专题复习：遗传学中的计算.ppt

1、专题复习： 遗传学中的计算,主讲人：张晓燕,知识要点:,二.DNA复制的有关计算,一.碱基互补配对原则及 中心法则的有关计算,三.遗传规律的有关计算,四.基因频率、基因型频率的有关计算,五.遗传系谱题的解题思路及计算,一.碱基互补配对原则及中心法则的有关计算,规律一： DNA双链中的两种互补的碱基数 ： 嘌呤与嘧啶数 ，各占碱基总数的 ：,相等,50%,倒数,1,A=T，G=C,A+GT+C,规律二： DNA双链中的一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补链的A+G/T+C的值互为 ；整个DNA分子中A+G/T+C的值为 。,相等,规律三： DNA双链中，一条单链的A+T/G+C的值与另一条互

2、补链的A+T/G+C的值是 的，也与整个DNA分子中A+T/G+C的值 。还与其转录出的mRNA中的U+A/C+G的值 。由此推知： DNA双链中，一条单链的A+T/A+T+G+C的值与另一条互补链的A+T/A+T+G+C的值是 的，也与整个 DNA分子中的A+T/A+T+G+C的值 。还与其转录出的mRNA中的U+A/U+A+C+G的值 。,相等,相等,相等,相等,相等,相等,DNA,RNA,蛋白质,1,3,6,碱基数,碱基数,氨基酸数,规律四： 基因控制蛋白质合成中 （不考虑内含子和终止密码子）,规律五： 在基因控制蛋白质合成的过程中，真核细胞基因中的外显子和内含子 转录，然后经过加工切去

3、 转录的信使RNA，再把 转录的部分拼接在一起，才能形成成熟的信使RNA，然后进行翻译。,内含子,外显子,同时,【例1】某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条多肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是 ( ) A198个 B398个 C400个 D798个,B,【解析】 （1）根据中心法则： 基因中碱基：mRNA中碱基：蛋白质中氨基酸 = 6 ： 3 ： 1 因此，合成的蛋白质中的氨基酸数为 : 12003=400个 （2）又因为此蛋白质有2条肽链， 氨基酸分子数=肽链数+肽键数 所以其中含有的肽键数为: 400-2=398个,【例2】某个基因的内含子中碱基A+T占40%，而外显

4、子中A+T则占70%，已知 由其中的一条链转录后拼接而成的一条 信使RNA中U占25%，则该信使RNA中 碱基A占（ ） A. 15% B.25% C.45% D.75%,C,【解析】基因的内含子转录出的RNA将被剪切，只有外显子转录出的RNA才能被拼接为成熟的信使RNA。而A+T在DNA分子单链和双链中所占比例相同，与转录出的RNA中的U+A所占比例也相同，因此70%25%即可。,1.复制遵循规律：,碱基互补配对原则,2.复制方式：,3.复制的特点：,半保留复制,边解旋边复制,二.DNA复制的有关计算,亲代DNA分子,复制1次,复制2次,复制3次,2 =21,4 =22,8 =23,规律一:

5、 1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子，2n+1个脱氧核苷酸链。而保留原来亲代DNA分子母链的子代 DNA分子永远是2个,占2/ 2n ；原来的2条母链占全部脱氧核苷酸链的比例为2/2n+1（即1/2n）。,规律二:1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子,则需要从周围环境中吸收组成2n1个DNA分子的游离脱氧核苷酸,【例1】一个DNA分子经过3次复制后,保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为（ ）; 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为( )。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16,B,C,【例2】已知某DNA分子中含腺嘌呤200个，占全部

6、DNA总数的20%，该DNA连续复制4次，环境中消耗胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为( ) A.1600个 B.3200个 C.4500个 D.4800个,C,【解析】 (1)求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核 糖核苷酸：200/20%=1000(个) (2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱 氧核糖核苷酸： 1000-(2002)/2=300(个) (3)求出复制4次需要多少个胞嘧啶脱氧核 苷酸：（241）300=4500(个),孟德尔获得成功的原因：,第一，正确地选用试验材料豌豆。 第二，首先只针对一对相对性状的传递情况进行 研究，以后再研究两对、多对相对性状的 传递情况 第三，应用统计学方法

