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拓展微课数学方法在遗传规律解题中的运用(一)分解法分解法是数学中应用较为普遍的方法。
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。
因此,解决较为复杂的关于自由组合定律的习题时,可借鉴分解法。
(1)概率的分解将题干中所给的概率拆分为两个或多个概率,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
【典题示例】1 在香豌豆中,当C、R两个显性基因都存在时,花才呈红色。
一株红花香豌豆与基因型为ccRr的植株杂交,子代中有3/8开红花。
则该红花香豌豆的基因型为。
(2)比例的分解将题干中所给的比例拆分为两个或多个特殊比例,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
有时,一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单,因此不要拘泥于分离定律。
2 一种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。
基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,“个体X”的基因型为( )A.BbCcB.BbccC.bbCcD.bbcc3 某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。
用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。
请回答:根据此杂交实验结果可推测,株高受对等位基因控制,依据是。
在F2中矮茎紫花植株的基因型有种,矮茎白花植株的基因型有种。
(二)合并同类项法合并同类项实际上就是乘法分配律的逆向运用。
例如两对等位基因间的基因互作,依据题意进行合并同类项,在9∶3∶3∶1的基础上,基因型为AaBb的个体自交子代表现型比例可以变化为15∶1、9∶7、9∶6∶1等等。
遗传规律有关题型及解题方法遗传规律是高中生物学中的重点和难点内容，是高考的必考点，下面就遗传规律的有关题型及解题技巧进行简单的认识。
类型一：显、隐性的判断：1、判断方法②杂交：两个相对性状的个体杂交，F1所表现出来的性状则为显性性状。
②性状分离：相同性状的亲本杂交，F1出现性状分离，则分离出的性状为隐性性状，原性状为显性性状；③随机交配的群体中，显性性状多于隐性性状；④分析遗传系谱图时，双亲正常生出患病孩子，则为隐性（无中生有为隐性）；双亲患病生出正常孩子，则为显性（有中生无为显性）⑤假设推导：假设某表型为显性，按题干给出的杂交组合逐代推导，看是否符合；再设该表型为隐性，推导，看是否符合；最后做出判断；2、设计杂交实验判断显隐性类型二、纯合子、杂合子的判断：1、测交：用待测个体和隐性纯合子进行杂交，观察后代表现型及比例。
若只有一种表型出现，则为纯合子（体）；若出现两种比例相同的表现型，则为杂合体；2、自交：让待测个体进行自交，观察后代表现型及比例。
若出现性状分离，则为杂合子；不出现（或者稳定遗传），则为纯合子；注意：若是动物实验材料，材料适合的时候选择测交；若是植物实验材料，适合的方法是测交和自交，但是最简单的方法为自交；类型三、自交和自由（随机）交配的相关计算：1、自交：指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程；自交时一定要看清楚题目问的是第几代，然后利用图解逐代进行计算，如图2、自由交配(随机交配)：自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为23AA 、13Aa 的动物群体为例，进行随机交配的情况 如 ⎭⎬⎫23AA 13Aa ♂ × ♀⎩⎨⎧ 23AA 13Aa欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法：解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并：(1)♀23AA ×♂23AA →49AA (2)♀23AA ×♂13Aa →19AA ＋19Aa (3)♀13Aa ×♂23AA →19AA ＋19Aa (4)♀13Aa ×♂13Aa →136AA ＋118Aa ＋136aa 合并后，基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ，表现型为3536A_、136aa 。
