中學(xué)生物學(xué)中的數(shù)學(xué)問(wèn)題

①EeI．灰體∶黑檀體=7∶9II．灰體∶黑檀體=7∶8【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)一中灰體∶黑檀體=1∶，短剛毛∶長(zhǎng)剛毛=1∶1，得知甲乙的基因型可能為EeBb×eebb或者eeBb×Eebb.同理根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的雜交結(jié)果，推斷乙和丙的基因型應(yīng)為eeBb×EeBb，所以乙果蠅的基因型可能為EeBb或eeBb.若實(shí)驗(yàn)一的雜交結(jié)果能驗(yàn)證兩對(duì)基因E，e和B，b的遺傳遵循自由組合定律，則甲乙的基因型可能為EeBb×eebb，乙的基因型為EeBb，則丙果蠅的基因型應(yīng)為eeBb.（2）實(shí)驗(yàn)二親本基因型為EeBb×eeBb，F(xiàn)1中與親本果蠅基因型相同的個(gè)體所占的比例為1/2×1/2+1/2×1/2=1/2，所以基因型不同的個(gè)體所占的比例為1/2.（3）一個(gè)由純合果蠅組成的大種群中，由于自由交配得到F1中黑檀體果蠅ee比例=1600/(1600+8400)=16%，故e的基因頻率為40%，E的基因頻率為60%，Ee的基因型頻率為2×40%×60%=48%.在沒(méi)有遷入遷出、突變和選擇等條件下，每一代中的基因頻率是不變的，所以由純合果蠅組成的親代群體中，灰體果蠅的百分比為60%.（4）由題意知，出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過(guò)程中發(fā)生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee，如果是染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為e.選用EE基因型果蠅雜交關(guān)系如下圖.選用Ee基因型果蠅雜交關(guān)系如下圖.Heisenberg認(rèn)為：“我相信自然規(guī)律的簡(jiǎn)單性具有一種客觀的特征.如果自然界引向極其簡(jiǎn)單而美麗的數(shù)學(xué)形式，引向前人所未見(jiàn)過(guò)的形式，我們就不得不認(rèn)為這些形式是真的，認(rèn)為它們是顯示自然界的真正特征.”第四節(jié)古典概型在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為：“萬(wàn)物皆數(shù)，數(shù)是萬(wàn)物的原型，萬(wàn)物都是摹仿數(shù)的，是數(shù)的摹本，數(shù)的原則統(tǒng)治著宇宙中一切現(xiàn)象.”這就是畢達(dá)哥拉斯數(shù)學(xué)本體論的自然觀.eq\a\vs4\al\co1(特定條件下自由組合規(guī)律的計(jì)算)1．兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合時(shí)，雙雜合體自交后代出現(xiàn)9∶3∶3∶1特定分離比的條件.(1)兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制，分別位于兩對(duì)不同的同源染色體上.(2)相對(duì)性狀為完全顯性.(3)每一代不同類型的配子都能發(fā)育良好，且不同配子結(jié)合機(jī)會(huì)相等.(沒(méi)有致死基因型個(gè)體)(4)所有后代都處于比較一致的環(huán)境中，且存活率相同.(5)供實(shí)驗(yàn)的群體要大，個(gè)體數(shù)量要足夠多.2．特定條件下表現(xiàn)型比例序號(hào)條件自交后代比例測(cè)交后代比例1存在一種顯性基因(A或B)時(shí)表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶12A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶33aa(或bb)成對(duì)存在時(shí)，表現(xiàn)雙隱性性狀，其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶24只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶13∶15根據(jù)顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn)AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb∶aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶16顯性純合致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型個(gè)體致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1例1父母都無(wú)血友病，卻生了一個(gè)血友?。╔hY）兒子，問(wèn)兒子出現(xiàn)血友病的概率有多大？為什么？解析：血友病基因h和正?；騂在X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有，隱性遺傳，根據(jù)遺傳規(guī)律判斷，父母、兒子的性染色體分別為(XHY)、(XHXh)、(XhY)，根據(jù)基因的分離規(guī)律兒子的性染色體可能為：(XHY)、(XhY)，根據(jù)古典概型知識(shí)可知：兒子出現(xiàn)血友病的概率為50%.練習(xí)：基因型為Aa的個(gè)體產(chǎn)生四個(gè)配子，兩個(gè)A，兩個(gè)a，則兩兩相同的概率為多少?解：由古典概型可以知道，兩兩相同的概率為2/c42=1/3.例2燕麥穎色受兩對(duì)基因控制.用純種黃穎與純種黑穎雜交，F(xiàn)1全為黑穎，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中，黑穎∶黃穎∶白穎＝12∶3∶1.已知黑穎(基因B)和黃穎(基因Y)為顯性，只要基因B存在，植株就表現(xiàn)為黑穎.則兩親本的基因型為()A．bbYY×BByyB．BBYY×bbyyC．bbYy×BbyyD．BbYy×bbyy解析：看到12∶3∶1，想到與9∶3∶3∶1的聯(lián)系，再根據(jù)“只要基因B存在，植株就表現(xiàn)為黑穎”可推知，F(xiàn)1的基因型為BbYy……，進(jìn)一步推知親本的基因型為bbYY和BByy.答案：A例3下列是特定條件下自由組合規(guī)律的幾種情況，請(qǐng)據(jù)信息回答：(1)在某種鼠中，已知黃色基因Y對(duì)灰色基因y是顯性，短尾基因T對(duì)長(zhǎng)尾基因t是顯性，而且黃色基因Y和短尾基因T在純合時(shí)都能使胚胎致死，這兩對(duì)等位基因是獨(dú)立分配的，請(qǐng)回答：兩只表現(xiàn)型都是黃色短尾的鼠交配，則子代表現(xiàn)型分別為_(kāi)___________，比例為_(kāi)_______.合成的蛋白質(zhì)無(wú)酶1活性，基因a純合后，物質(zhì)A(尿酸鹽類)在體內(nèi)過(guò)多積累，導(dǎo)致成體會(huì)有50%死亡.A物質(zhì)積累表現(xiàn)為灰白色殼，C物質(zhì)積累表現(xiàn)為青色殼，D物質(zhì)積累表現(xiàn)為花斑色殼，請(qǐng)回答：①青色殼明蟹的基因型可能為_(kāi)_____________.②兩只青色殼明蟹雜交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例為1∶6.親本基因型可能為_(kāi)___________.③若AaBb×AaBb，則后代的成體表現(xiàn)型及比例為_(kāi)______________________.(3)假設(shè)水稻高產(chǎn)與低產(chǎn)由兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因(A1與a1，A2與a2)控制，且含顯性基因越多產(chǎn)量越高.現(xiàn)有高產(chǎn)與低產(chǎn)兩個(gè)純系雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中出現(xiàn)了高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)五個(gè)品系.①F2中，中產(chǎn)的基因型為A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1、A2A2.________.②畫(huà)出F2中高產(chǎn)、中高產(chǎn)，中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)五個(gè)品系性狀分離比的柱狀圖.解析：(1)由題意知：eq\f(YyTt,黃短)×eq\f(YyTt,黃短)→子代基因型及表現(xiàn)型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(黃短黃長(zhǎng)灰短灰長(zhǎng),1YYTT1YYtt1yyTT1yytt,2YyTT2Yytt2yyTt,2YYTt,4YyTt))由題干知，YY或TT致死，則黃短∶黃長(zhǎng)∶灰短∶灰長(zhǎng)＝4∶2∶2∶1.(2)首先根據(jù)題干中的條件，分析總結(jié)與基因型有關(guān)的信息：A物質(zhì)積累表現(xiàn)為灰白色殼，表明控制合成酶1的基因不能表達(dá)，可推知灰白色殼的基因型為aa__，C物質(zhì)積累表現(xiàn)為青色殼，說(shuō)明酶1、酶2的基因都已表達(dá)，可推知青色殼的基因型為A_B_，D物質(zhì)積累表現(xiàn)為花斑色殼，說(shuō)明酶1、酶3的基因都已表達(dá)，可推知花斑色殼的基因型為A_bb.①由以上分析可知，青色殼明蟹的基因型可能有四種，即AABB、AaBB、AABb、AaBb.②兩只青色殼明蟹雜交，即A_B_×A_B_，后代中只有灰白色(aa__)和青色(A_B_)，且比例為1∶6可推知雙親基因型均是AaB_，又由于是雜交，所以雙親基因型是AaBb和AaBB.③由基因的自由組合規(guī)律可知，AaBb×AaBb，后代中A_B_(青色殼)∶aaB_(灰白色殼)∶A_bb(花斑色殼)∶aabb(灰白色殼)＝9∶3∶3∶1，即青色殼∶灰白色殼∶花斑色殼＝9∶4∶3，又由于“物質(zhì)A(尿酸鹽類)在體內(nèi)過(guò)多積累，導(dǎo)致成體會(huì)有50%死亡”，即aa__(灰白色殼)成體有一半會(huì)死亡，所以青色殼∶灰白色殼∶花斑色殼＝9∶2∶3.(3)根據(jù)題意，高產(chǎn)與低產(chǎn)純系的基因型分別是A1A1A2A2和a1a1a2a2，F(xiàn)1個(gè)體的基因型為A1a1A2a2，F(xiàn)1自交得到的F2中，個(gè)體基因型只含有2個(gè)A基因的即為中產(chǎn)，所以中產(chǎn)基因型有三種：A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2.