7、对实验结果进行分析。 第四，孟德尔还科学地设计了实验的程序，运用了假说-演绎法。 第五，敢于挑战权威，甘于寂寞，坚持不懈。,规律一：具有一对相对性状的亲本杂交后，若子代只表现亲本之一性状，则所表现出的性状为 性性状，未表现出的性状为 性性状。 DDddDd,规律二： 如果亲本自交，若没有基因突变,后代只要出现性状分离，则亲本性状为 性性状，新出现性状为 性性状，并且该亲本为杂合子。 DdDdDD：Dd：dd=1：2：1,遗传规律中的有关计算,显,隐,显,隐,【例1】判断紫花和白花哪个是显性性状，可依据 ( ) 紫花紫花F1100%紫花 紫花白花F1100%紫花 紫花白花F150%紫花、50%白

8、花 紫花紫花F175%紫花、25%白花 白花白花F1100%白花 A. B. 或 C. D .,B,A,a,B,b,B,b,AaBb,产生配子,1.分枝法 ：主要用于写多对等位基因的个体产生的配子的基因型及比例。如：,遗传规律分析法:,ab,aB,Ab,AB,2.棋盘法： 运用遗传图解写出各种配子的基因型和比例，然后通过表格列出受精作用后的子代个体基因型，再通过分析统计出各种子代的表现型及比例。此种方法十分直观，且不易出错,也是形成其他计算能力的基础。,3.概率计算法： 加法原则：当一个事件出现时，另一个事件就被排除(A或B) ，这两个互斥事件出现的概率是它们各自概率的 。 乘法原则：当一个事

9、件的发生不影响另一事件的发生时(A且B) ，这两个独立事件同时或相继出现时总概率是它们各自出现概率的 。,和,乘积,【例2】基因型分别为AaBbDD和aaBbdd的两种豌豆杂交，按照自由组合定律遗传,其子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的( ) A.1/4 B.1/8 C.5/8 D.3/4,C,【 解析】 此题可先求出与亲本相同的子代，然后去掉相同的，就是与亲本不同的。 (1)从题中可看出，不可能有和后一个亲本相同的后代，因为前一个亲本的基因组成中有DD，则后代中就不可能出现dd；,(2)第一个亲本的表现型是全显性，这样可 以分别进行分析： Aaaa 显性性状占1/2 BbBb 显性

10、性状占3/4 DDdd 显性性状占1因此在后代中表现型都是显性性状的有： 1/23/41=3/8那么和亲本不同的则是: 13/8=5/8,【例3】已知小麦的显性性状是高秆(D)、抗病（T），后代表现型为高抗：矮抗：高不抗：矮不抗3：3：1：1的杂交组 合是（ ） ADdTTDDTt BDdTtddTt CDdTTddtt DDdttDdtt,B,【解析】此题是利用子代表现型及比例推知亲本基因型。根据分离规律可知：子代高：矮=1：1，则亲本为测交Dddd； 子代抗：不抗=3：1，则亲本为杂合体自交TtTt。再根据自由组合规律得出两亲本基因型为： DdTtddTt,熟记以下比例,熟记以下比例,Aa

11、BbAaBb,熟记以下比例,9A_B_ ： 3 A_bb ： 3 aaB_ ： 1aabb,例4：控制两对相对性状的基因自由组合，当F2性状分离比分别是97、961 和 151时，F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是（ ） A、 13、41 和 13 B、 13、121 和 31 C、 121、41 和 31 D、 31 、31 和 14,B,测交后代基因型1AaBb : 1Aabb :1aaBb :1aabb,测交后代表现型,9 ：7 1 ：3,9 ：6 ：1 1 ：2 ：1,15 ：1 3 ：1,4.解题思路,找出相对性状（1对、2对、多对） 判断显隐性（一对一对判断） 判断基因型（正