遗传算法编码及算子简介遗传算法主要是通过遗传操作对群体中具有某种结构形式的个体施加结构重组处理，从而不断地搜索出群体中个体间的结构相似性，形成并优化积木块以逐渐逼近最优解。
由此可见，必须把群体中的个体转化成按一定基因结构组成的染色体或个体，即编码。
编码原则包括两条：1.有积极积木块编码规则，即所定编码应当易于生成所求问题相关的短距和低阶的积木块。
2.最小字符集编码规则，即所定编码应用最小字符集以使问题得到自然的表示或描述。
规则一是基于模式定理和积木块假设；规则二提供了一种更为实用的编码规则。
评估编码策略常采用的规范有：1.完备性：问题空间中的所有点都能作为GA空间的点表现。
2.健全性：GA空间中的染色体能对应所有问题空间中的候选解。
3.非冗余性：染色体和候选解一一对应。
这些评估规范是独立于问题领域的普遍准则。
对某个具体的应用领域而言，应该客观化地比较和评估该问题领域中所用的编码方法。
应用遗传算法进行优化，首先将问题描述成串的形式，以模拟染色体。
选择何种编码方式对算法的运行有很大的影响。
现在，流行的观点认为二进制编码能在相同的范围内表示最多的模式，能充分地体现所谓的隐含并行性。
但是，二进制编码方式的精度依赖于染色体的基因位数及设计变量的范围。
因而对于高精度、多变量问题，n值需很大，降低遗传算法的收敛速度。
另外，二进制编码不直接反映真实的设计空间。
其它的编码方式还有：格雷码编码、浮点编码、树结构编码、参数动态编码和多维编码等。
遗传算法主要有选择、交叉和突变算子选择算子遗传算法使用选择算子或称复制算子来对种群中的个体进行优胜劣汰操作：选择算子使适应性高的个体在后代中生存的概率较大，而适应度低的个体生存的概率很小甚至被淘汰。
遗传算法中的选择操作就是来确定如何从父代群体中按某种方法选取那些个体以传到下一代群体的一种遗传算法。
选择操作是建立在群体中个体的适应度评价基础上的。
选择操作的主要目的是为了避免基因缺失、提高全局收敛性和计算效率。
小麦产量构成因素相关性状与群体产量的遗传相关分析卢娟;姚永定;史华伟;史雨刚;王曙光;孙黛珍【摘要】Fourty five subgroups constructed from dwarfing-sterile wheat technology platform were taken as test materials. Correlation analysis between yield components related traits, including tiller number, spikelet number per spike, grain number per spike, grain number per spikelet, thousand grain quality and population yield were carried out in the present study. The results showed that significantly or highly significantly genetic and phenotypic correlation were found between tiller number, spikelet number per spike, grain number per spike, grain number per spikelet, thousand grain quality and plot yield. The heritability of tiller number, grains per spike, grains number per spikelet, and thousand grain quality were higher(23.1％-27.0％). Based on the conjoint analysis of genetic correlation and heritability of those five traits, the selection efficiency of grain number per spike, grain number per spikelet, thousand grain quality on plot yield were higher than rest of traits. This suggests that we should pay attention to select these traits in high-yield wheat breeding in central areas of Shanxi.%以利用矮败小麦构建的45个小麦亚群为试材,分析分蘖数、每穗小穗数、穗粒数、每小穗粒数、千粒质量等产量构成因素相关性状与小麦产量的关系.