繪圖首先要計(jì)算出五種性狀的概率：高產(chǎn)(A1A1A2A2)占1/16、低產(chǎn)(a1a1a2a2)占1/16、中產(chǎn)(4A1a1A2a2、1A1A1a2a2、1a1a1A2A2)占6/16，中高產(chǎn)(2A1A1A2a2、2A1a1A2A2)占4/16，中低產(chǎn)(2A1a1a2a2、2a2a1A2a2)占4/16，然后再根據(jù)比例關(guān)系作圖.答案：(1)黃短∶黃長(zhǎng)∶灰短∶灰長(zhǎng)4∶2∶2∶1(2)①AABB、AaBB、AABb、AaBb②AaBb×AaBB③青色殼∶灰白色殼∶花斑色殼＝9∶2∶3(3)①A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A1②如下圖所示：eq\a\vs4\al\co1(探究或驗(yàn)證兩大規(guī)律的方法及注意問(wèn)題)驗(yàn)證分離規(guī)律的方法：測(cè)交——后代比例為1∶1；自交——后代比例為3∶1；花粉鑒定法——兩種類型的花粉比例為1∶1，驗(yàn)證自由組合規(guī)律的方法：測(cè)交——后代四種表現(xiàn)型比例為1∶1∶1∶1；自交——后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型比例為9∶3∶3∶1.注：(1)看清是探究性實(shí)驗(yàn)還是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不需要分情況討論直接寫(xiě)結(jié)果或結(jié)論，探究性實(shí)驗(yàn)則需要分情況討論.(2)看清題目中給定的親本情況，確定用自交還是測(cè)交.自交只需要一個(gè)親本即可，而測(cè)交則需要兩個(gè)親本.(3)不能用分離規(guī)律的結(jié)果證明基因是否符合自由組合規(guī)律，因?yàn)閮蓪?duì)等位基因不管是分別位于兩對(duì)同源染色體上還是位于一對(duì)同源染色體上，在單獨(dú)研究時(shí)都符合分離規(guī)律，都會(huì)出現(xiàn)3∶1或1∶1這些比例，沒(méi)法確定基因的位置也就沒(méi)法證明是否符合自由組合規(guī)律.例4如圖表示果蠅的一個(gè)細(xì)胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因，下列敘述正確的是().A．從染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子;B．e基因控制的性狀在雌雄個(gè)體中出現(xiàn)的概率相等;C．形成配子時(shí)基因A、a與B、b間自由結(jié)合;D．只考慮3、4與7、8兩對(duì)染色體時(shí)，該個(gè)體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等.答案：D例5某學(xué)校的一個(gè)生物興趣小組進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證孟德?tīng)栠z傳規(guī)律.該小組用豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀做實(shí)驗(yàn)，選取了一批基因型相同的黃色圓粒(黃色與圓粒都是顯性性狀)豌豆，用其中一部分與某豌豆作為親本雜交，F(xiàn)1中黃色∶綠色＝3∶1，圓?！冒櫫＃?∶1.請(qǐng)你利用親本中剩余的黃色圓粒豌豆為材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這兩對(duì)性狀的遺傳符合基因的自由組合規(guī)律.(要求：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理、簡(jiǎn)明)__________________________________________________________________________________________________________________________________答案：實(shí)驗(yàn)方案：選用黃色圓粒豌豆做親本進(jìn)行自交，統(tǒng)計(jì)后代結(jié)果.結(jié)果與結(jié)論：后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型及比例如下：黃色圓粒∶綠色圓?！命S色皺?！镁G色皺粒＝9∶3∶3∶1，則證明兩對(duì)相對(duì)性狀符合自由組合規(guī)律.(說(shuō)明：此題一定不能用測(cè)交方法，因?yàn)轭}目中要求只用一個(gè)親本).eq\a\vs4\al\co1(如何確定基因的位置)方案一:正反交法若正反交結(jié)果一致，與性別無(wú)關(guān)，為細(xì)胞核內(nèi)常染色體遺傳；若正反交結(jié)果不一致，則分兩種情況：后代不管正交還是反交都表現(xiàn)為母本性狀，即母系遺傳，則可確定基因在細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體或線粒體中；若正交與反交結(jié)果不一樣且表現(xiàn)出與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上——一般在X染色體上.注：(1)看清實(shí)驗(yàn)材料是植物還是動(dòng)物：植物一般為雌雄同株無(wú)性別決定，其基因位置只有兩種情況——細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核基因；但有些植物為XY型性別決定的雌雄異株植物，其基因位置分三種情況；動(dòng)物一般為雌雄異體，則基因位置分三種情況(注意?？純煞N性別決定——XY型和ZW型).(2)遺傳材料中?？紕?dòng)植物類型①?？疾榈拇菩弁曛参镉型愣?、小麥、玉米、黃瓜等，其基因位置只有兩種情況——細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核基因.②?？疾榈拇菩郛愔?XY型性別決定)的植物有女婁菜、大麻、石刀板菜、楊樹(shù)、柳樹(shù)、銀杏等其基因位置分三種情況——細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核內(nèi)的X染色體和常染色體.③動(dòng)物一般為雌雄異體，注意常考兩種性別決定——XY型(如人、果蠅和其它未明確說(shuō)明但不是ZW型性別決定的動(dòng)物)和ZW型(?？疾榈陌u在內(nèi)的鳥(niǎo)類和一些昆蟲(chóng)如家蠶等).方案二:根據(jù)后代的表現(xiàn)型在雌雄性別中的比例是否一致進(jìn)行判定若后代表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例一致，說(shuō)明遺傳與性別無(wú)關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例不一致，說(shuō)明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在X染色體上.方案三:選擇親本雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析推斷選擇親本進(jìn)行雜交，根據(jù)后代的表現(xiàn)型及在雌雄個(gè)體中的比例來(lái)確定基因位置：XY型性別決定ZW型性別決定雌性隱性性狀顯性性狀雄性顯性性狀隱性性狀后代性狀分布雌性全為顯性，雄性全為隱性雄性全為顯性，雌性全為隱性親本的性狀及性別的選擇規(guī)律：選兩條同型性染色體的親本(XX或ZZ)為隱性性狀，另一親本則為顯性性狀.例6鳥(niǎo)類的性別由性染色體Z和W所決定(雌性為ZW，雄性為ZZ).利用遺傳標(biāo)志物，通過(guò)雜交，能使不同性別的幼鳥(niǎo)產(chǎn)生不同表現(xiàn)型.找出正確的組合()遺傳標(biāo)志物雜交類型A位于Z染色體上隱性表現(xiàn)型的雌鳥(niǎo)與顯性純合體雄鳥(niǎo)雜交B位于W染色體上隱性表現(xiàn)型的雌鳥(niǎo)與顯性純合體雄鳥(niǎo)雜交C位于1條常染色體上隱性表現(xiàn)型的雌鳥(niǎo)與顯性純合體雄鳥(niǎo)雜交D位于Z染色體上顯性表現(xiàn)型的雌鳥(niǎo)與隱性純合體雄鳥(niǎo)雜交解析：使不同性別的幼鳥(niǎo)產(chǎn)生不同表現(xiàn)型應(yīng)選擇顯性表現(xiàn)型的雌鳥(niǎo)與隱性純合體雄鳥(niǎo)雜交，遺傳標(biāo)志物應(yīng)位于Z染色體上.后代雄鳥(niǎo)均帶有遺傳標(biāo)志物，雌鳥(niǎo)則均不帶遺傳標(biāo)志物.答案：D例7家蠶是二倍體，體細(xì)胞中有28對(duì)染色體，其中一對(duì)是性染色體，雄蠶含有兩個(gè)同型的性染色體ZZ，雌蠶含有兩個(gè)異型的性染色體ZW.請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)家蠶的一個(gè)染色體組包括____條染色體，正常情況下，雌蠶產(chǎn)生的卵細(xì)胞中含有的性染色體是________，雄蠶體細(xì)胞有絲分裂后期，含有____條Z染色體，若測(cè)定家蠶的基因組，應(yīng)測(cè)定哪些染色體？____________.(2)家蠶的體色黃色基因(B)對(duì)白色基因(b)為顯性且均位于Z染色體上，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，單就體色便能辨別幼蠶的雌雄，方案是選擇____________和____________親本(表現(xiàn)型)雜交.(3)家蠶中D、d基因位于Z染色體上，d是隱性致死基因(導(dǎo)致相應(yīng)基因型的受精卵不能發(fā)育，但Zd的配子有活性).是否能選擇出相應(yīng)基因型的雌雄蠶雜交，使后代只有雄性？請(qǐng)根據(jù)親代和子代基因型情況說(shuō)明理由._________________________________________________________________解析：家蠶是二倍體生物，一個(gè)染色體組有28條染色體；雌蠶產(chǎn)生的卵細(xì)胞中含有的性染色體是Z或W；雄蠶體細(xì)胞中含有ZZ性染色體，因此有絲分裂后期，含有4條Z染色體；家蠶的基因組測(cè)定包括27條常染色體＋Z＋W共29條染色體.(2)因家蠶雄性為兩條同型性染色體ZZ，選隱性性狀則基因型確定為ZbZb，雌性家蠶性染色體為ZW，只在Z上有D、d基因，選顯性性狀，基因型為ZDW，雜交后即可根據(jù)幼蠶的體色確定性別.(3)由于d是隱性致死基因，ZdW的受精卵致死，雌性中沒(méi)有基因型ZdW的個(gè)體；ZdZd的受精卵致死，雄性中沒(méi)有基因型ZdZd的個(gè)體，因此只有ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd兩種雜交組合，后代都會(huì)出現(xiàn)基因型為ZDW的雌性個(gè)體.答案：(1)28Z或W427條常染色體＋Z＋W(2)白色雄家蠶黃色雌家蠶(3)不能.因?yàn)榇菩Q只有ZDW基因型，雄蠶有ZDZD、ZDZd基因型；雜交組合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可產(chǎn)生ZDW的雌性后代(或若要讓后代只有雄性，則雌性必須全是ZdW，則親本的雜交組合必須是ZDW×ZdZd，而ZdZd的個(gè)體不存在).eq\a\vs4\al\co1(確定一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性)方案一在常染色體上，且兩個(gè)親本中有一個(gè)為純合體.