐性性状的几

6、率是1/4，2在显性性状中，纯合子的几率是1/3，杂合子的几率是2/3。 nn（4）一对等位基因的杂合子连续自交n代，在F代中杂合子占(1/2)，纯合子占1(1/2) n2两对相对性状的杂交实验中：（看必修2的P图18笔记） 10（1）F双杂合子产生四种雌雄配子的几率都是1/4； 1（2）在F中，共有9种基因型，各种基因型的所占几率如下表： 2 F代基因型的类型 对应的基因型 在F代中出现的几率 2各YYryyRyyrr纯合1/16YYR各YyrrYyR2/16YYRyyR一纯一杂合4/16双杂YyRr）代中，共有四种表现型，其中双显性性状有一种，几率9/1（其中的纯合2子1种，占1/9，一纯

7、一杂2种，各占2/9，双杂合子1种，占4/9），一显一隐性状有2种，各占3/16（其中纯合子2种，各占1/6，一纯一杂2种，各占2/6），共占6/16，双隐性性状有一种，占1/16。 n3配子的种类数2种（n为等位基因的对数）。 4分解组合法在自由组合题中的应用： 基因的自由组合定律研究的是控制两对或多对相对性状的基因位于不同对同源染色体上的遗传规律。由于控制生物不同性状的基因互不干扰，独立地遵循基因的分离定律，因此，解这类题时我们可以把组成生物的两对或多对相对性状分离开来，用基因的分离定律一对对地加以研究，最后把研究的结果用一定的方法组合起来，即分解组合法。这种方法主要适用于基因的自由组合定

8、律，其大体步骤是： 先确定是否遵循基因的自由组合定律。 分解：将所涉及的两对（或多对）基因或性状分离开来，一对对单独考虑，用基因的分离定律进行研究。 组合：将用分离定律研究的结果按一定方式进行组合或相乘。 1、“患病男孩”与“男孩患病”类问题的计算： 患病男孩：12（孩子性别概率）患病的概率 男孩患病：在男孩中求患病的概率。 患病的概率可用交叉相乘法： 患病概率 不患病概率 甲病 乙病 后代两病兼患的概率： 后代只患甲病的概率：（） 后代只患乙病的概率：（） 后代不患病的概率：（）（） 后代患病的概率：（）（） 根据孟德尔自由组合规律的性状分离比：及：计算： 2 代表双显性（）明确：中各数字代

9、表的基因组成及表现型：代表 aabb性状；1代表 代表单显性性状；代表代表 aa代表另一种单显性性状； 代表双隐性性状。）会利用上述比例进行变形。弄清题中的基因之间的关系，及相关的性状表现。知道以（2：）：（3+3；上四种基因组成中哪几项合并了。如：12：3：1是由（9+3）：3：19：6：1是由9 （3+3+1）变化而来。：1；97是由9： 3、自交与自由交配中的计算：AA2；纯合子（n（1）杂合子自交次：后代中杂合子、纯合子所占的比例：杂合子12或aa）：（112）。逐代淘汰隐性纯合子（或显性纯合子致死）的情况：杂合子： aa）：12（2+1）=（21。+1）（2或（2+1）；纯合子（AA

10、 ）自由交配时，后代的基因型所占的比例可用基因频率来计算：（22；设A的基因频率为p2pqAa出现的概率为，则有AA出现的概率为p；，a的基因频率为q2. qaa出现的概率为）该夫妇再生一个白化1、一对正常的夫妇，生了一个白化病兼色盲的儿子，问：1：（1例。病兼色盲儿子的概率是 。（ 该夫妇再生一个儿子，只患一种病的概率是2） 。）该夫妇生一个两病兼患的女儿的概率是（3bBB。后代患白化病的概XAaXY、妻子：AaX（解析：1）由条件可得出该夫妇的基因型：丈夫：1/41/4；患色盲儿子的概率是1/4，所以再生一个白化病兼色盲儿子的概率是率为：1/2,3/4；患色盲的概率是不患白化病的概率为；（

