遗传学概率问题精选(九篇)

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第1篇：遗传学概率问题范文

关键词：概念教学；遗传学前概念；前概念成因

中图分类号：G427文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）11-085-1本文中，前概念指的是学生在习得某一科学概念之前，通过自己的观察、实践与体验产生的对该概念的理解和认识。学生在学习科学知识时，他们总是试图将新的信息、观念、经验与最适合的已有知识联系起来。因此，对于科学概念的教学而言，发现学生的前概念，分析学生科学概念建构的障碍之所在，才能采取适当的方法和策略帮助学生由前概念向科学概念的转变。

高中遗传学以分子生物学为基础，研究遗传的物质基础、细胞学基础和遗传规律等内容，涉及基因、染色体、细胞分裂、遗传定律等众多核心概念。由于遗传学概念的抽象性和相互之间联系的复杂性，学生在学习过程中形成了较多的遗传学前概念。本文对高中生具有的遗传学前概念进行调查，并对前概念成因进行了分析，为遗传学概念教学提供参考。

一、高中生具有的遗传学前概念

高中生在“基因”概念的学习中往往认为“基因是染色体片段”、“DNA中有染色体，染色体上有基因”；而在学习“细胞分裂”时，学生认为“同源染色体只出现在减数第一次分裂时期”、“同源染色体必须为‘X’形，且形态、大小相同并两两配对”等；在有关“性状”概念的学习中，学生认为“相对性状是同一生物的不同性状”、“相对性状只能有两种不同的表现类型”、“隐性基因控制的隐性性状是不能表现出来的”等；学生在应用“基因自由组合定律”时认为“基因型YyRr的个体形成Yy、Rr两种配子”。

二、高中生遗传学前概念的成因

1．日常生活经验因素

生物学与生活的密切联系决定了生物学前概念的一个重要来源是日常生活经验。学生在日常生活中通过直接观察和感知，形成大量的感性知识。以这些感性知识为基础，学生对一些日常生活现象作出判断，而这些感性知识将形成日常生活概念。日常生活概念对现象的解释要求以满意为主，而科学概念追求的是对现象的完美解释和预测，二者对事物本质掌握度的要求不同导致学生在将日常生活概念向科学概念转化中遇到困难，这些困难将导致学生形成前概念。［1］

2．社会媒体信息因素

现代生物技术与人们日常生活的关系越来越密切，普通大众对一些生物科学的前沿技术的关注度越来越高。为了能让更多的人理解那些深奥的生物学术语和专用名词，媒体往往会对这些术语和名词进行浅显易懂的诠释。在这个过程中，科学概念的严谨性和精确性会被人为降低，导致学生从社会媒体中获得的科学资讯和生物学概念教学中的信息存在不一致而引起前概念的产生。［2］

3．相关学科知识因素

生物学很多的知识与数学、化学、物理等学科有着密切的联系。由于不同学科对同一概念的阐述有差异，或者是相关学科的背景知识还没有学习，学生在建构某些生物学科学概念时存在很大的困难。

例如：应用两大遗传学定律计算概率的问题，数学上有关概率的内容还没有学习，学生对于概率的一些原理如“乘法原则”、“加法原则”常难以理解，导致对概率计算的问题始终是迷迷糊糊。另外，数学上有关概率的内容几乎不涉及“条件概率”的问题，而遗传学概率计算很多都涉及这方面的内容，如“生病男孩”和“男孩生病”在数学上没有任何的不同，但在遗传学概率计算时是显著不同的。

4．学科概念教学因素

研究表明，教师拥有大量的科学领域中的前概念。在教学中，教师有时在科学用语、术语上的表达不够严谨以及教师口语等问题都会对学生产生影响。而正式或非正式教材上的定义、图表或者提供的实例不够全面也会使学生产生歧意，从而导致前概念的产生。

例如：在进行“相对性状”的概念学习时，老师对“同一种性状的不同表现类型”进行举例往往都是举两种不同的表现类型，如“豌豆高茎和矮茎”、“人眼睑形状的单和双”等，给学生造成同一性状的不同表现类型只能是两种，从而在判断“人血型分A型、B型、AB型、O型”不属于相对性状。

5．个人认知缺陷因素

学生在学习科学概念的过程中，由于自身的认知缺陷导致前概念的产生。这可以表现在以下两个方面：一方面学生自身的学科知识不足，往往对概念的了解不够全面、准确；另一方面学生自身的思维方式缺陷，如进行不恰当的类比，依靠直觉和想象进行判断等。

［参考文献］

第2篇：遗传学概率问题范文

一、分解组合思想

分解组合思想就是把组成生物的两对或多对相对性状分离开来，用单因子分析法一一加以研究，最后把研究的结果用一定的方法组合起来，运用数学中的乘法原理或加法原理进行计算。