采用兩性狀親本雜交的方式確定顯隱性為最佳方案.方案二在常染色體上且已知一個(gè)性狀為雜合體采用自交(動(dòng)物選同一性狀親本雜交)的方式確定顯隱性為最佳方案(提醒：高等動(dòng)物因產(chǎn)生后代個(gè)體少，選多對(duì)進(jìn)行雜交).方案三若已知基因在X染色體上可用兩個(gè)方案進(jìn)行確定：兩不同性狀的親本進(jìn)行雜交看后代結(jié)果；同一性狀兩親本雜交看后代結(jié)果.例8有一種腳很短的雞叫爬行雞，由顯性基因A控制，在爬行雞的遺傳實(shí)驗(yàn)中得到下列結(jié)果：根據(jù)上述結(jié)果分析回答下列問(wèn)題：(1)第一組兩個(gè)親本的基因型是________，子代爬行雞的基因型是________，正常雞的基因型是________.(2)第二組后代中爬行雞互交，在F2中共得小雞6000只，從理論上講有正常雞________只，有能穩(wěn)定遺傳的爬行雞________只.解析：該題涉及到已知子代的表現(xiàn)型及比例求親本的基因型和已知親代基因型求子代的基因型及比例的問(wèn)題.第一問(wèn)，根據(jù)子代中爬行雞∶正常雞＝3∶1，可推知親本基因型均為Aa，其后代基因型為1AA∶2Aa∶1aa，所以子代爬行雞有AA、Aa兩種，正常雞為aa.第二問(wèn)中，由子代為爬行雞∶正常雞＝1∶1可推知親代基因型為Aa×aa.子代中爬行雞基因型應(yīng)是Aa，其互交產(chǎn)生的后代為1AA∶2Aa∶1aa，因此正常雞占1/4，穩(wěn)定遺傳的爬行雞占1/4，數(shù)量均約為1500只.答案：(1)Aa×AaAA和Aaaa(2)15001500例9用飛船搭載萌發(fā)的純合高稈水稻種子，將從太空帶回的水稻種子種植、培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別矮桿出現(xiàn)，若此變異性狀是基因突變的結(jié)果，請(qǐng)利用雜交實(shí)驗(yàn)鑒定該突變體是顯性突變(d→D)還是隱性突變(D→d).實(shí)驗(yàn)步驟____________________________________.結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論_________________________________________________：________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：選突變體(矮桿)植株和純合的高稈水稻植株雜交，得到種子種下去觀察子代的表現(xiàn)型.若后代全為高稈，則說(shuō)明該突變體是隱性突變(D→d)；若后代全為矮桿或既有高稈也有矮桿，則說(shuō)明該突變體是顯性突變(d→D)eq\a\vs4\al\co1(遺傳規(guī)律與減數(shù)分裂和伴性遺傳的關(guān)系選做)1．遺傳規(guī)律與減數(shù)分裂之間的關(guān)系從細(xì)胞水平看，基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律都與減數(shù)分裂有聯(lián)系，它們之間的關(guān)系如下表所示：比較項(xiàng)目遺傳規(guī)律發(fā)生時(shí)期染色體與基因行為配子(2N生物)基因的分離規(guī)律減Ⅰ后期同源染色體分開(kāi)→等位基因分離配子中含等位基因中的一個(gè)基因的自由組合規(guī)律減Ⅰ后期非同源染色體自由組合→非同源染色體上的非等位基因自由組合配子中含不同的基因組合基因的連鎖與互換規(guī)律減Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換→等位基因發(fā)生了互換一半配子為親本類型一半配子為互換類型2.伴性遺傳與兩大規(guī)律的關(guān)系(1)與基因的分離規(guī)律的關(guān)系①伴性遺傳遵循基因的分離規(guī)律.②伴性遺傳有其特殊性：由于雌雄個(gè)體的性染色體組成不同，有同型和異型兩種形式，基因的存在位置不同，性狀表現(xiàn)也就有差異：Ⅰ.有些基因只存在于X或Z染色體上，Y或W染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因，從而存在像XbY或ZdW的單個(gè)隱性基因控制的性狀也能表現(xiàn)；Ⅱ.Y或W染色體非同源區(qū)段上攜帶的基因，在X或Z染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因，只限于在相應(yīng)性別的個(gè)體之間傳遞；Ⅲ.性狀的遺傳與性別相聯(lián)系.在寫(xiě)表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)后代比例時(shí)一定要與性別相聯(lián)系.(2)與基因的自由組合規(guī)律的關(guān)系在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對(duì)或兩對(duì)以上的相對(duì)性狀遺傳時(shí)，由位于性染色體上基因控制的性狀按伴性遺傳處理，由位于常染色體上的基因控制的性狀按基因的分離規(guī)律處理，整體上則按基因的自由組合規(guī)律處理.(3)與基因的連鎖互換規(guī)律的聯(lián)系若研究?jī)蓪?duì)等位基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀，若都為伴性遺傳，則符合基因的連鎖互換規(guī)律，不符合基因的自由組合規(guī)律.例：同時(shí)研究色盲遺傳、血友病遺傳、進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、抗維生素D佝僂病、鐘擺型眼球震顫這些遺傳病中的任意兩對(duì)，因控制這些性狀的基因都位于X染色體上，屬于上述情況.示例：在右面的示意圖中，1、2為一對(duì)性染色體，3、4為一對(duì)常染色體，則基因A、a、B、b遵循伴性遺傳規(guī)律，基因A與a、B與b，C與c遵循分離規(guī)律，基因A(a)與C(c)、B(b)與C(c)遵循自由組合規(guī)律.而A(a)與B(b)遵循連鎖與互換規(guī)律(在細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)上，減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，但若不出現(xiàn)交叉互換，則基因Ab與aB整體上遵循分離規(guī)律)，不遵循自由組合規(guī)律.假設(shè)某生物含n對(duì)同源染色體，其產(chǎn)生配子種類如下：①在不發(fā)生交叉互換的情況下，該生物可產(chǎn)生2n種精子(卵細(xì)胞)；而一個(gè)精(卵)原細(xì)胞則只能產(chǎn)生2種精子(1種卵細(xì)胞).②在有m對(duì)同源染色體發(fā)生交叉互換的情況下，該生物可產(chǎn)生2n＋m種精子(卵細(xì)胞)，而一個(gè)精(卵)原細(xì)胞則產(chǎn)生4種精子(1種卵細(xì)胞).例10家貓?bào)w色由X染色體上一對(duì)等位基因B、b控制，只含基因B的個(gè)體為黑貓，只含基因b的個(gè)體為黃貓，其他個(gè)體為玳瑁貓，下列說(shuō)法正確的是A．玳瑁貓互交的后代中有25%雄性黃貓B．玳瑁貓與黃貓雜交后代中玳瑁貓占50%C．為持續(xù)高效地繁育玳瑁貓，應(yīng)逐代淘汰其他體色的貓D．只有用黑貓和黃貓雜交，才能獲得最大比例的玳瑁貓【答案】D【解析】由題意可知，玳瑁貓的基因型為XBXb不能互交，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；玳瑁貓（XBXb）與黃貓（XbY）雜交，后代中玳瑁貓占25%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；玳瑁貓只有雌性，需要和其它體色的貓雜交才能得到，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用黑色雌貓（XBXB）和黃色雄貓（XbY）雜交或者黃色雌貓（XbXb）和黑色雄貓雜交（XBY）都可得到1/2的玳瑁貓，D項(xiàng)正確.例11某四倍體生物，其基因型為AAaa(如下圖)：(1)該生物產(chǎn)生的配子的種類及比例為_(kāi)___________.(2)若該植物自交，則子代的基因型有________種，在完全顯性時(shí)，子代中顯性比隱性等于________，形成的胚乳有________種基因型.解析：上述細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，任何兩條染色體組合到一起的機(jī)會(huì)要均等.答案：(1)AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1(2)535∶17例12在減數(shù)分裂中每對(duì)同源染色體配對(duì)形成四分體，四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生交換.實(shí)驗(yàn)表明，交換也可以發(fā)生在某些生物體的有絲分裂中，這種現(xiàn)象稱為有絲分裂交換.下圖是某高等動(dòng)物一個(gè)表皮細(xì)胞發(fā)生有絲分裂交換的示意圖，其中D和d，E和e，F(xiàn)和f表示某對(duì)同源染色體上的三對(duì)等位基因.交換過(guò)程示意圖(左：交換前的染色體；右：交換后的染色體)(1)請(qǐng)問(wèn)該細(xì)胞在發(fā)生有絲分裂交換后，產(chǎn)生幾種基因型的子代表皮細(xì)胞？并分別寫(xiě)出基因型.(2)如果不考慮該生物在產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的交換，那么該生物產(chǎn)生的配子有幾種基因型？并寫(xiě)出基因型.(3)如果上圖是該生物的精原細(xì)胞在產(chǎn)生精細(xì)胞時(shí)發(fā)生減數(shù)分裂交換后的結(jié)果，請(qǐng)問(wèn)由它產(chǎn)生的配子類型有幾種？并寫(xiě)出基因型.(4)如果細(xì)胞在減數(shù)分裂和有絲分裂中都發(fā)生交換，你認(rèn)為哪一種分裂方式對(duì)于遺傳多樣性的貢獻(xiàn)更大？為什么？解析：(1)有絲分裂交換后，在有絲分裂后期著絲粒分裂后，原來(lái)的姐妹染色單體移向兩極有兩種概率：①DEF和deF移向同一極，子代細(xì)胞基因型為DdEeFF；DEf和def移向另一極，子代細(xì)胞基因型為DdEeff.②DEF和def移向同一極，子代細(xì)胞基因型為DdEeFf；DEf和deF移向另一極，子代細(xì)胞基因型為DdEeFf.(2)如果不考慮產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的交換，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離后，形成基因型為DEF/DEF和def/def兩種細(xì)胞；減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂后，產(chǎn)生基因型為DEF和def兩種配子.