11、2）儿子患白化病的概率为1/4，1/4=1/16）女（31/41/2。所以儿子只患一种病的概率是：1/2+3/41/2=1/2。不患色盲的概率是 0。儿患白化病的概率是1/4,患色盲的概率是0，所以生一个两病兼患的女儿的概率是 ）（答案：1/16 1/2 0、一种观赏植物的颜色，是由两对等位基因控制，且遵循基因自由组合规律。纯合的蓝2例的表现型及其比例为F1自交，得到F2，F2色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1都为蓝色；中的蓝色植株中的双杂合子用鲜红色植株授粉，则后代的表现鲜红。若将F26紫：19蓝： ）型及其比例为（ 21紫：2蓝：1红 C、蓝：2紫：1红 D、蓝：2紫：1红111A、紫：1

12、红：蓝 B、控制。解析：由题意知，蓝色由和aaB A bbA B 控制，鲜红色由aabb控制，紫色由，即蓝色：紫色：鲜红色1A bb:aaB :aabb=1：1:1AaBb与aabb杂交，子代中A B ：C =1:2:1。选、紫花和白花。已知紫h）（补充： 2015宜宾二诊）某种植物的表现型有高茎（H）和矮茎（ 花形成的生物化学途径是： 为显性。研究小B、对bABA其中，和a、和b是分别位于两对染色体上的等位基因，对a ，结果如下表：F组用纯合的高茎白花植株与纯合的矮茎白花植株杂交得F，自交产生F211 子代 FF 21 高茎紫花 高茎白花矮茎紫花矮茎白花 高茎紫花 表现型 株81 株 243

13、株188 株64 请回答：控制花色性， 的高茎紫花植株的基因型为F根据实验结果分析，1（）1 状遗传的基因遵循了孟德尔的定律。 3 种，其中能稳定遗传的高茎紫 ）理论上，F中的高茎紫花植株的基因型有（22 。F中，紫花植株与白花植株之比为 花植株所占比例为 ；在2 若将F中的全部矮茎白花植株进行自由交配，子代中出现紫花植株的几率为 。（3）2它们的基获得单倍体幼苗若干，（4）取双杂合子的矮茎紫花植株的花药进行离体培养，；若对所获的单倍体幼苗用一定浓度的秋水仙素溶液进 因型为 。行处理，所得植株中出现白花植株的几率为 ，其末端变为AGAb基因转录的mRNA中UGA（5）与B基因转录的mRNA相比

14、，该植物的（起始 个氨基酸b基因比B基因多编码序列成为“GCGAGCGCGAGAACCCUCUAA”，则 为终止密码子）。密码子位置相同，UGA、UAA，那么基6）在紫花形成的生物化学途径中，如果产生的中间产物呈红色（形成红花）（ 。因型为AaBb的植株进行自交，子代植株的表现型及比例为三、遗传系谱图 解题一般步骤： 1、显隐性判断 不需要判断：教材上以出现过的遗传 方式，题干中以明确告知遗传方式的。 需要判断：未知的遗传方式 步骤：无中生有隐性（亲代双亲无病子代有病） 有中生无显性（亲代双亲有病子代无病） 例：下图是具有两种遗传病的家族系谱图， 。a；乙病显性基因为B，隐性基因为b设甲病显性

15、基因为A，隐性基因为 为纯合体，请据图回答：若II-7 问题 染色体上的：甲病是致病基因位于_（1）染色性遗传病；乙病是致病基因位于_ 体上 性遗传病。_的 、甲病判断解题图例： 、乙病判断解题图例： 4 2、致病基因位置判断 步骤：不需要判断：教材上以出现过的遗传 方式，题干中以明确告知遗传方式的。需要判断：未知的遗传方式确定致病基本方法是根据性染色体上的致病基因的基因的位置，即是在常染色体上还是在性染色体。 遗传规律确定，若不符合则是位于常染色体上。 分析：遗传。观察遗传系谱图，如发现父病、子全病、女全不病，则可判定此病确认或排除伴Y 遗传。为伴Y 染色体遗传，确定常染色体遗传。利用反证法

