概率原理在中职生物遗传规律教学中的应用

钟伟华

钟伟华（江苏省镇江卫生学校江苏镇江212004）

【摘要】在中专卫校《医用生物学》教学中，遗传规律一章的计算问题始终是难讲而繁琐的问题。如果改用概率原理来解决遗传规律的计算问题，便可使一些比较复杂的问题变得简单明了。尤其是涉及两对以上等位基因的遗传时，更能体现出概率原理解题的优越性。

【关键词】概率遗传规律计算应用

【中图分类号】R311【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）21-0075-02

问题的提出

在中专卫校《医用生物学》第五章遗传规律教学中，我们经常会遇到这样的问题：一对已知或通过其它已知条件推测出基因型的双亲婚配和杂交，计算其后代中的某种基因型和表现型出现的百分比。按照通常的方法我们可以用教材中画遗传图解的方法解决这些问题，但是对于由多对等位基因的遗传问题做起来会非常繁琐，弄不好会出现差错。如果仔细分析这些问题不难发现用概率法原理可以快速而方便地使这些问题得以解决。

问题的分析

概率的乘法法则是指两个独立的事件同时或相继发生，它们的概率等于各自概率的乘积，记p（A.B）=p.q。如果我们将壹枚五分硬币抛起，落下后两枚硬币国徽向上的概率为1/2?1/2=1/4。同样道理，一个基因型为Aa的个体可产生A型和a型两种配子，而且他们分别各占为1/2（硬币由两个面，国徽面和数字面各占1/2，与该情况相同）。如果一对基因型为Aa的双亲杂交，A型配子与a型配子相遇的概率，a型配子与a型配子相遇的概率均为1/2?1/2=1/4。一对基因型为Aa的双亲杂交，子代中出现基因型为AA和aa个体的概率均为1/4。那么A与a配子相遇的概率会不会也是1/4呢？如果我们将两枚硬币分别标记为甲和乙，然后我们将两枚５分硬币抛起，落下后一枚硬币国徽面和里另一枚硬币数字面向上就可能有两种情况，一种情况是甲硬币国徽面和乙硬币数字面向上，另一种情况是乙硬币国徽面和甲硬币数字面向上，而且两种情况的概率都是1/4。由此可知我们将两枚五分硬币抛起，落下后一枚硬币国徽面和另一硬币数字面向上的概率应该是1/4+1/4=2/4。在杂交组合中双亲一般来讲也有雌雄之别，用概率的方法解决上述问题也必须考虑到这个差别。我们知道已知基因型为Aa的双亲杂交，子代基因型有AA、Aa和aa三种，我们同样可以理解为基因型为Aa的子代是由两种情况形成的，一种情况是雄性亲本的A型配子和雌性亲本的a型配子结合形成的；另一种情况是雌性亲本的A型配子和a型配子结合形成的，两种情况的概率都是1/4。由此可知一对基因型为Aa的双亲杂交，子代基因型为Aa的概率为1/4+1/4=2/4。如果两亲本的基因型分别为Aa和AA，Aa亲本所产生的A型配子和a型配子的概率均为1/2。AA亲本只产生一种配子——A型配子，其概率为1。因此，基因型为Aa和AA的两个个体杂交，其后代的基因型为Aa：AA=1/2?1：1/2?1=1：1，且全部表现为显性性状。用同样方法我们可以出两个亲本基因型分别为Aa和aa的两个个体杂交其后代的基因型为Aa：aa=1/2?1：1/2?1=1：1，显隐比例为1：1（测交结果）。

原理的应用

一、概率原理在一对相对性状的遗传中的应用

例1、人类白化病是由一个隐性基因（c）控制的。已知一白化病基因携带者（Cc）的正常色素人和白化病人（cc）结婚，（1）预期生下来的孩子是白化病病人的比例是多少？（2）任一次怀胎是一个白化病胎儿的机会是多少？（3）如果该家庭有三个子女，其中1个正常2个白化病的机会是多少？

分析：携带者产生两种配子---C型和c型，比例为1：1，因此，在生育后代时由他（她）提供的C型配子和c型配子的概率均为1。白化病人只能提供一种配子---c型配子，其概率1。