(3)如果減數(shù)分裂發(fā)生交換，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離后，形成基因型為DEF/DEf和deF/def兩種細(xì)胞；減數(shù)第二次分裂后期著絲粒斷裂后，產(chǎn)生基因型為DEF、DEf、deF、def四種配子.(4)生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變，能夠遺傳給后代，屬于可遺傳變異；體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的改變，一般不能遺傳給后代.答案：(1)2種或1種(有2種可能，1種可能出現(xiàn)2種基因型，1種可能出現(xiàn)1種基因型).DdEeFF和DdEeff或DdEeFf.(2)2種DEF和def(3)4種DEF、DEf、deF、def(4)減數(shù)分裂的貢獻(xiàn)更大.因?yàn)闇p數(shù)分裂所產(chǎn)生的重組配子能遺傳到下一代，而有絲分裂產(chǎn)生的細(xì)胞只是對(duì)個(gè)體的局部有影響.eq\a\vs4\al\co1(被子植物果實(shí)遺傳問(wèn)題分析選做)1．果實(shí)各部分的發(fā)育來(lái)源被子植物果實(shí)包括果皮和種子，而種子又包括種皮、胚及胚乳，胚包括子葉、胚根、胚芽和胚軸，發(fā)育來(lái)源如下：eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(雌蕊,子房)\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(子房壁→果皮,胚珠\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(珠被→種皮,受精卵→受精卵→胚,受精極核→受精極核→胚乳))種子))果實(shí)))2．果實(shí)各部分基因型(1)果皮和種皮的基因型與母本一致.(2)胚和胚乳應(yīng)為父本、母本雜交所得.胚中的基因一半來(lái)自精子，一半來(lái)自卵細(xì)胞；胚乳中的基因1/3來(lái)自精子，2/3來(lái)自極核.(3)一個(gè)胚珠內(nèi)的卵細(xì)胞與兩個(gè)極核的基因型完全相同，來(lái)自同一花粉粒的兩個(gè)精子彼此間基因型也一致.(4)實(shí)例：雜合體Aa自交結(jié)果①果皮和種皮的基因型均為Aa，與母本一致.②胚珠內(nèi)卵細(xì)胞基因型為A或a，相應(yīng)的每個(gè)極核基因型也為A或a.同一花粉粒中的兩個(gè)精子均為A或a，所結(jié)種子中胚和胚乳基因型如下表：胚（胚乳）卵（極核）精子A(AA)a(aa)AAA(AAA)Aa(Aaa)aAa(AAa)aa(aaa)例13豌豆灰種皮(G)對(duì)白種皮(g)為顯性，黃子葉(Y)對(duì)綠子葉(y)為顯性.每對(duì)性狀的雜合體(F1)自交后代(F2)均表現(xiàn)3∶1的性狀分離比.以上種皮顏色的分離比和子葉顏色的分離比分別來(lái)自對(duì)以下哪代植株群體所結(jié)種子的統(tǒng)計(jì)()A．F1植株和F1植株B．F2植株和F2植株C．F1植株和F2植株D．F2植株和F1植株解析：本題以一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中的性狀分離為知識(shí)載體，考查遺傳因子組成和表現(xiàn)型的關(guān)系.植物的種皮是由母本的珠被發(fā)育形成的，因而種皮的顏色是由母本基因組成決定的，此性狀需要在母本(F2)結(jié)種子時(shí)才得以表現(xiàn)；種子的子葉是由受精卵發(fā)育形成的，屬于子代(胚)的一部分，因而子葉的顏色是由子代基因組成決定的，此性狀在子代為胚時(shí)就得以表現(xiàn).盡管題中給出了兩對(duì)相對(duì)性狀，但性狀分離的分析和數(shù)據(jù)的采集是分開(kāi)進(jìn)行的.答案：D例14普通西瓜植株為二倍體(2N＝22)，花單性，雌雄同株，用普通西瓜培育三倍體無(wú)子西瓜的主要過(guò)程可用如圖表示(1)西瓜的紅瓤(R)對(duì)黃瓤(r)為顯性.用基因型為rrrr的四倍體植株做母本，基因型為RR的二倍體植株做父本雜交，當(dāng)年所結(jié)西瓜的瓜瓤的顏色是________，將其種子種下去，長(zhǎng)成的植株的基因型是________.(2)已知西瓜的果皮深色(B)對(duì)淺色(b)是顯性.若將四倍體西瓜(bbbb)和二倍體西瓜(BB)間行種植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)四倍體西瓜植株上所結(jié)的種子，播種后發(fā)育成的植株中既有四倍體又有三倍體.那么，能否從這些植株所結(jié)西瓜的果皮顏色直接判斷出這些植株是四倍體還是三倍體呢？請(qǐng)用遺傳圖解解釋，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明.遺傳圖解：________________________________________________________________________________.簡(jiǎn)要說(shuō)明__________________________________________________.答案：(1)黃色Rrr簡(jiǎn)要說(shuō)明：若四倍體西瓜(bbbb)自交，則子代為bbbb，所結(jié)西瓜果皮為淺色；若四倍體西瓜(bbbb)作母本，二倍體西瓜(BB)作父本，則子代為Bbb，所結(jié)西瓜果皮為深色.所以四倍體植株上收獲的種子發(fā)育成的植株所結(jié)的西瓜，深色果皮的為三倍體無(wú)子西瓜，淺色果皮的為四倍體西瓜.例15果蠅X染色體上存在控制棒眼性狀的基因B，雌蠅表現(xiàn)為棒眼，表現(xiàn)為嚴(yán)重棒眼，雄蠅也表現(xiàn)為嚴(yán)重棒眼，、均表現(xiàn)正常眼.棒眼雌果蠅與正常眼雄果蠅雜交，子一代雌果蠅的表現(xiàn)型是棒眼和正常眼，若讓子一代果蠅自由交配，子二代中嚴(yán)重棒眼果蠅的比例為3/16.生命的現(xiàn)象常常以大量重復(fù)的形式出現(xiàn)，又受到多種外界環(huán)境和內(nèi)在因素的隨機(jī)干擾，因而概率論和統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)是研究生物學(xué)常用的方法.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是生物數(shù)學(xué)發(fā)展最早的一個(gè)分支，各種統(tǒng)計(jì)分析是生物學(xué)研究工作者和生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中常規(guī)的手段.概率的統(tǒng)計(jì)方法表現(xiàn)在隨機(jī)數(shù)學(xué)模型的研究，以隨著時(shí)間而變化的隨機(jī)變量來(lái)描述生命現(xiàn)象是研究隨機(jī)現(xiàn)象的重要概念，以這種觀點(diǎn)研究生命現(xiàn)象必須先建立數(shù)學(xué)的模型，然后利用隨機(jī)數(shù)學(xué)理論來(lái)分析研究隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性.馬爾科夫鏈作為離散的數(shù)學(xué)模型成為研究生物學(xué)的重要工具,已廣泛應(yīng)用于群體遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究.第五節(jié)互斥事件和相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率在生物學(xué)中的應(yīng)用恩格斯在《自然辯證法》一書(shū)中寫(xiě)道：“曾經(jīng)把數(shù)，即量的規(guī)定性，理解為事物的本質(zhì)”.數(shù)學(xué)知識(shí)回顧：相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率:兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立事件同時(shí)出現(xiàn)的概率是它們各自概率的乘積.如A事件的概率為p，B事件的概率為q，則A、B事件同時(shí)或相繼發(fā)生的概率為：P（A·B）＝p·q.互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率：若兩個(gè)事件是非此即彼的或互相排斥的，則出現(xiàn)這一事件或另一事件的概率是兩個(gè)事件的各自概率之和.如事件A與B互斥，A的概率為p，B的概率為q，則A與B中任何一事件出現(xiàn)的概率為：P（A＋B）＝p＋q推論：兩對(duì)立事件（必有一個(gè)發(fā)生的兩個(gè)互斥事件）的概率之和為1.如生男概率＋生女概率＝1；正常概率＋患病概率＝1.例如Aa自交得到的Fn中雜合體的概率為（1/2）n，根據(jù)相互對(duì)立事件的概率之間的關(guān)系得到純合體比例為1-（1/2）n,Fn-1中純合體的比例為1-(1/2)n-1.例1假定基因A是視網(wǎng)膜正常所必需的，基因B是視神經(jīng)正常所必需的.這兩類基因分別位于不同對(duì)的染色體上，現(xiàn)有基因型為AaBb的雙親，從理論上分析，他們所生的后代視覺(jué)正常的概率是A、3/16 B、4/16 C、7/16 D、9/16解析：后代視覺(jué)正常必須視網(wǎng)膜和視神經(jīng)都正常，根據(jù)古典概型知識(shí)視網(wǎng)膜正常的概率為3/4，視神經(jīng)正常的概率為3/4，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以得到：他們所生的后代視覺(jué)正常的概率是9/16.例2求AaBb×AaBB相交子代中出現(xiàn)基因型aaBB的概率.（兩對(duì)等位基因位于不同的染色體上）解析：因?yàn)锳a×Aa相交子代中aa基因型個(gè)體占1/4，Bb×BB相交子代中BB基因型個(gè)體占1/2，所以根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以知道：出現(xiàn)aaBB基因型的概率1/4×1/2=1/8.例4我國(guó)男性色盲、色弱的比例為7%，求女性色盲、色弱的概率.解：色盲、色弱是伴性遺傳，基因在X染色體上，是隱性遺傳，男性的基因XY,女性的基因?yàn)閄X,所以根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率為7%×7%=49/10000.例5某遺傳病的基因在x染色體上，是顯性遺傳，若男性的患病率為10%，求女性的患病率.解：某遺傳病的基因在x染色體上，是顯性遺傳，若男性的患病率為10%，X染色體不含有該基因的概率為90%，則根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以得知女性不患病的概率為90%×90%=81%，然后根據(jù)相互對(duì)立事件的概率可知女性的患病率為1—81%=19%.例6一批基因型為AA與Aa的豌豆，兩者數(shù)量之比是1∶3.自然狀態(tài)下(假設(shè)結(jié)實(shí)率相同)其子代中基因型為AA、Aa、aa的數(shù)量之比為().A．3∶2∶1 B．7∶6∶3C．5∶2∶1 D．1∶2∶1解析：豌豆在自然狀態(tài)下應(yīng)是自交，因而eq\f(1,4)AA自交后代仍是eq\f(1,4)AA，eq\f(3,4)Aa自交后代中各種基因型比例為eq\f(3,4)(eq\f(1,4)AA、eq\f(1,2)Aa、eq\f(1,4)aa).總的后代中AA占eq\f(7,16)、Aa占eq\f(3,8)、aa占eq\f(3,16).答案B例7基因型分別為ddEeFF和DdEeff的2種豌豆雜交,在3對(duì)等位基因各自獨(dú)立遺傳的條件下，其子代表現(xiàn)型不同于兩個(gè)親本的個(gè)體數(shù)占全部子代的比例是（