结果表明,参试小麦材料的分蘖数、每穗小穗数、穗粒数、每小穗粒数、千粒质量与小区产量的遗传相关及表型相关都达到显著或极显著水平;分蘖数、穗粒数、每小穗粒数、千粒质量具有较大的遗传力(23.1％～27.0％);通过对这5个性状的遗传力与遗传相关系数联合分析,发现穗粒数、每小穗粒数、千粒质量对小麦产量的选择效率较高.因此,在山西省中部地区的小麦高产育种中应注重对这些性状的选择.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】4页(P501-503,587)【关键词】产量构成因素相关性状;产量潜力;相关分析;遗传力【作者】卢娟;姚永定;史华伟;史雨刚;王曙光;孙黛珍【作者单位】山西农业大学农学院,山西太谷 030801;夏县农业委员会,山西夏县044400;山西农业大学农学院,山西太谷 030801;山西农业大学农学院,山西太谷030801;山西农业大学农学院,山西太谷 030801;山西农业大学农学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】S512.1在我国，小麦是第二大口粮作物[1]。
A 腺嘌呤(adenine)abortive transduction 流产转导：转导的DNA片段末端掺入到受体的染色体中，在后代中丢失。
acentric chromosome 端着丝粒染色体：染色体的着丝粒在最末端。
Achondroplasia 软骨发育不全：人类的一种常染色体显性遗传病，表型为四肢粗短，鞍鼻，腰椎前凸。
acrocetric chromosome 近端着丝粒染色体：着丝粒位于染色体末端附近。
active site 活性位点：蛋白质结构中具有生物活性的结构域。
adapation 适应：在进化中一些生物的可遗传性状发生改变，使其在一定的环境能更好地生存和繁殖。
adenine 腺嘌呤：在DNA中和胸腺嘧啶配对的碱基。
albino 白化体：一种常染色体隐性遗传突变。
动物或人的皮肤及毛发呈白色，主要因为在黑色素合成过程中，控制合成酪氨酸酶的基因发生突变所致。
allele 等位基因：一个座位上的基因所具有的几种不同形式之一。
allelic frequencies (one frequencies) 在群体中存在于所有个体中某一个座位上等位基因的频率。
allelic exclusion 等位排斥：杂合状态的免疫球蛋白基因座位中，只有一个基因因重排而得以表达，其等位基因不再重排而无活性。
allopolyploicly 异源多倍体：多倍体的生物中有一套或多套染色体来源于不同物种。
Ames test 埃姆斯测验法：Bruce Ames 于1970年人用鼠伤寒沙门氏菌（大鼠）肝微粒体法来检测某些物质是否有诱变作用。
amino acids 氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，自然界中存在20种不同的氨基酸。
aminoacyl-tRNA 氨基酰- tRNA：tRNA的氨基臂上结合有相应的氨基酸，并将氨基酸运转到核糖体上合成蛋白质。
aminoacyl-tRNA synthetase 氨基酰- tRNA合成酶：催化一个特定的tRNA结合到相应的tRNA 分子上。
第十二章数量性状的遗传分析畜禽的大多数经济性状属于数量性状。
掌握数量性状的遗传规律和遗传参数对种畜生产中种畜群的生产性能的保持、对地方品种经济性能的提高、对新品种新品系的培育等工作都是十分必要的。
数量性状的遗传是有规律所循的，虽然在不同群体、在不同条件下、因估计方法不同，得到的参数有所变化，但遗传参数反映的数量性状的基本遗传规律的趋势是一定的。
数量性状的遗传基础质量性状的变异一般遵从孟德尔遗传规律，但数量性状的遗传规律与质量性状的遗传规律有一定区别。
数量性状是由大量的、效应微小而类似的、可加的基因控制，呈现连续变异，数量性状的表现还受到大量复杂环境因素的影响。
Nilsson-Ehle假说及其发展生物的性状按照其表现和对其研究的方式，可大致分为质量性状、数量性状和阈性状。
质量性状的变异通常可以区分为几种明显不同的类型，遵从孟德尔遗传规律。
畜禽重要质量性状的遗传规律已经在上一章中进行了阐述。
在动物生产中所关注的绝大多数经济性状呈连续性变异，其在个体间表现的差异只能用数量来区分，这类性状称为数量性状，如奶牛的产奶量、鸡的产蛋量、肉用家畜的日增重、饲料转化率、羊的产毛量等。
与质量性状相比较，数量性状主要有以下特点：①性状变异程度可以用度量衡度量；②性状表现为连续性分布；③性状的表现易受到环境的影响；④控制性状的遗传基础为多基因系统。
遗传基础为多基因控制，而表现为非连续性变异的性状称为阈性状。
如羊的产羔数、肉质的分类、对疾病抗性的有无等。