解：（1）设：在生育后代是由Cc（携带者）提供的C型配子和c型配子的概率均分别为P1和P2；由cc（白化病）提供c型配子的概率均为q。

预期生下来的孩子是白化病的比例是：

P白化=p2?*q=1/2*1=1/2

（2）任一次怀胎是一个白化病胎儿的机会是：

P白化=p2*q=1/2*1=1/2

（3）预期生下来的孩子是白化病的比例是：

P正常=P1*q=1/2*1=1/2

该家庭有三个子女，其中一个正常两个白化的机会是：

P正常*P白化*P白化=1/2*1/2*1/2=1/8

二、概率原理在两对或两对以上性状遗传中的运用

例2、已知基因型为YYRr的黄色圆粒豌豆和基因型为Yyrr到黄色皱粒豌豆杂交（Y相对于y为显现，R相对于r为显性，并且不连锁）。（1）子代基因型是YyRr的概率是多少？（2）子代中性状表现为黄色皱粒的比例是多少？

分析：凡是遇到具有两对和两对以上相对性状的遗传，而且都是自由组合的，我们可以首先求出每一对相对性状遗传的概率，然后利用乘法法则求出多对相对性状遗传的概率。

解：（1）首先研究皱粒颜色的遗传

子代中基因型为Yy的概率为1/2。

表型为黄粒性状的概率为1/2+1/2=1

再研究豆粒形状的遗传

子代中基因型为Rr的概率为1/2。表现型为皱粒性状的概率为1/2。

利用乘法法则，基因型为子代基因型是YyRr的概率是子代中基因型为Yy和基因型为Rr的概率的乘积。

1/2?1/2=1/4

（2）利用乘法法则，得

子代中性状表现为黄色皱粒的比例为：

1*1/2=1/2

三、概率原理在伴性遗传中的运用

人类为XY型性别决定，女性个体的性染色体组成为XX，男性个体的性染色体组成为XY。以人类红绿色盲的伴性遗传为例（色盲基因为b，相对于正常视觉A为隐性），女性个体的基因组成有XBXB、XBXb和XbXb三种情况，这一点和分离规律中个体的基因组成基本相同，所不同的只是同时带上了基因所在的染色体。男性个体的基因组成为XBY和XbY两种情况，Y染色体上不带色盲和正常基因。所以，当某个男人个体的X染色体上带有色盲基因，该男人一定是色盲患者；当某男人个体的X染色体上带有正常基因时，但男人一定是视觉正常。同样，当某男人是色盲患者时，该男人的X染色体上一定带有色盲基因，当某男人视觉正常时，该男人的X染色体上一定带有正常基因。如果我们把某男人个体的X染色体上带有色盲基因（或正常基因）看作事件A，把该男人视觉色盲（或视觉正常）看作事件B，从概率原理上来讲，如果事件A发生，事件B也发生；如果事件B发生，事件A也发生，那么事件A与事件B等价，即A=B，事件A的概率等于事件B的概率。

例3、有一视觉正常的女子，她的父亲是色盲。这个女人与正常视觉的男人结婚，但这个男人的父亲也是色盲，问（1）这对配偶所生的子女中女孩是色盲的概率是多少？男孩是色盲的概率是多少？（2）这对配偶所生的第一个孩子是男性色盲患者的概率是多少？

分析：（1）从题目所给的条件可以判断出这对配偶中女子的基因型是XBXb，男子的基因型是XBY。女子所产生的配子中，含有色盲基因的配子---Xb型配子和正常的配子---XB型配子的比例为1：1，男子所产生的两种配子---XB型配子和Y型配子都不含有色盲基因。

该家族遗传图解

分析（2）该配偶在一次生育时生男生女的可能性各占50％，且子代是否是色盲患者与出生顺序无关。

解：（1）设这对配偶在生育时，女子提供含有色盲基因的配子---Xb型配子的概率为p，男子提供含有色盲基因的配子---Xb型配子的概率为q，依题意知：p=1/2，q=0，则

这对配偶所生的子女中女孩是色盲的概率是：

p?q=1/2?0=0

男孩是色盲的概率等于p=1/2

（2）另设这对配偶在一次生育时生男孩的概率为n。

这对配偶所生的第一孩子是男性色盲患者的概率是：

n*p=1/2*1/2=1/4

小结

由此可以看出，运用概率的原理来解决遗传规律的一些计算问题，可以使一些比较复杂的问题便得简单明了。尤其是涉及两对以上等位基因的遗传时，更能体现出概率原理解题的优越性。要真正掌握这一方法，必须使学生牢固的掌握概率的有关原理，熟炼掌握教材中基因的分离规律、基因的自由组和规律和伴性遗传的分析方法。因此教师在进行教学时一定要立足教材，加强训练。通过反复的练习才能使学生真正掌握这一方法。

参考文献

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[2]李仓等.生物[M]北京:人民教育出版社1990.

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