）

A.1/4

B.3/8

C.5/8

D.3/4解析：由于子代中表現(xiàn)型不同于兩個(gè)親本的有多種，若不做遺傳圖解的話，很難解答出來(lái).根據(jù)題干中親本的基因型我們可以知道表現(xiàn)型，我們可以先求出子代中與親本表現(xiàn)型相同的個(gè)體所占的比例，對(duì)立事件之間的概率關(guān)系即可得到題目所要求的答案.該題中與親本ddEeFF表現(xiàn)型相同的比例是1/2×3/4×1=3/8,與親本DdEeff表現(xiàn)型相同的比例是1/2×3/4×0=0，所以子代表現(xiàn)型中不同于兩個(gè)親本的個(gè)體數(shù)所占的比例為1-（3/8+0）=5/8.答案：C例8一對(duì)黑色豚鼠生了兩個(gè)小豚鼠（一白一黑），若再生兩個(gè)小豚鼠，一白一黑的概率是多少？解析：由遺傳學(xué)知識(shí)可以知道，這一對(duì)黑色豚鼠都為雜合體，根據(jù)相互獨(dú)立事件同事發(fā)生的概率，若再生兩個(gè)小豚鼠，都為黑色的3/4×3/4=9/16,都為白色的概率為1/4×1/4=1/16，根據(jù)獨(dú)立事件的概率，一白一黑的概率為1-9/16-1/16=3/8.例9已知果蠅的灰身和黑身是一對(duì)性狀，基因位于常染色體上.將純種的灰身果蠅和純種的黑色果蠅雜交，F(xiàn)1全為灰身.讓F1自由交配產(chǎn)生F2,將F2中的灰身果蠅取出，讓其自由交配，后代中黑色果蠅的概率為多少？解析：由題意可以知道，灰身對(duì)于黑色是顯性，F(xiàn)2中的灰身果蠅中1/3為純合體，2/3為雜合體，配子數(shù)為顯性的為2/3,隱性的為1/3,根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率后代中黑色果蠅的概率為1/9.例10.我們知道騾是馬(64條染色體)和驢(62條染色體)雜交的后代,由于馬和驢是兩個(gè)不同的物種,由受精卵發(fā)育而成的騾的體細(xì)胞中,無(wú)同源染色體,且染色體為奇數(shù)!在減數(shù)分裂過(guò)程中,聯(lián)會(huì)時(shí)性細(xì)胞發(fā)生紊亂,所以不能產(chǎn)生正?？捎呐渥?故騾子不可育!但也有個(gè)別的母騾能夠生駒,那么它的育性到底有多大,我們可根據(jù)排列組合知識(shí)進(jìn)行計(jì)算!要使騾可育,減數(shù)分裂必滿足下列條件,才能形成可育配子!① 移向兩極的染色體必31:32分配；②31者全為驢，32者全為馬的染色體.根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生概率可以知道概率為0.563×2=0.562.例11.人類有多種血型系統(tǒng)，MN血型和Rh血型是其中的兩種.MN血型由常染色體上的l對(duì)等位基因M、N控制，M血型的基因型為MM，N血型的基因型為NN，MN血型的基因型為MN；Rh血型由常染色體上的另l對(duì)等位基因R和r控制，RR和Rr表現(xiàn)為Rh陽(yáng)性，rr表現(xiàn)為Rh陰性：這兩對(duì)等位基因自由組合.若某對(duì)夫婦中，丈夫和妻子的血型均為MN型-Rh陽(yáng)性，且已生出1個(gè)血型為MN型-Rh陰性的兒子，則再生1個(gè)血型為MN型-Rh陽(yáng)性女兒的概率是A.3/8B.3/16C.1/8D.1/16【答案】B【解析】由題中已生出1個(gè)血型為MN型-Rh陰性（MNrr）的兒子可知，父母的基因型均為MNRr.兩對(duì)性狀分別考慮，后代為雜合子MN的概率為1/2，Rh陽(yáng)性（RR和Rr）的概率為3/4，題目還要求生1個(gè)女兒，其在后代中的概率為1/2，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以得出1/2×3/4×1/2=3/16.例12大鼠的毛色由獨(dú)立遺傳的兩對(duì)等位基因控制.用黃色大鼠與黑色大鼠進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如右圖.據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是A.A.黃色為顯性性狀，黑色為隱性性狀B.F1與黃色親本雜交，后代有兩種表現(xiàn)型C.F1和F2中灰色大鼠均為雜合體D.F2黑色大鼠與米色大鼠雜交，其后代中出現(xiàn)米色大鼠的概率為1/4【答案】B【解析】?jī)蓪?duì)等位基因雜交，F(xiàn)2中灰色比例最高，所以灰色為雙顯性狀，米色最少為雙隱性狀，黃色、黑色為單顯性，A錯(cuò)誤；F1為雙雜合子（AaBb），與黃色親本（假設(shè)為aaBB）雜交，后代為兩種表現(xiàn)型，B正確；F2出現(xiàn)性狀分離，體色由兩對(duì)等位基因控制，則灰色大鼠中有1/9的為純合體（AABB），其余為雜合，C錯(cuò)誤；F2中黑色大鼠中純合子（AAbb）所占比例為1/3，與米色（aabb）雜交不會(huì)產(chǎn)生米色大鼠，雜合子（Aabb）所占比例為2/3，與米色大鼠（aabb）交配，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以得出產(chǎn)生米色大鼠的概率為2/3×1/2=1/3，D錯(cuò)誤.例13果蠅紅眼對(duì)白眼為顯性，控制這對(duì)性狀的基因位于X染色體.果蠅缺失1條Ⅳ號(hào)染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則致死.一對(duì)都缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的紅眼果蠅雜交（親本雌果蠅為雜合子），F(xiàn)1中A．白眼雄果蠅占1/4 B.紅眼雌果蠅占1/4C．染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占1/4D.缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的白眼果蠅占1/4【答案】AC【解析】由題可推出親本關(guān)于眼色的基因型分別為XBXb和XBY，交配后代的基因型為：XBXB︰XBXb︰XBY︰XbY=1︰1︰1︰1，所以后代白眼雄果蠅占1/4，紅眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2.親本中均缺失一條Ⅳ染色體，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的雄雌配子都有1/2的不具有IV染色體，另外1/2的配子正常，因此，形成的受精卵中缺失一條IV染色體的占1/2，缺失兩條的和染色體數(shù)目正常的各占1/4.缺失兩條的受精卵致死，因此存活的后代中正常染色體的個(gè)體占1/3，缺失一條染色體的個(gè)體占2/3.結(jié)合上述兩種遺傳現(xiàn)象，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可推出染色體數(shù)目正常的紅眼果蠅占3/4×1/3=1/4，缺失1條Ⅳ染色體的白眼果蠅占1/4×2/3=1/6，答案為AC.例14下圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖(深色代表的個(gè)體是該遺傳病患者，其余為表現(xiàn)型正常個(gè)體).近親結(jié)婚時(shí)該遺傳病發(fā)病率較高，假定圖中第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定條件是()A．Ⅰ2和Ⅰ4必須是純合子B．Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必須是純合子C．Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必須是雜合子D．Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必須是雜合子B[解析]該遺傳病為常染色體隱性遺傳病，無(wú)論Ⅰ2和Ⅰ4是否純合，Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5的基因型均為Aa，A項(xiàng)錯(cuò)誤.若Ⅱ1、Ⅲ1純合，則Ⅲ2為1/2Aa、Ⅳ1為1/4Aa；Ⅲ3為2/3Aa，若Ⅲ4純合，則Ⅳ2為2/3×1/2＝1/3Aa；故Ⅳ的兩個(gè)個(gè)體婚配，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知子代患病的概率是1/4×1/3×1/4＝1/48，與題意相符，B項(xiàng)正確.若Ⅲ2和Ⅲ3一定是雜合子，當(dāng)Ⅲ1和Ⅲ4同時(shí)為AA時(shí)，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率是1/2×1/2×1/4＝1/16；當(dāng)Ⅲ1和Ⅲ4同時(shí)為Aa時(shí)，根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率是2/3×2/3×1/4＝1/9；當(dāng)Ⅲ1和Ⅲ4一個(gè)是AA、另一個(gè)是Aa時(shí)，第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率是2×(1/2×2/3×1/4)＝1/6，后代患病概率都不是1/48，C項(xiàng)錯(cuò)誤.第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配，子代患病概率與Ⅱ5的基因型無(wú)關(guān)；若第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體都是雜合子，則子代患病的概率是1/4，與題干不符，D項(xiàng)錯(cuò)誤.例15下列遺傳系譜圖中，甲種遺傳病的致病基因用E或e表示，乙種遺傳病的致病基因用F或f表示.個(gè)體Ⅱ3不攜帶致病基因，則()圖G5-3A．個(gè)體Ⅰ2的基因型為eeXFXfB．個(gè)體Ⅱ6的基因型為FFXEYC．個(gè)體Ⅲ9的基因型為FFXeY的可能性是1/2D．個(gè)體Ⅳn為患兩種遺傳病女孩的概率是1/32D[解析]由圖中的5、6、8、9號(hào)的表現(xiàn)型可知，甲、乙兩病均為隱性遺傳病，且由3號(hào)個(gè)體不攜帶致病基因，可推知甲病為伴X染色體的隱性遺傳病，由8號(hào)個(gè)體為女性患者，可知乙病為常染色體隱性遺傳病，個(gè)體Ⅱ6的基因型為FfXEY，個(gè)體Ⅰ2的基因型為ffXEXE或ffXEXe，個(gè)體Ⅲ9的基因型為1/3FFXeY或2/3FfXeY，Ⅲ7的基因型為FfXeY或FFXeY，Ⅲ8的基因型為ffXEXE或ffXEXe，Ⅳn患甲病，且為女孩的概率為1/8，患乙病的概率為1/4，所以根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知個(gè)體Ⅳn為患兩種遺傳病女孩的概率是1/32.