16、排除X 解题流程： 、已确定显性遗传病后，判断致病基因位置 ：上海高考题 解题图例2 解题图例1： 、确定隐性遗传后，判断致病基因位置 1图解题例： ：解题图例2 5 、题干中设置附加条件 X染色体的特点系谱图，根据题干附加条 没有上述能确定排除 件考虑。的家庭中没有乙病史。试例：图为某一家族中甲、乙两种遗传病调查后得到的系谱图。4 依次表示甲、乙两种BA与a、与b回答（以 ：遗传病基因及等位基因）染色 甲病的遗传属于 染色体 性遗传；乙病最可能属于 (1) 性遗传。体 解题图例：没有典型系谱图特征,依据题干条件或从可能性方面推断 练习1：判断遗传方式 )在一个远离大陆且交通不便的海岛上，居民

17、中有66%为甲种遗传病（基因为A、a）致病基因携带者。岛上某家族系谱中，除患甲病外，还患有乙病（基因为B、b），两种病中有一种为血友病，请据图回答问题：解题图例： 另一种遗传病的致病基病为血友病，1）_（ _ 因在 _性遗传病。染色体上，为 、个体基因型及个体基因型概率确定：3在显隐性确定基础上根据个体表现型及个体的亲代或子代表现型、基因型确定个体基因型，有时 根据提干中附加条件确定。 个体基因型确定： ( 2)、亲代确定子代基因型(1)、表现型确定基因型 (4)(3)、子代确定亲代基因型、附加条件确定基因型解题图例： 6 分析说明：下图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基

18、因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若II-7为纯合体，请据图回答： 已知条件：甲病是致病基因位于常染色体上的显性遗传病乙病是致病基因位于常染色体上的隐性遗传病 问题1：II-5的基因型可能是_，III-8的基因型是_。 解题图例： 个体基因型概率确定 。：练习：25号可能基因型概率_问题 _。是纯合体的概率是：若问题3II-7为纯合体，III-10 解题图例： 7 4、近几年高考系谱图中出现遗传病组合类型与题型 、以甲乙两种病为例说明、甲乙两种病都是显 2(1)两种病都属于常染色体遗传病：1、甲乙两种病都是隐性遗传病 3、一种显性遗传病一种隐性遗传病性遗传病 染色体遗X(2)一种病属于常

19、染色体遗传病一种病属于 传病：X 4、常隐显 3、常隐X隐、常显1、常显X隐 2X 显 两种病都属于X染色体遗传病：(3)、一种 3、两种病均是显性 2、两种病均是隐性1 病是显性一种病是隐性血型的组ABO一种遗传病与、遗传病与血型的组合： 合系谱图 、概率计算5 ：、理清个体患病情况（以甲乙两种病概率为例说明） 、两种病组合情形描述：患甲病、患乙病、只患甲病、只患乙病、无甲病（甲正） 、全部正常、患病、无乙病（乙正）、患一种病、患两种病（全病） 、理清两种病组合情形概率含义 正常：甲正乙正；患两种病：甲病乙病；患甲病：甲病乙正甲病乙病（患两种病） 患乙病：甲正乙病甲病乙病（患两种病）；只患甲

20、病：甲病乙正；只患乙病：乙病甲正 一种病：甲病乙正乙病甲正；无甲病（甲正）：甲正乙病甲正乙正（全正） ：甲病乙正甲正乙正（全正）；患病：甲病乙正甲正乙病甲病乙病无乙病（乙正） 、理清两种病组合情形概率关系 、计算患甲病概率只考虑甲病，不考虑乙病，乙病可以正常也可以患病。说明：1 、计算患乙病概率只考虑乙病，不考虑甲病，甲病可以正常也可以患病。2 、某个体所有可能出现表现型概率或基因型概率总和为1。3 4、概率计算利用加法原理和乘法原理。 、概率计算 aA66%例：在一个远离大陆且交通不便的海岛上，居民中有为甲种遗传病（基因为、）致病 8 基因携带者。岛上某家族系谱中，除患甲病外，还患有乙病（基

