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配子法的应用

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精品资料

论文题目：配子法的应用

所在学校：湘东中学

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精品资料 作者：张希

配子法的应用

张希

摘 要： 配子法采用“雌雄配子随机结合法”（简称“配子法”），即在有性生殖过程中，无论是自交还是杂交，子代都是由雌雄配子两两结合形成的合子发育来的。因此，合子在子代中所占的比例就是雌雄配子各自所占比例的乘积。解题思路为：先分析亲本可能产生的配子类型，然后求得各类型配子在亲代产生的所有配子中所占的比例，最后再根据题意组合出题目要求的合子并计算出相应的比例[1]。就习题中遇见用配子法解决的几种情况进行总结。

关键词： 配子法；棋盘法；哈代温伯格定律

孟德尔遗传定律以分离定律为基础，而分离定律的核心内容是减数分裂中配子的分离和受精作用中雌雄配子的随机结合，所以，熟悉应用配子法可以加深学生对遗传规律的理解，使学生在快速解题的同时激发他们对探索问题本质的兴趣。本文就高中生物阶段配子法的应用情景进行了一定的总结归纳，希望对高中生学习遗传学有所帮助。 ______________________________________________________________________________________________________________

精品资料 一、自由交配类

哈迪—温伯格定律也称遗传平衡定律，其主要内容是指：在理想状态下（该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②种群中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择），各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变： 设A=p，a=q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1[3]

。该定律可以用配子法来理解：p2表示A的雌雄配子结合的概率，q2表示a的雌雄配子结合的概率，2pq表示A的雌配子a的雄配子结合的概率、a的雌配子与A的雄配子结合的概率两者之和。

例1：理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是

A. 常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率

B. 常染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率

C. X染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率

D. X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率

本题中，若致病基因位于常染色体上，发病率与性别无关。结合前述内容，A选项中，发病率为aa的基因型频率，即q2，故A选项错误。B选项中，发病率为AA和Aa的基因型频率之和，即p2+2pq，故B选项错误。若致病基因位于X染色体上，发病率与性别有关。女性的发病率计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同。C选项中，女性的发病率为p2+2pq，故C选项错误。D选项中，因男性只有一条X染色体，故男性的发病率即为致病基因的基因频率。D选项正确。

二．亲本中包含多种可能基因型

亲代基因型多种时，可以用配子法来理解：分别算出雌、雄配子概率，然后根据要求的基因型概率进行雌雄配子的结合，用乘法。 ______________________________________________________________________________________________________________

精品资料 例1：设豌豆花颜色由一对等位基因A（红花）、a（白花）控制，已知杂合红花植株自交，选出红花后代，让其与纯合红花植株杂交，求后代得到纯合红花植株的概率？

解析：杂合红花植株自交（Aa×Aa），后代红花中有2/3Aa、1/3AA，与纯合红花植株（AA）杂交，后代为纯合红花植株的概率为：后代红花中A基因占2/3，a基因占1/3，可以是雌配子或雄配子，纯合红花植株中A为1，可以是雄配子或雌配子。故后代为纯合红花植株（AA）的概率为2/3×1。

例2：某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA∶Aa∶aa的比例是(

)

A．3∶2∶3 B．4∶4∶1

C．1∶1∶0 D．1∶2∶0

该题与下一题均为自由交配情况下致死类问题，方法类似。

具有生殖能力的个体产生的配子A∶a＝2∶1，即a占1/3，A占2/3，故雌雄随机交配后代中有1/9aa、4/9Aa、4/9AA。

例3：某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物， 其叶形宽叶（B）对窄叶（b）是显性，B、b基因仅位于X染色体上。研究发现，含Xb的花粉粒有50%会死亡。现选用杂合的宽叶雌株与窄叶雄株进行杂交获得F1，F1随机传粉获得F2，则F2中阔叶植株的比例为多少？

涉及两代及以上的后代概率计算时，用配子法-棋盘法[2]。

解析：P代雄配子原本为1/2Xb和1/2Y，由于含Xb的花粉粒有50%会死亡， 1/2Xb变为1/4，Xb和Y之比为1：2，Xb占1/3，Y占2/3。F1为1/3 XbY，1/3 XBY ，1/6 XbXb ，1/6 XBXb。用棋盘法如表1所示。

表1 F1代基因型及概率

配子 1/2XB 1/2Xb

1/3Xb 1/6 XBXb 1/6 XbXb

2/3Y 1/3 XBY 1/3 XbY ______________________________________________________________________________________________________________