例16果蠅紅眼對(duì)白眼為顯性，控制這對(duì)性狀的基因位于X染色體.果蠅缺失1條Ⅳ號(hào)染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則致死.一對(duì)都缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的紅眼果蠅雜交(親本雌果蠅為雜合子)，F(xiàn)1中()A．白眼雄果蠅占1/4B．紅眼雌果蠅占1/4C．染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占1/4D．缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的白眼果蠅占1/4AC[解析]本題主要考查伴性遺傳和遺傳規(guī)律的應(yīng)用，題中涉及果蠅眼色性狀(相應(yīng)基因用B、b表示)和Ⅳ號(hào)染色體缺失情況(此處用ⅣO表示缺失一條Ⅳ號(hào)染色體，其他類推)的遺傳綜合，可用分解組合法解答.據(jù)題意可知，親本果蠅基因和染色體組成為♀ⅣOXBXb、♂ⅣOXBY，雜交情況如下：XBXb×XBY→紅眼雌果蠅1/2、紅眼雄果蠅1/4、白眼雄果蠅1/4；ⅣO×ⅣO→ⅣⅣ正常1/3、ⅣO缺失一條2/3(OO致死).則F1中，白眼雄果蠅占1/4，A項(xiàng)正確；紅眼雌果蠅占1/2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占1/3×(1/2＋1/4)＝1/4，C項(xiàng)正確；根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可知缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的白眼果蠅占2/3×1/4＝1/6，D項(xiàng)錯(cuò)誤.法國(guó)科學(xué)哲學(xué)家朱爾·昂利·彭加勒說(shuō)過(guò)：“數(shù)學(xué)家具有兩種截然相反的傾向.有的人具有不斷擴(kuò)張版圖的興趣，在攻克某個(gè)難題后，便拋開(kāi)這個(gè)問(wèn)題，急著出發(fā)進(jìn)行新的遠(yuǎn)征.另外的人則專心致志地圍繞這個(gè)問(wèn)題，從中引出所有能夠引出的結(jié)果.”第六節(jié)條件概率在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用上帝是完美的，世界也是完美的，用完美的數(shù)學(xué)推導(dǎo)出的科學(xué)理論是完美的，一定是客觀存在的.這么完美的理論，不可能不是世界的.在Einstein那里，大自然的和諧、統(tǒng)一這種美感，已經(jīng)上升為一種堅(jiān)定的信念，這給他帶來(lái)了無(wú)窮無(wú)盡的探索的力量和智慧.例1.一個(gè)家庭中有兩個(gè)小孩，已知其中一個(gè)是女孩，則這時(shí)另一個(gè)也是女孩的概率為多少.（1/3）例2.某常染色體遺傳病，基因型為AA的人都患病，Aa的人中有50%患病，aa的人都正常.一對(duì)新婚夫婦中女性正常，她的母親是Aa患病，他的父親和丈夫的家族中均無(wú)該病患者，請(qǐng)推測(cè)這對(duì)夫婦的子女中患病的概率為多少.（1/12）第七節(jié)統(tǒng)計(jì)圖在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用.它是用數(shù)理由統(tǒng)計(jì)的原理和方法來(lái)分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的科學(xué).比起生物數(shù)學(xué)的另外兩個(gè)分支來(lái)，生物統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)生要早得多.1870年英國(guó)遺傳學(xué)家Calton(1822～1911)在進(jìn)行人種特性研究，分析父母與子女變異，探索其遺傳規(guī)律時(shí)提出了相關(guān)與回歸的概念，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)才真正誕生.從那時(shí)到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)過(guò)了130多個(gè)年頭.這期間有許多科學(xué)家在這方面做出了突出的貢獻(xiàn)，如P．C．Mabeilinrobis對(duì)作物抽樣調(diào)查，A．Watcl對(duì)序貫抽樣，F(xiàn)inney對(duì)毒理統(tǒng)計(jì)，K．Mather對(duì)生統(tǒng)遺傳學(xué)，F(xiàn)·Yates對(duì)田間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，都做出了不凡的成績(jī).生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在發(fā)展的過(guò)程中又產(chǎn)生更多的分支學(xué)科，包括生統(tǒng)遺傳學(xué)(群體遺傳學(xué))、生態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物分類統(tǒng)計(jì)學(xué)和毒理統(tǒng)計(jì)學(xué).現(xiàn)代進(jìn)化理論強(qiáng)調(diào)的是生物的進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是因?yàn)榉N群中基因頻率發(fā)生改變.例1:有絲分裂（染色體、染色單體和DNA）的柱形圖4n4n2n染色體前期中期后期末期染色單體DNA 從柱形圖中，我們很直觀的看到：1.染色體從前期到末期的變化是：2n（前期）到2n（中期）到4n（后期）到2n（末期）.從規(guī)律中，我們發(fā)現(xiàn)在后期有一個(gè)暫時(shí)加倍過(guò)程，原因是在這個(gè)時(shí)期，著絲點(diǎn)分裂的原因；在末期出現(xiàn)減半的現(xiàn)象，原因是此時(shí)已經(jīng)有一個(gè)細(xì)胞分裂成了兩個(gè)細(xì)胞，染色體平均分配的結(jié)果.2.DNA從前期到末期的變化是：4n（前期）到4n（中期）到4n（后期）到2n（末期）.在末期也出現(xiàn)減半的現(xiàn)象，原因是此時(shí)已經(jīng)由一個(gè)細(xì)胞分裂成了兩個(gè)細(xì)胞，DNA平均分配的結(jié)果.3.染色單體從前期到末期的變化是：4n（前期）到4n（中期）到0（后期）到0（末期）.存在染色單體的時(shí)期只有前期和中期，為什么呢？原因是染色單體只有在染色體復(fù)制后出現(xiàn)的，當(dāng)著絲點(diǎn)分裂后，不再有染色單體.所以很明顯的知道，染色單體消失的原因.從整個(gè)圖中，我們還發(fā)現(xiàn)染色體、染色單體和DNA的變化規(guī)律并不完全相同.染色體加倍時(shí)DNA并沒(méi)有加倍，但染色體減半時(shí)，DNA也隨之減半.染色單體隨著著絲點(diǎn)的分裂而消失，同時(shí)染色體加倍.從圖中我們還可以看出，染色體與DNA比例為1:1的時(shí)期是末期.染色體與DNA比例為2:1的時(shí)期有前期、中期和后期.減數(shù)分裂柱形圖染色體染色單體DNA后期染色體染色單體DNA后期末期前期中期減數(shù)分裂第一次分裂后期末期前期中期減數(shù)分裂第二次分裂n2n4n 從柱形圖中，我們很直觀的看到：1.染色體從減數(shù)分裂第一次分裂前期到到減數(shù)分裂第二次分裂末期的變化是：2n（減數(shù)分裂第一次分裂前期）到2n（減數(shù)分裂第一次分裂中期）到2n（減數(shù)分裂第一次分裂后期）到n（減數(shù)分裂第一次分裂末期）到n（減數(shù)分裂第二次分裂前期）到n（減數(shù)分裂第二次分裂中期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂后期）到n（減數(shù)分裂第二次分裂末期）.從規(guī)律中，我們發(fā)現(xiàn)在減數(shù)分裂第一次分裂過(guò)程中并沒(méi)有一個(gè)暫時(shí)加倍過(guò)程，原因是在這個(gè)時(shí)期，并沒(méi)有出現(xiàn)著絲點(diǎn)的分裂；在減數(shù)第一次分裂的末期出現(xiàn)減半的現(xiàn)象，原因是此時(shí)已經(jīng)有一個(gè)細(xì)胞分裂成了兩個(gè)細(xì)胞，同源染色體分離，并進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中的過(guò)程.在減數(shù)分裂的第二次分裂過(guò)程中，染色體有一個(gè)暫時(shí)加倍的過(guò)程，原因和有絲分裂過(guò)程中染色體加倍的原因相同，都是著絲點(diǎn)分裂的原因.而且還明顯的看到染色體有兩次減半的過(guò)程，分別是減數(shù)分裂第一次分裂的末期和減數(shù)分裂第二次分裂的末期.2.DNA從前期到末期的變化是：4n（減數(shù)分裂第一次分裂前期）到4n（減數(shù)分裂第一次分裂中期）到4n（減數(shù)分裂第一次分裂后期）到2n（減數(shù)分裂第一次分裂末期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂前期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂中期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂后期）到n（減數(shù)分裂第一次分裂末期）.在兩次末期都出現(xiàn)減半的現(xiàn)象，原因是此時(shí)已經(jīng)由一個(gè)細(xì)胞分裂成了兩個(gè)細(xì)胞，DNA平均分配的結(jié)果.3.染色單體從前期到末期的變化是：4n（減數(shù)分裂第一次分裂前期）到4n（減數(shù)分裂第一次分裂中期）到4n（減數(shù)分裂第一次分裂后期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂前期）到2n（減數(shù)分裂第二次分裂中期）到0（減數(shù)分裂第二次分裂后期和末期）.在整個(gè)的減數(shù)分裂的第一次分裂過(guò)程中并沒(méi)有出現(xiàn)染色單體消失的現(xiàn)象，原因是在減數(shù)分裂第一次分裂的過(guò)程中，并沒(méi)有著絲點(diǎn)的分裂，到了減數(shù)分裂的第二次分裂的后期才有消失，原因是出現(xiàn)了著絲點(diǎn)的分裂. 從整個(gè)圖中，我們還發(fā)現(xiàn)染色體、染色單體和DNA的變化規(guī)律并不完全相同，和有絲分裂的變化也有明顯的不同.有絲分裂只出現(xiàn)一次減半，前后染色體和DNA保持一致.而減數(shù)分裂先后進(jìn)行了兩次減半，最終每個(gè)細(xì)胞中的染色體和DNA是正常體細(xì)胞的一半.但完成受精作用后，又恢復(fù)到本物種的正常數(shù)目. 