12、推法、反推法） 解释现象、计算概率,一对相对性状遵循基因的分离定律 两对或两对以上相对性状根据子代性状分离比来 判断是否遵循基因自由组合定律 对多对性状的解题方法，先按分离定律一对一对 分析，再根据乘法原理或加法原理将多对基因组 合分析,例5.人类的多指是显性遗传病，多指（A）对正常（a）是显性。白化病是一种隐性遗传病，肤色正常（C）对白化（c）是显性。已知这两对相对性状是独立遗传的，遵循自由组合规律。在一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们已经生有患白化病的孩子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况：,孩子正常手指的概率是 ； 孩子多指的概率是 ； 孩子肤色正常的概率是 ； 孩子患白化病的概率是

13、 ；,1/2,1/2,3/4,1/4,a c c,F1 Aa aa 1/2Aa 多指 1/2aa正常 Cc Cc 1/4cc 白化病 3/4C 正常,孩子同时患两种病的概率是 ； 孩子健康的概率是 ； 孩子仅患多指病的概率是 ； 孩子仅患白化病的概率是 ； 孩子仅患一种病的概率是 ； 孩子患病的概率是 ；,1/8,3/8,3/8,1/8,1/2,5/8,F1 1/2Aa 多指 1/2aa正常 1/4cc 白化病 3/4C 正常,遗传病发病概率的计算 运用集合论绘图求解,利用乘法法则计算后代患病的可能性 生一个只患白化病孩子可能性 生一个只患多指病孩子可能性 生一个患两种病孩子可能性 生一个患病

14、孩子可能性 = 1正常不患病孩子 生一个只患一种病孩子可能性 = ,例6.鸡的毛腿（F）对光腿（f）为显性，豌豆冠（E）对单冠（e）为显性。现有四只毛腿豌豆冠鸡，其中甲、乙两只是母鸡，它们分别与丙、丁两只公鸡杂交，请根据杂交结果判断每只鸡的基因型。 甲丙毛腿豌豆冠 甲丁毛腿豌豆冠 乙丙毛腿豌豆冠和毛腿单冠 乙丁毛腿豌豆冠和光腿豌豆冠,子代隐性突破法,例7.甜菜根尿症是一种常染色体隐性遗传病，与白化病基因分别位于两对染色体上。一个患甜菜根尿症的男人与一个只患白化病女人婚配，所生孩子都正常。这样正常的孩子长大后与基因型相同的人婚配，据此回答下列问题： 生出表现型正常的孩子中，能稳定遗传的个体在理论

15、上占，不能稳定遗传的个体基因型有种。正常肤色不能稳定遗传而患甜菜根尿症的个体在理论上占 。,1/9,3,该夫妇的后代中只表现为白化病并且稳定遗传的男孩在理论上占全部子代的。,1/32,1/16 aaBB 1/2 = 1/32,正常肤色患甜菜根尿症,例8.香豌豆中,只有在A、B两个不同基因同时存在的情况下才开红花。一株红花植株与aaBb植株杂交，子代中有38开红花；若让这一株红花植株自交，则其后代红花植株中，杂合体占 A.1/9 B.2/9 C.5/9 D.8/9,D,A_B_ aaBb F1有38开红花 3311 或 3131 一对基因杂交，一对基因测交 AaBb,例9.某种异花传粉的植物，高

16、茎（T）对矮茎（t）呈显性，绿色茎（R）对紫色茎（r）呈显性。在随机授粉的该植物种群中，表现型及其比例如下： 高绿茎63%、高紫茎21%、矮绿茎12%、矮紫茎4%。 （1）基因型TT的植物的百分比是多少？ （2）基因型TTRR的植物的百分比是多少？,解题思路,矮茎tt所占比例为12%+4%=16%； 则亲代产生的配子携带t的可能性为40%， 配子携带T的可概率为1-40%=60%， 因而子代出现TT个体的概率为： 60%60%=36%；,同理： 紫茎rr 所占比例为21%+4%=25%； 则亲代产生的配子携带r的概率为50%，携带R的概率为1-50%=50%。 子代出现RR个体的概率为50%5