严格说来，鸡的产蛋数、猪的窝产仔数等也属于这一类性状，但其表型状态过多，作为阈性状分析过于复杂，通常近似的将其作为数量性状来看待。
数量性状在畜牧生产中占有非常重要的地位。
但是，到目前为止，对数量性状的遗传基础的解释主要还是基于Yule（1902，1906）首次提出、由Nilsson-Ehle（1908）总结完善、并由Johannsen（1909）和East（1910）等补充发展的多因子假说，也称为多基因假说或Nilsson-Ehle假说。
巧用棋盘法解决不同类型的遗传题作者：***来源：《中学教学参考·理科版》2020年第06期[摘要]棋盤法是解决高中生物遗传题的有效方法。
棋盘法主要有配子棋盘法和分解组合棋盘法j其中，配子棋盘法适用于所有的有性生殖遗传题型，分解组合棋盘法只适用于两对等位基因自由组合的题型：由于分解组合棋盘法的显示结果更为直观，故自由组合的题型推荐应用此法。
学生在解题时应选择合适的解题方法，从而做到轻松答题[关键词]配子棋盘法;分解组合棋盘法;遗传题[中图分类号]G633.91[文献标识码] A[文章编号] 1674-6058（2020）17-0080-02棋盘法是一种计算杂交后代基因型和表现型概率的最简单、最直接的方法，其优点是准确可靠。
高中生物一般涉及两对等位基因的计算，故而棋盘法是解决高中生物遗传题的利器。
棋盘法主要有以下两种：（l）配子棋盘法。
其本质是模拟两性杂交过程中雌雄配子之间随机结合的过程。
它是最基本的解题方法。
（2）分解组合棋盘法。
它是将两对等位基因按分离定律分别产生子代基因型后，根据数学概率中的加法原理或乘法原理再彼此随机组合，并通过棋盘呈现结果的方法。
【例1】豌豆的黄色（A）与绿色（a）为一对相对性状，网粒（B）与皱粒（h）为一对相对性状，两对性状完全自由组合，求AaBb的子代基因型及表现型的比例。
解析：应用分解组合棋盘法来求解。
P：AaBh由棋盘图表统计可知：F1基因型之比：AABB： AaBB： aaBB： AABb： AaBb： aaBb： AAbb：Aabb： aahb=1/16： 2/16：1/16： 2/16： 4/16： 2/16： 1/16：2/16：1/16F1表现型之比：黄色网粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒=9/16：3/16：3/16：1/16可见，用分解组合棋盘法来解题可以直观分析某一性状的不同基因型的比例。
如黄色皱粒中纯合子占比=（1/16）/（1/16+2/16） =1/3，黄色皱粒中杂合子占比=（2/16）/（1/16+2/16）=2/3;黄色网粒中纯合子占比=（l/16）/（9/16） =1/9，黄色网粒中两对基因都为杂合的杂合子占比=（4/16）/（9/16）=4/9;等等，这些都可以在图表中直观地看出来。
微生物遗传和代谢研究微生物是我们日常生活中不可或缺的重要组成部分，它们不仅规模庞大，数量众多，而且在各个生态系统中都处于重要的地位。
微生物不仅可以分解或产生一些重要的物质，还可以帮助我们制备乳制品、酿造酒、生产药品等，其中的应用，可以说是与生活息息相关的。
微生物的遗传和代谢是研究微生物生命特性的关键问题。
在这方面，科学家们可谓是在不断地探索和发现中。
本文将介绍一些微生物遗传和代谢研究的方向。
1.微生物基因组编码微生物具有不同于人类的生命特征，因此人们需要去研究它们的遗传学。
近年来，随着基因组技术的不断发展，不仅可以期望了解微生物的基因组序列，还能进一步了解微生物在生命过程中发挥的作用。
而这方面的研究，显然就是研究微生物基因组编码的问题。
通过微生物基因组研究，科学家们可以了解它们在不同环境下如何适应，并在基因组的编码中寻找可能意义的序列、基因和蛋白。
这些信息有助于解释微生物的生物学功能，并实现对这些生物的预测和控制。
2.微生物代谢研究微生物代谢是人们在制造药品、化学品等工业中利用微生物所需要了解的一个重要方面。
通过研究微生物代谢，人们可以确定微生物有哪些化合物会被产生，以及产生的趋势和程度。
微生物代谢的研究主要集中在引入不同基因、代谢活性或能力的微生物中，并调控它们的代谢过程，从而制造特定的产物，并且结合对微生物基因编码的研究，探究相应分子的合成过程。
3.微生物群体遗传和代谢研究除了单一的微生物生物学研究，还有一个泛微生物研究的流派——群体生物学。
群体生物学主要研究微生物生态和群体遗传、代谢的过程，也就是研究微生物如何在其自身中提高竞争力并适应其所处的环境。
例如，微生物可以利用代谢网络中微生物森林进行交互，并协同完成特定功能。
这种合作通常由共生基因传递和抑制机制完成，这些基因和机制的发现将为微生物生态学研究提供极大的便利。
同时，由此还可以探究微生物间的协同作用，其合作相互依存的程度，以及协同的信息分子等。