上述內(nèi)容僅僅只是對(duì)有絲分裂和減數(shù)分裂的柱形圖的繪圖和分析.其實(shí)，高中的很多知識(shí)點(diǎn)都可以用柱形圖來(lái)進(jìn)行分析.如在自由組合定律中，子二代的形狀分離比；在每個(gè)細(xì)胞中，各元素所占的比例；小麥、大豆、花生等種子中，各有機(jī)物的含量；用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)作物時(shí)，實(shí)驗(yàn)前后溶液中各離子的濃度以及水的變化；在生態(tài)系統(tǒng)中，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含的能量變化；等等.在高考備考復(fù)習(xí)中，要學(xué)會(huì)由點(diǎn)到面進(jìn)行綜合復(fù)習(xí)，方可收到事半功倍的效果.例3某細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體、DNA和染色單體變化示意圖如下，請(qǐng)據(jù)圖分析完成下列問(wèn)題：（1）圖B中染色單體數(shù)為0的原因是_________________.（2）圖C中染色體形態(tài)最清晰，此時(shí)染色體的行為特點(diǎn)是__________________________.（3）如果B、A表示兩個(gè)連續(xù)的時(shí)期,則A為_(kāi)_____________期.（4）圖C可表示有絲分裂的哪幾個(gè)時(shí)期？（5）染色體組數(shù)等于4的時(shí)期可用A、B、C三圖中哪幅圖表示？含同源染色體的是哪幾幅圖.答案（1）有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，兩條姐妹染色單體分開(kāi)各成為一條染色體；（2）每條染色體的著絲點(diǎn)都排列在細(xì)胞中央的赤道板上（3）末（4）有絲分裂前期或中期（5）BABC例4處于有絲分裂過(guò)程中的動(dòng)物細(xì)胞，當(dāng)中心體移向兩極時(shí)，染色體數(shù)（a）、染色單體（b）、DNA分子數(shù)（c）可表示為（

）解析：本題將常見(jiàn)的細(xì)胞分裂圖轉(zhuǎn)化為柱形圖，考查學(xué)生的思維轉(zhuǎn)化能力.中心體移向兩極時(shí)處于細(xì)胞分裂的前期，此時(shí)每條染色體含有兩條染色單體、兩個(gè)DNA分子.選B.例5下圖是按順時(shí)針?lè)较虮硎镜?種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期，其中敘述正確的是（

）A.觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)材料最好是選植物甲B.在植物乙的a→b段，DNA和染色體數(shù)目均增加一倍C.溫度對(duì)植物丙a→b段的生理活動(dòng)沒(méi)有影響

D.甲植物和丙植物的b→a段所用的時(shí)間可能一樣長(zhǎng)解析：觀察有絲分裂最好選用丁材料，因?yàn)榉至哑?細(xì)胞周期比值大，視野中處于分裂期的細(xì)胞相對(duì)多.植物乙的a→b段DNA復(fù)制，產(chǎn)生染色單體，兩條姐妹染色單體共用一個(gè)著絲點(diǎn)，染色體數(shù)目不變.扇形區(qū)域表示分裂期和細(xì)胞周期的時(shí)間比，不代表絕對(duì)時(shí)間，所以D是有可能的.英國(guó)生物學(xué)家保羅?納斯(PaulNurse)成為2001年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的得主.他在回顧20世紀(jì)細(xì)胞周期研究的綜述文章中以這樣的文字結(jié)束：“我們需要進(jìn)入一個(gè)更為抽象的陌生世界，一個(gè)不同于我們?nèi)粘Ｋ胂蟮募?xì)胞活動(dòng)的、能根據(jù)數(shù)學(xué)有效地進(jìn)行分析的世界.”實(shí)際上生物學(xué)上經(jīng)典的重大發(fā)現(xiàn)，都離不開(kāi)生物學(xué)知識(shí)與物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)的整合.例如沃森是美國(guó)生物學(xué)家，而克里克是英國(guó)物理學(xué)家，他們默契配合發(fā)現(xiàn)了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程，在科學(xué)界傳為佳話.雖然人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋，但人們還是難以解釋，為什么大自然要選擇“螺旋形”作為這些生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ).第八節(jié)二項(xiàng)分布在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用美國(guó)和意大利的一組科學(xué)家，利用離散幾何的方法研究了致密線條的“最大包裝”(OptimalPacking)問(wèn)題，得到的答案是：在一個(gè)體積一定的容器里，能夠容納的最長(zhǎng)的線條的形狀是螺旋形，從而解決了生命選擇螺旋作為其空間結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)原因.孟得爾利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、反證法和歸納的數(shù)學(xué)思想，成功地提出了兩大遺傳規(guī)律，從而誕生了遺傳學(xué)這門(mén)生物學(xué)課程.例1已知某家庭有9個(gè)孩子，求該家庭有5個(gè)男孩4個(gè)女孩的概率.解：根據(jù)遺傳學(xué)知識(shí)可以知道該事件滿足二項(xiàng)分布B（9,0.5），該家庭有5個(gè)男孩4個(gè)女孩的概率=C950.59.例2囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病.在歐洲的人群中，每2500人就有一個(gè)人患此病.如一對(duì)健康的夫婦生有一個(gè)患此病的孩子，此后，該婦女又與一健康的男子再婚.再婚的雙親生一患病的孩子概率是（）A、1/25B、1/50C、1/100D、1/1000解析：在歐洲的人群中，每2500人就有一個(gè)人患此病，說(shuō)明這種致病基因在常染色體上的概率為1/50，一對(duì)健康的夫婦生有一個(gè)患此病的孩子,說(shuō)明該婦女是致病基因的攜帶者，健康男子是致病基因的攜帶者的概率為C21（1/50）（49/50）=49/2500,因此再婚的雙親生一患病的孩子概率是49/5000,大約1/100.選C.注：本題也可以利用下面的定律求解——哈迪-溫柏格（Hardy-Weinberg）定律：在一個(gè)隨機(jī)交配的群體中，其基因頻率沒(méi)有發(fā)生變化.設(shè)常染色體上的一對(duì)等位基因A和a的頻率分別為P和Q，且P+Q=1，（PA+Qa）2=P2(AA)+2PQ(Aa)+Q2(aa).例3在某個(gè)海島上，每10000人有500名男子患紅綠色盲，則該島上每10000人女性攜帶者的數(shù)量為多少？（假設(shè)男女比例為1:1）解析：有題設(shè)知X染色體上含有隱性基因的概率為0.1，因此根據(jù)二項(xiàng)分布可以知道女性攜帶者的概率為C21×0.1×0.9=0.18，該島上每10000人女性攜帶者的數(shù)量為10000×0.5×0.18=900.例4貓的毛色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，一只黃色公貓和一只黃色母貓生了一只白色小貓，若它們?cè)偕恍∝?，表現(xiàn)為二黃一白的概率是多少？解析：根據(jù)正確的答案為C23（3/4）2（1/4）1=27/64.例5一個(gè)父母的基因型為.IAIA和IAi的男人與一個(gè)父母的基因型均為IBi的女人結(jié)婚，生了4個(gè)孩子.請(qǐng)回答下列問(wèn)題.（1）這四個(gè)孩子均為A型血的概率為多少？（2）這四個(gè)孩子中有兩個(gè)孩子為A型血的概率為多少？（3）第一和第三兩個(gè)孩子為A型血，第二和第四兩個(gè)孩子為A型血的概率為多少？（4）第一個(gè)孩子為A型,第二個(gè)為B型,第三個(gè)為AB型,第四個(gè)為0型的概率為多少？解析:由親代推斷該對(duì)夫婦的基因型可能性,根據(jù)基因的獨(dú)立分離規(guī)律男人基因型為IAIA的概率是0.5，IAi的概率為0.5，女人基因型為IBIB的概率為0.25，IBi的概率為0.5，ii的概率為0.25，因此相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以得到生育一個(gè)孩子為A型血的概率是0.5×0.5×0.5+0.5×0.25+0.5×0.5×0.25+0.5×0.25×0.5=3/8,生育一個(gè)孩子為B型血的概率是0.25×0.5=1/8,生育一個(gè)孩子為O型血的概率是0.25×0.5=1/8,根據(jù)互斥事件發(fā)生的概率可以知道生育一個(gè)孩子為AB型血的概率是3/8，則（1）根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率知道這四個(gè)孩子均為A型血的概率為（3/8）4=81/4096(2)根據(jù)二項(xiàng)分布這四個(gè)孩子中有兩個(gè)孩子為A型血的概率為C42（3/8）2（5/8）2=1305/4096;(3)根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以知道：第一和第三兩個(gè)孩子為A型血，第二和第四兩個(gè)孩子為A型血的概率（1/8）2（3/8）2=9/4096;(4)根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可以知道:第一個(gè)孩子為A型,第二個(gè)為B型,第三個(gè)為AB型,第四個(gè)為0型的概率為3/8×1/8×3/8×1/8=9/4096.例6：具有四種相對(duì)性狀的個(gè)體雜交"控制四對(duì)相對(duì)性狀的基因獨(dú)立遺傳，且都為等位基因），在子代中，具有4個(gè)顯性性狀和1個(gè)隱性性狀的個(gè)體所占后代個(gè)體總數(shù)的比例為多少？（假設(shè)四對(duì)等位基因位于四對(duì)常染色體上）.答案：C43（3/4）3（1/4）1=81/256.例7基因型為AaBbDdEeGgHhKk的個(gè)體自交，假定這7對(duì)等位基因自由組合，則下列有關(guān)其子代的敘述，正確的是()A．1對(duì)等位基因雜合、6對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為5/64B．3對(duì)等位基因雜合、4對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為35/128C．5對(duì)等位基因雜合、2對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為67/256D．