17、0%=25%。 出现TTRR个体的概率为36%25%=9% （两个相互独立事件同时出现的概率）,“拆合法”解题,解题步骤： 1、先确定此题遵循基因的自由组合规律。 2、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，用基因的分离规律进行研究。 3、组合：将用分离规律研究的结果按一定方式进行组合或相乘。,例10.已知亲代的基因型，推测子代的各种情况：,已知基因型为AaBbCc的植物体自花传粉：a.后代出现AaBbcc的几率是_ b.后代出现新基因型的几率是_ c.后代出现纯合子的几率是_,1/21/21/4=1/16,11/21/21/2 = 7/8 Aa Bb Cc,1/21

18、/21/2=1/8,例11.已知基因型为AaBbCc的植物体自花传粉：d.后代中表现型与亲本相同的几率是： e. 后代中出现新表现型的几率是_f.后代全显性的个体中，杂合子的几率是_ _,27/64,6427= 37,26 / 27,AaBbCc,27A_B_C_(全显） 1AABBCC（纯合）= 26,37/ 64,数量累加效应,人的皮肤颜色受两对基因A和a、B和b（两对等位基因符合基因的自由组合）控制。A和B决定黑色，a和b决定白色，并有累加效应，所以肤色随显性基因的增加而逐加深变黑。某纯种男性黑人与纯种白人结婚所生的儿子，找了一个同样是纯种男性黑人与纯种白人结婚所生的女儿 ，结婚，则他们

19、的后代的肤色有几种，比例是多少（ ） A,4种9:3:3:1 B,4种1:4:8:3 C,5种1:3:8:3:1 D,5种1:4:6:4:1,子代性状分离比异常原因,子代数目较少（样本太小） 不完全显性：如紫茉莉的花色遗传 致死性： 配子致死配子无活力 合子或胚胎致死出生前死亡 幼年致死没有机会留下后代，但可计数。 成年后致死有机会留下后代，可计数。,自交与自由交配,自交：广义的理解是基因型相同的个体进行交配，植物动物均可。 自由交配：也叫随机交配，是指种群内具有生殖能力的雌雄个体之间可以随机交配，不受基因型的限制，属于杂交的一种，动植物均适用。 自由交配一般用“配子法”较为快捷。,例12.已

20、知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是 () A11 B12 C21 D31 答案A,例13.果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1代再自交产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 （ ） A. 31 B. 51 C. 81 D. 91 答案：C,例14.番茄植株有无茸毛(D、d)

21、和果实的颜色(H、h)由位于两对常染色体上的等位基因控制。已知在茸毛遗传中，某种纯合基因型的合子具有致死效应，不能完成胚的发育。有人做了如图所示两个杂交实验。回答下列有关问题：,（1）番茄果实颜色的性状中，果是隐性性状。致死合子的基因型是。 （2）根据实验2回答： 亲本的基因型是。 F1中有茸毛红果番茄自交得F2，则F2个体中基因型有种，四种表现型的比例是：有茸毛红果有茸毛黄果无茸毛红果无茸毛黄果=。 若让F2中有茸毛红果植株自交，所得F3个体中出现有茸毛黄果的概率是。（能用配子法 吗？）,例15.已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为12，分别间行种植，则在