精品资料 F1中雌配子为3/4XB ，1/4XB，雄配子为1/3Y，1/6Xb， 1/6XB，由于含Xb的花粉粒有50%会死亡，雄配子为1/3Y，1/12Xb，1/6XB，XB：Xb：Y=2:1:4。XB占2/7，Xb占1/7，Y占4/7。F2为12/28 XbY，4/28 XBY，3/28 XbXb，1/28 XBXb，6/28 XBXb，2/28 XBXB，其中宽叶植株为2/28+6/28+1/28+4/28=13/28。用棋盘法如表2所示。

表2 F2代基因型及概率

配子 1/4XB 3/4Xb

2/7XB 2/28 XBXB 6/28 XBXb

1/7Xb 1/28 XBXb 3/28 XbXb

4/7Y 4/28 XBY 12/28 XbY

三．自交类

实际上杂交组合法是对配子法的一种运用，即因为Aa的个体能产生两种配子A：a=1：1，A=a=1/2，所以Aa×Aa的后代有三种AA、Aa和aa的比例为1：2：1，即AA=1/4，Aa=1/2，aa=1/4，以及当后代为显性性状时，AA=1/3，Aa=2/3，均可看做是配子法的应用。

参考文献

[1]乔进军. 配子传递几率法-一种简捷的遗传概率计算法. 生物学教学. 2007, (3): 32

[2]路平. 遗传学中“棋盘法”的解读及拓展应用.中学生物学.2009, (7): 25

[3]马少华. 哈代-温伯格定律的妙用.生物学通报. 2005 , (12): 40 ______________________________________________________________________________________________________________

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高中生物棋盘配子法教案

高中生物棋盘配子法教案

高中生物棋盘配子法教案

一、教学目标：

1.了解配子法的概念及作用。

2.掌握利用棋盘配子法解决遗传问题的方法。

3.能够在解决实际遗传问题时运用棋盘配子法进行分析。

二、教学准备：

1.教材：高中生物教材相关内容。

2.教具：棋盘、不同颜色的棋子。

3.其他：黑板、彩色粉笔、配子法相关练习题。

三、教学过程：

1.引入：通过举例引入配子法的概念，说明其在遗传学中的重要性。

2.讲解：详细讲解棋盘配子法的步骤及操作方法。

3.演示：老师示范如何利用棋盘配子法解决遗传问题，学生跟随操作。

4.练习：让学生进行配子法相关练习题，巩固所学知识。

5.讨论：让学生分享解题过程及答案，讨论其中的难点及疑惑。

6.总结：总结本节课所学内容，强调配子法在遗传学中的重要性。

7.作业：布置相关作业，要求学生练习更多的配子法题目。

四、教学反思：

1.教学重点：学生要掌握棋盘配子法的操作方法及应用。

2.教学难点：学生需要理解配子法解决遗传问题的原理及应用。

3.教学建议：老师可以通过丰富的例题和实践操作来帮助学生更好地掌握配子法知识。

通过以上教案设计，可以有效地引导学生学习高中生物中的棋盘配子法知识，提高他们的遗传学解题能力，并促进对生物学知识的深入理解和掌握。

配子比例法在遗传学概率计算中的应用探究

配子比例法在遗传学概率计算中的应用探究

龙源期刊网

配子比例法在遗传学概率计算中的应用探究

作者：李卫松

来源：《中学教学参考·理科版》2015年第01期

[摘要]遗传学教学中，概率问题是一个热点问题，也是一个颇为棘手的问题，多数学生在解决此类问题时倍感吃力，且错误率较高。从学生的错误反馈来看，错误率高的原因是学生在解决此类问题时，思路不清晰，方法不当。利用配子比例法分析解决随机交配和遗传系谱图中的两类概率计算，可解决相关问题，同时启发学生的思维。

[关键词]配子比例法随机交配概率

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]1674-6058（2015）02-0127

运用配子比例法分析解决遗传学率问题时，可先分析亲本可能产生的配子类型，然后求得各类型配子在亲代产生的所有配子中所占的比例，再根据题目要求判断所求后代的基因型，最后用相应配子的比例相乘组合出所求的概率。

一、案例点析

【例1】已知某一动物种群中仅有Aa和AA两种类型个体（aa的个体在胚胎期致死），Aa∶AA=1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以随机交配，则该种群随机交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是（）。