7對(duì)等位基因純合個(gè)體出現(xiàn)的概率與7對(duì)等位基因雜合個(gè)體出現(xiàn)的概率不同B[解析]本題是二項(xiàng)分布問(wèn)題，一對(duì)等位基因的純合包括顯性純合與隱性純合，雜合子自交后代中雜合子與純合子的概率都是1/2，故1對(duì)等位基因雜合、6對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)概率為C71（1/2）1（1/2）6＝7/128，A項(xiàng)錯(cuò)誤.3對(duì)等位基因雜合、4對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)概率為C73（1/2）3（1/2）4=＝35/128，B項(xiàng)正確.5對(duì)等位基因雜合、2對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)概率為C75（1/2）5（1/2）2=＝21/128，C項(xiàng)錯(cuò)誤.7對(duì)等位基因純合個(gè)體與7對(duì)等位基因雜合個(gè)體出現(xiàn)的概率相等，為C70（1/2）7（1/2）0=＝1/128，D項(xiàng)錯(cuò)誤.例8.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病.在歐洲的人群中，每2500人就有一個(gè)人患此病.如一對(duì)健康的夫婦生有一個(gè)患此病的孩子，此后，該婦女又與一健康的男子再婚.再婚的雙親生一患病的孩子機(jī)率是（）A、1/25B、1/50C、1/100D、1/1000解析：本題可運(yùn)用哈迪-溫柏格（Hardy-Weinberg）定律：在一個(gè)隨機(jī)交配的群體中，其基因頻率沒(méi)有發(fā)生變化.設(shè)常染色體上的一對(duì)等位基因A和a的頻率分別為P和Q，且P+Q=1，（PA+Qa）2=P2(AA)+2PQ(Aa)+Q2(aa).不難得出本題的結(jié)果.第九節(jié)頻率在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用愛(ài)因斯坦認(rèn)為：創(chuàng)造性的原則寓于數(shù)學(xué)之中，因此，在一定意義上，我認(rèn)為正如古人所夢(mèng)想的那樣，純粹的夢(mèng)想能夠把握實(shí)在.這是真的.我堅(jiān)信，我們能夠用純粹數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)現(xiàn)概念以及把這些概念聯(lián)系起來(lái)的定律，這些概念和定律是理解自然現(xiàn)象的鑰匙.數(shù)學(xué)知識(shí)回顧：頻率=頻數(shù)/樣本容量1、基因頻率和種群密度的計(jì)算基因頻率與基因型頻率：設(shè)一對(duì)同源染色體（不含性染色體）上的等位基因A和a的基因頻率分別為p和q，A對(duì)a是顯性，則顯性個(gè)體的基因型及其頻率為：p2AA＋2pqAa，隱性個(gè)體的基因型及其頻率為：q2aa.（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1，p＋q＝1AAAaaaA＝A總/（A總＋a總）＝AA＋1/2Aaa＝a總/（A總＋a總）＝aa＋1/2AaA＋a＝1例1：某校的一個(gè)生物興趣小組在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，開(kāi)展了色盲普查活動(dòng)，他們先從學(xué)校的1800名學(xué)生中隨機(jī)抽取了180名學(xué)生（男女生各一半）作為首批調(diào)查對(duì)象，結(jié)果有女性色盲患者3人、男性色盲患者8人，女性色盲基因攜帶者13人.則在該校全體學(xué)生中色盲基因的頻率是（）A、10%B、20%C、80%D、90%解析：Xb＝3×2＋13×1＋8×1＝27,XB＋Xb＝90×2＋90×1＝270,Xb的基因頻率為：Xb/（XB＋Xb）＝27/270＝10%.例2.在某一人群中，經(jīng)調(diào)查得知：隱性性狀者為16%，則該性狀不同基因型（AA、Aa、aa）的基因型頻率是（

）

A.0.36、0.48、0.16

B.0.48、0.36、0.16

C.0.16、0.48、0.36

D.0.16、0.36、0.4解析：由題意可知，aa基因型頻率為0.16.根據(jù)哈迪-溫伯格定律，知基因a的基因頻率：q==0.4，則A的基因頻率：p=1-q=0.6，所以AA、Aa、aa的基因型頻率分別是p2=0.6×0.6=0.36、2pq=2×0.6×0.4=0.48、q2=0.4×0.4=0.16.答案：A2、種群密度：①標(biāo)志重捕法：N︰[a]＝[b]︰[c]，其中N表示動(dòng)物種群數(shù)量，a表示第一次捕獲并標(biāo)志的個(gè)體數(shù)量，b表示第二次捕獲的個(gè)體數(shù)量，c表示第二次捕獲的個(gè)體中有標(biāo)志的個(gè)體數(shù)量.②樣方調(diào)查法：N為某一定面積內(nèi)植物種群數(shù)量，a、b、c、d、e分別為五個(gè)形狀、大小一致的小樣方內(nèi)植物個(gè)體數(shù)量，則N＝（a＋b＋c＋d＋e）/5例3：調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時(shí)，在設(shè)置1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲32只鼠，將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放.一段時(shí)期后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，這次共捕獲30只鼠，其中有上次標(biāo)記的個(gè)體10只.該地區(qū)田鼠的種群個(gè)體數(shù)是A、30只B、32只C、64只D、96只〖解析〗根據(jù)頻率的概念可以得出N＝32×30÷10＝96只,即答案為D.例4利用標(biāo)志重捕法調(diào)查某丘陵地區(qū)4km2區(qū)域中刺猬的種群密度，第一次捕獲并標(biāo)記50只刺猬，第二次捕獲40只刺猬，其中有標(biāo)記的5只.下列敘述錯(cuò)誤的是().A．標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體被捕獲的概率基本相同B．遷入率和遷出率影響該種群數(shù)量變化C．標(biāo)記符號(hào)過(guò)分醒目可能增加刺猬被捕食的概率D．該種群的密度大約是400只/km2解析：標(biāo)志重捕法的前提條件就是標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體被捕捉的概率基本相同；可直接推出B、C兩項(xiàng)是正確的；D項(xiàng)沒(méi)有考慮調(diào)查的區(qū)域面積是4km2，種群的密度大約是100只/km2.答案：D例5在某個(gè)區(qū)域，隨機(jī)抽取1000個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA的個(gè)體有304個(gè)，基因型為Aa為597，基因型為aa的個(gè)體為99個(gè)，請(qǐng)計(jì)算A和a的基因頻率.本題已經(jīng)給出了三種基因型的頻率，基因型為AA的個(gè)體有304個(gè)，基因型為Aa個(gè)體為597個(gè)，基因型為aa的個(gè)體為99個(gè).就A和a這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體中可以看作有2個(gè)基因，即1000個(gè)個(gè)體中，有2000個(gè)基因.304個(gè)AA的個(gè)體就含有A=304×2=608；597個(gè)Aa個(gè)體含有A=597個(gè)，a=597個(gè)；99個(gè)aa的個(gè)體，含有a=99×2=198個(gè).所以：A的基因頻率為（608+597）/2000=60.25%，a的基因頻率為（597+198）/2000=39.75%.能力拓展題：1.在人類的MN血型系統(tǒng)中，基因型LMLM的個(gè)體表現(xiàn)為M血型；基因型為L(zhǎng)NLN的個(gè)體表現(xiàn)為N血型；基因型為L(zhǎng)MLN個(gè)體表現(xiàn)為MN型.1997年，上海中心防疫站調(diào)查了1788個(gè)MN血型者，發(fā)現(xiàn)有397人是M型，861人是MN型，530人是N型，那么和的基因頻率分別是（）A.46%、54%B.23%、29%C.50%、50%D.54%、46%答案：A2.經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)某地區(qū)人群中藍(lán)眼（aa）1600人，純合褐眼（AA）1400人，雜合褐眼（Aa）7000人，那么，藍(lán)眼基因和褐眼基因的基因頻率分別是（）A51%和49%B43%和57%C32%和68%D28%和72%答案：A例6人類的ABO血型系統(tǒng)由3三個(gè)等位基因IA、IB、i決定，通過(guò)調(diào)查一個(gè)由400個(gè)個(gè)體組成的樣本，發(fā)現(xiàn)180人是A型血，144人是O型血，從理論上推測(cè)，該人群中血型為B的人應(yīng)該有（）A．24人B.36人C.52人D.76人解題思路：本題考查的是人類的血型系統(tǒng)中的基因頻率計(jì)算，關(guān)鍵是要弄清楚人的血型遺傳的方式.設(shè)IA的基因頻率為p,設(shè)i的基因頻率為q,設(shè)IB的基因頻率為t.A型血的基因型可能有兩種IAIA和IAi，所以應(yīng)該是IAIA和IAi的基因頻率之和=p2+2pq.B型血的基因型可能有兩種IBIB和IBi，所以應(yīng)該是IBIB和IBi的基因頻率之和=t2+2tq.由題意知道：A型血的基因型頻率為IAIA和IAi的基因頻率之和=p2+2pq=180/400；144人是O型血，即是q×q=144/400，可得q=6/10，代入到p2+2pq=180/400中，可求出p=3/10，把p=3/10和q=6/10代入到p+q+t=1中，可求出t=1/10.所以B型血的基因型頻率=1/10×1/10+2×1/10×6/10=13/100，則B型血的人數(shù)應(yīng)該為13/100×400=52.所以答案因該是C.點(diǎn)評(píng)：本類型的題目考查的一種比較復(fù)雜的復(fù)等位基因的基因頻率的計(jì)算，但和有一對(duì)等位基因的計(jì)算方法差不多.同時(shí)，該題還涉及到了哈代-溫伯格平衡法則，在種群處于遺傳平衡的情況下，種群中的一個(gè)顯性基因的頻率p和有其對(duì)應(yīng)的等位基因的隱性基因的頻率q之和為1.顯性純合子的基因型頻率=p2，隱性純合子的基因型頻率=q2，雜合子的基因型頻率=2pq.各基因型頻率之和等于1，即p2+q2+2pq=1.復(fù)等位基因的基因頻率和基因型頻率也符合上述原則.能力拓展題：囊性纖維變性是一種常見(jiàn)的常染色體遺傳病，在歐洲的人群中，在每2500個(gè)人中就有1人患此病.如有一對(duì)健康的夫婦患有一個(gè)患有此病的孩子，此后該婦女由于另一健康的男子再婚.再婚的雙親生一個(gè)患該病的概率為多少？（答案：1/100）例7據(jù)調(diào)查，某高校學(xué)生中的基因型