例析圖解歸納法求解連續(xù)自交的概率

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【例題】某一年生自花授粉的植物,aa基因型的個體不育不能產(chǎn)生子代,用基因型為Aa的植株連續(xù)自交至子四代時,AA、Aa和aa的基因型頻率分別為 15/18 、1/9和1/18 。

 

【解法一】親代雜合子連續(xù)自交時,F(xiàn)n代中雜合子的概率比F(n-1)代的減半,為1/2n,按照每代各種基因型的概率之和為1可得:

 

 

無選擇和淘汰時,F(xiàn)n代AA、Aa和aa的概率分別為(1-1/2n)/2、1/2n和(1-1/2n)/2。F4代AA、Aa和aa的概率分別15/32、1/16和15/32.

 

由于aa基因型個體不育,F(xiàn)n時只有上一代Aa自交產(chǎn)生的aa基因型個體,圖中虛線右邊的aa基因型個體不會產(chǎn)生。計算每一代各種基因型的概率時取圖中虛線左邊部分為樣本。即Fn代AA、Aa和aa的概率分別“為”(1-1/2n)/2、1/2n和1/2n+1,可計算出F4代AA、Aa和aa的概率分別“為”15/32、1/16和1/32,但三種基因型的概率之和小于1,需重新計算各種基因型的概率。方法是用分母相同的分?jǐn)?shù)表示三種基因型的概率(F4代:15/32、2/32和1/32),F(xiàn)4代AA、Aa和aa的比例為15?2?1,由此比例關(guān)系可計算aa基因型不育時F4代AA、Aa和aa的概率分別為15/18、1/9和1/18。

 

【解法二】親代雜合子Aa自交產(chǎn)生的F1為1AA、2Aa、1aa,其中F1代2Aa自交產(chǎn)生F2的1AA、2Aa、1aa共有4份,相當(dāng)于各子代個體在連續(xù)自交過程中數(shù)量加倍。

 

 

無選擇和淘汰時,F(xiàn)n的AA?Aa?aa為(2n -1)?2?(2n -1),F(xiàn)4時的AA?Aa?aa為(24 -1)?2?(24 -1)=15?2?15。

 

由于aa基因型個體不育,F(xiàn)n時只有上一代Aa自交產(chǎn)生的aa基因型個體,圖中虛線右邊的aa基因型個體不會產(chǎn)生。計算各種基因型的比例時按圖中水平實線所示取樣,F(xiàn)n時的AA?Aa?aa為(2n -1)?2?1。F4時的AA、Aa和aa之比為15?2?1,即F4代AA、Aa和aa的概率分別為15/18、2/18和1/18.

 

這種解法是整數(shù)運算,比前一種解法簡潔。

 

高考生物不是考有關(guān)數(shù)列的數(shù)學(xué)計算,記住后一種圖解歸納方法的要點就行。即:(1)每一代Aa自交得到1AA、2Aa、1aa;(2)純合子逐代自交時,AA或aa前的系數(shù)加倍;(3)涉及選擇與淘汰時,注意取樣范圍并運用無選擇與淘汰時的概率計算取樣范圍內(nèi)的各個基因型的概率。


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