A.5/8B.3/5C.1/4D.3/4

分析：随机交配指在有性生殖的生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会和另一性别的个体交配的方式。本题雄性个体有（Aa、AA），雌性个体有（Aa、AA），随机交配的组合有：♂Aa×♀Aa、♂Aa×♀AA、♂AA×♀Aa、♂AA×♀AA，按这样的交配方式计算显得很繁琐。随机交配的实质就是雄配子和雌配子结合，利用配子比例法分析，本题可以转化为求产生的雌雄配子的组成及比例问题，这样就显得很简单。因为种群中雌雄个体比例为1∶1，且群体中Aa∶AA=1∶1，利用配子比例法分析，雌性个体产生的配子A为3/4，产生的配子a为1/4，雄性个体产生的配子A为3/4，产生的配子a为1/4。随机交配就转化为♂（3/4A+1/4a）×♀（3/4A+1/4a），产生的胚胎有9/16AA+6/16Aa+1/16aa，因aa个体在胚胎期致死，所以成活的子代修正后有3/5AA+2/5Aa，则能稳定遗传的个体所占比例是3/5。

利用概率知识的迁移,化解配子的难题

利用概率知识的迁移,化解配子的难题

龙源期刊网

利用概率知识的迁移，化解配子的难题

作者：代慧贤

来源：《试题与研究·教学论坛》2017年第28期

摘 要：利用数学知识能有效解决生物学难题，创设生物学情境，促成这一知识迁移与变化，就能大幅提升学生能力和学习效率。生物减数分裂中配子的形成和新个体的产生过程都包含乘法公式的思想，再将概率知识运用到配子生成的过程有利于完成知识的迁移，加深对配子生成过程的理解。由亲本基因型及比例，推算配子类型与比例，解决遗传问题。

关键词：概率；知识迁移；配子法；自由交配；系谱图

遗传题一直是高中生物学教学中的重点和难点。当两个亲本的基因型都有几种情况要分析子代基因型种类及比例时，常规解法是要分几种情况进行讨论，这种方法烦琐而且容易出错。由于绝大多数生物进行有性生殖，而前后代联系的桥梁就是亲代产生的配子，子代的基因型完全由所结合配子的基因型所决定，因此，用配子法解决此类问题方便简洁。

一、在求解基因型及表现型问题中的应用

从心理学上分析正向迁移有利于人们学习与记忆，迁移是已掌握的知识或能力对要学习的知识或能力的促进或抑制。学生在初中阶段就学习过乘法公式，而生物减数分裂中配子的形成和新个体的产生过程都包含乘法公式的思想，而将乘法公式的思想运用到配子生成的过程有利于完成知识的迁移，加深对配子生成过程的理解。

如：以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。AaBbCc自交，求：

①亲代产生配子的种类数为________。

②子代表现型种类数及重组类型数分别为________。

③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为________。

解析：本题集中解决种类问题（注意掌握解题细节及方法）。

①因（A+a）（B+b）（C+c），所以AaBbCc产生的配子为2×2×2=8种。

高中生物 遗传定律计算方法的应用

高中生物 遗传定律计算方法的应用

1 遗传定律计算方法的应用

《生物学·必修2.遗传与进化》是高中生物学中学生较难理解的内容，其中孟德尔遗传定律、伴性遗传等相关的计算及遗传图谱的推理，也是高考中题目难度比较大的部分。笔者结合自身教学经验，对遗传定律计算方法进行了总结归纳。

1 棋盘法

棋盘法是一种概率计算方法，能够最直接地计算杂交后代基因型和表现型的方法（图1）。

例1 分析图1中F2表现型有_____种，基因型_____种，组合方式有_____种。

2 通过棋盘法可以直接看出表现型为4种，基因型为9种，组合方式为16种。由此可见，棋盘法的优点为：直观、准确可靠；缺点为：烦琐，不适用于多对基因的组合。例如，3对等位基因，配子类型有8种，将有64种组合方式，27种基因型，此时使用棋盘法解题非常不方便且容易出错。

2 分解法

分解孟德尔研究遗传定律的过程，可将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，从每一对相对性状入手，最后将所有相关结果相乘得出结果。分解法能够快速、高效地解决多基因组合问题，弥补棋盘法的不足。

例2 选取纯合的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆作为亲本进行杂交，图2为F1自交产生F2的过程。其中，Y（黄色）对y（绿色）为完全显性，R（圆粒）对r（皱粒）为完全显性。

（1）F2中基因型有_____种，表现型有_____种，组合方式有种

（2）F2中YyRr占_____，YR中YyRr占_____。

3 解析 如图3所示：

即F2中不同基因型为3×3=9种；不同表现型为2×2=4种；组合方式为4×4=16（雌雄配子各有4种）。

由于Yy占14，Rr占1/4，所以F2中YyRr占1/4 ×1/4=1/16由于Y_中Yy占2/3，R_中Rr占2/3，所以Y_R中YyRr占2/3×2/3=4/9。

3 配子法

减数分裂产生配子是遗传的细胞学基础，利用配子法解决遗传问题，尤其是遗传概率的计算问题，是从本质上入手，更有效也更快捷。方法：求出每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。