21、因为B、b），两种病中有一种为血友病，请据图 回答问题：我国婚姻法禁止近亲结婚，若婚配，与1311则其孩子中只患甲病 _，的概率为为概率患乙病的只 _； _；只患一种病的概率为 。同时患有两种病的概率为_13 号和解题图例：先确定11 号个体的基因型及每 种基因型概率 求只患甲病概率：要求甲病乙正 、练习：只患乙病概率：要求甲正乙病 解题图例：2 解题图例： 3、患有两种病的概率：要求甲病乙病、练习：只患一种病：甲病乙正甲4 解题图例： 正乙病解题图例： 9 遗传方式的判断与解题思路 通常解题的思路可以分五步进行：（1）先判断显隐性；（2）再判断常、性染色体遗传（3）验证遗传方式。这一步骤能保

22、证判断无误。（4）判断基因型先根据已知的表现型，大致写出各个体的基因型， 未知基因先空缺，然后从患者或隐性纯合入手，正推或逆推各个空缺 基因。若确实无法确定，就确定其携带的概率。（5）求概率。要注意 不能漏乘亲代的携带概率。 四、基因突变和染色体变异的有关计算： （一）几个基本关系 （1）正常细胞中的染色体数染色体组数每个染色体组中的染色体数 （2）单倍体体细胞中的染色体数本物种配子中的染色体数本物种体细胞中的染色体数2 （3）一个种群的基因突变数该种群中一个个体的基因数每个基因的突变率该种群内的个体数。 （二）基因频率和基因型频率的计算： 1求基因型频率： 设某种群中，A的基因频率为p，a的

23、基因频率为q，则AA、Aa、aa的基因型频率的计算方法为： 2222 p+q1，(p+q)1，p+2pq+q=1，即AA+2Aa+aa1，所以AA=p，Aa=2pq，2aa=q。 说明：此结果即“哈代温伯格定律”，此定律需要以下条件：种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；没有突变产生；没有迁入迁出；没有自然选择。则这个群体中各基因频率和基因型频率就一代代稳定不变，保持平衡。 2求基因频率： （1）常染色体遗传： 定义式（通过各种基因型的个体数计算）：一对等位基因中的一个基因频率（纯合子的个体数2杂合子的个体数）/总个数的2倍 通过基因型频率计算：一对等位基因中的一个基因频率纯合子

24、基因型频率1/2杂合子基因型频率 符合哈-温定律的种群，后代基因频率一直不变。 （2）伴性遗传： 定义式：X染色体上显性基因的基因频率（雌性个体显性纯合子的个体数2雄性个体显性个体的个体数雌性个体杂合子的个体数）/（雌性个体的个体数2雄性个体的个体数）。隐性基因的基因型频率1显性基因的基因频率。 X染色体上显性基因的基因频率雌性个体显性纯合子的基因型频率雄性个体显性个体的基因型频率1/2雌性个体杂合子的基因型频率。隐性基因的基因型频率1显性基因的基因频率。 例1、某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则植物的A、a基因频率分别是 、 。 解析：Aa基因型个体占总数的50

25、%，则A的基因频率=30%+1/250%=55%；a的基因频率=155%=45%。 例2、在对某工厂职工进行遗传学调查时发现，在男女各400名职工中，女性色盲基因的携带者为30人，患者为10人，男性患者为22人，那么这个群体中色盲基因的频率为（ ） A、4.5% B、5.9% C、6% D、9% 10 ，则色盲基因频率2+22=722+400=1200，色盲基因数目=30+10解析：X染色体数目=400C 72/1200100%=6%.所以选为，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，例3、某人群中某常染色体显性遗传病的发病率是19% 他们所生的子女患该病的概率是（ ）1/2 、1/19 DA、10/1

26、9 B、9/19 C由显性遗解析： 传病的发病率可以推19%，为（表现正aa出所占的比常的）可得，例是81%的基因频a出是率%81的基因型频Aa10%=1%，90%=10%；AA的基因型频率为=90%10%，A的基因频率=1，是=1/191%+18%）。由此可得出妻子是AA基因型的概率为：1%/（90%=18%率为210%101118 。所以选A+Aa基因型的概率为18/19，所以他们的子女患该病的概率是=,1921919 （三）染色体数目变异产生配子的情况 （一种配子含两条同源染色体，一种配子含一条）、不涉及基因的三体细胞产生配子： 两种1任意两条同源染色体联会时，BBb,产生配子时，2、若三体细胞的三条同源染色体所