22、自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为 A.5:1 、1:5 B .8:1、1:8 C. 5:1、 1:8 D. 5:1、8:1 答案：D,分清亲代与子代,例16.桃果实的有毛（R）对光滑（r）为显性。对光桃植株（rr)的雌蕊授以纯合毛桃植株（RR)的花粉，由雌蕊的子房发育成的果实为哪一个？ 为什么？ A、光桃 B、1/3为光桃 C、毛桃 D、1/3为毛桃 答案：A,四、基因频率的有关计算,基因频率： 某种基因在某个种群中出现的比例。 A的基因频率为p, a的基因频率为q, 则: p+q=1,基因型频率： 某种基因型在某个种群中出现的比例。 AA的基因型频率为p2, Aa

23、的基因型频率为2pq, aa的基因型频率为q2, 则: p2+2pq+q2=1,随机交配图解,雌配子,雄配子,a A,p2 2pq q2,【例1】人类中有一种致死性疾病，隐性纯合的儿童（aa）10岁以前可导致全部死亡，而基因型为Aa和AA的个体都表现为正常。已知在一个隔离的群体一代中，该基因a在成人中的频率为0.01。如果群体中随机婚配并且没有突变发生, 那么在下一代的新生儿中杂合体的频率是（） A. 0.0198 B. 0.0099 C. 0.198 D. 0.0001,A,【解析】已知隐性基因a的基因频率为0.01， 则显性基因A的基因频率为10.01=0.99， 由此得到下一代: aa的

24、基因型频率为 0.012 AA的基因型频率为 0.992 则Aa的基因型频率为 20.010.99 也可列为 1-(0.012+0.992),【例2】男性色盲在我国的发病率为7%，则从理论上推算，我国女性患色盲的概率为( ) A. 0.49% B. 14% C. 3.5% D. 4.9%,A,【解析】男性的性染色体为XY，所以只要这个X染色体上有色盲基因，基因型为XbY，则表现为色盲。应理解为：一个Xb出现的频率为7%。而女性的性染色体为XX，只有基因型XbXb时，才表现为色盲，即需要两个Xb同时出现。因此，两个Xb同时出现的频率为：7%7%=0.49%(可以理解为两个独立事件同时出现的概率是

25、他们各自出现概率的乘积) 。 据统计：我国女性患色盲的发病概率为0.5% 与理论值相符。,五.遗传系谱题的解题思路及计算,一对相对性状遗传，遵循 规律； 性染色体上的基因与常染色体上的基因同时分析时，遵循 规律。,遵循规律,图例说明,分离,自由组合,遗传系谱类型:,1、常染色体隐性遗传,2、常染色体显性遗传,3、伴X染色体隐性遗传,4、伴X染色体显性遗传,5、伴Y染色体遗传,规律一：（判断致病基因的显、隐） 系谱中只要出现一处父母不患子女有患， 则该病必定是由隐性基因控制的遗传病； 系谱中只要出现一处父母都患子女有不患， 则该病必定是由显性基因控制的遗传病。,一般显隐关系的确定,规律二： （判

26、断致病基因所在的染色体）(1)若确定为隐性遗传病, 就找出所有女患者，若均符合“母患子必患,女患父必患”,则可能为X隐;若有一处不符,则一定是常隐。(2)若确定为显性遗传病，就找出所有男患者，若均符合“父患女必患,子患母必患”,则可能为X显;若有一处不符,则一定是常显。,一般常染色体、性染色体遗传的确定,（常、隐）,（常、显）,最可能（伴X、显）,最可能（伴X、隐）,最可能（伴Y遗传）,【例1】下图是人类中某遗传病的系谱图，请推测其最可能的遗传方式是：,A、X染色体显性遗传 B、常染色体显性遗传 C、X染色体隐性遗传 D、常染色体隐性遗传,【例2】请据遗传系谱图回答（用A、a表示这对等位基因）：,（2）若10与15婚配，生一个有病孩子的概率为。生一个正常女孩的概率为。,（1）该病的遗传方式为。,常、隐,AA 2Aa,Aa,1/6,5/12,【练习1】 (1998年上海高考题) 在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a 个，占该区段全部碱基的比例为b，则( ) A.b0.5 B.b0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个,C,【解析】设胞嘧啶的数目为x,根据碱