1．基因分离定律的三把钥匙

（1）若后代性状分离比为显∶隐=3∶1，则双亲一定都是杂合子（用D、d表示）。即Dd×Dd3D_∶1dd。

（2）若后代性状分离比为显∶隐=1∶1，则双亲一定是测交类型。即Dd×dd1Dd∶1dd。

（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd。

2．解题思路

（1）先确定此题是否遵循基因的自由组合定律。如不遵循，则不用此法。

（2）分解：将所涉及的两对（或多对）基因或性状分离开来，单独考虑，用基因分离定律的三把钥匙进行研究。

（3）组合：将分离定律研究的结果按一定方式进行组合。

3．应用

（1）求配子种类数，如：AaBbCc产生的配子种类有多少种？

先分解为3个分离定律：Aa产生的配子种类为2种，Bb产生的配子种类为2种，Cc产生的配子种类为2种，则AaBbCc产生的配子种类为（2×2×2）8种。

（2）求基因型种类数，如：AaBbCc×AaBBCc的后代基因型有多少种？

先分解为3个分离定律：Aa×Aa的后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；Bb×BB的后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；Cc×Cc的后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc），所以其杂交后代有（3×2×3）18种基因型。

（3）求表现型种类数，如：AaBbCc×AabbCc的后代表现型有多少种？

先分解为3个分离定律：Aa×Aa的后代有2种表现型；Bb×bb的后代有2种表现型；Cc×Cc的后代有2种表现型，所以其杂交后代有（2×2×2）8种表现型。

（4）求患病概率

当甲、乙两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，利用基因分离定律计算得知：患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，可利用乘法原理或加法原理计算其他概率，如两病兼患的概率为mn，只患一种病的概率为m×(1-n)+n×(1-m)=m+n－2mn。

【典例1】假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是（）

A．1/32B．1/16 C．1/8D．1/4

【解析】利用分解组合法解题。题中DD×dd产生的Dd一定是杂合子；Aa×Aa产生纯合子的概率为1/2；BB×Bb产生纯合子的概率为1/2；Cc×CC产生纯合子的概率为1/2；Ee×Ee产生纯合子的概率为1/2，则题干所求的比率为（1/2）×（1/2）×（1/2）×1×（1/2）=1/16。答案：B

二、集合思想

在生物学的一些计算中，如能主动运用数学的集合思想去解题，对提高解题速度是大有帮助的。

1.在人类的遗传病中，若只考虑甲病的情况，患甲病的概率为a，只考虑乙病的情况，患乙病的概率为b，两个事件互相独立，则不患甲病和不患乙病的概率分别是集合a和集合b的补集，分别用1－a、1－b表示，如图1所示。图2中，同时患两病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率为集合a中集合ab的补集，数值=a－ab。（集合ab是集合a的子集）

【典例2】下面是甲、乙两种单基因遗传病在某家族中的系谱图（与甲病有关的基因为A、a，与乙病有关的基因为B、b）。经调查在自然人群中甲病发病率为19%。请回答下列问题：

（1）甲病的遗传方式是_______，仅考虑甲病，在患病人群中纯合子的比例是_______。

（2）乙病致病基因是_______性基因，要确定其是否位于X染色体上，最好对家族中的_______个体进行基因检测。

（3）若乙病基因位于X染色体上，Ⅱ2的基因型是_______。Ⅲ3与自然人群中仅患甲病的男子婚配，则他们后代患遗传病的概率为_______。

【解析】（1）在自然人群中甲病发病率为19%，说明甲病已达到遗传平衡状态，根据AA+Aa=19%,利用数学集合思想，aa=81%,结合遗传平衡公式，可推知a的基因频率=0.9，A的基因频率=0.1，AA=1%,Aa=18%，则患病人群中纯合子的比例=1%/19%=1/19。（2）略（3）若乙病基因位于X染色体上，根据上下代个体的遗传情况，可推知Ⅱ2的基因型为aaXBXb，Ⅲ3的基因型为1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,自然人群中仅患甲病的男子的基因型为1/19AAXBY或18/19AaXBY。计算后代患遗传病的概率可借助分解组合思想或集合思想。若利用分解组合思想，后代中患甲病的概率=1/19+（18/19）×（3/4）=29/38；患乙病的概率=（1/2）×（1/4）=1/8，则不患甲病的概率为1-29/38=9/38,不患乙病的概率=1-1/8=7/8，则患病的概率=1-（9/38）×（7/8）=241/304。

第3篇：遗传学概率问题范文

重庆市江津中学 孙华权 402260

概率是对某一可能发生事件的估计，是指总事件与特定事件的比例，其范围介于0和1之间。由于学生有关概率及概率计算的知识不够，学生对遗传学题中的有关概率计算掌握起来比较困难，笔者通过近几年来的教学，根据遗传的基本定律和有关概率的数学知识，对遗传学题中概率计算的六种类型，进行解题思路的分析讲解，收到了很好的的教学效果。

一、某一事件出现的概率计算法

例题1：杂合子（Aa）自交，求自交后代某一个体是杂合体的概率。

解析：对此问题首先必须明确该个体是已知表现型还是未知表现型。⑴若该个体表现型为显性性状，它的基因型有两种可能：AA和Aa。且比例为1∶2，所以它为杂合子的概率为2/3。⑵若该个体为未知表现型，那么该个体基因型为AA、Aa和aa，且比例为1∶2∶1，因此它为杂合子的概率为1/2。正确答案：2/3或1/2。

二、亲代的基因型在未肯定的情况下，其后代某一性状发生的概率计算法

例题2：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？

解析：⑴首先确定该夫妇的基因型及其概率？由前面例题1的分析可推知该夫妇均为Aa的概率为2/3，AA的概率为1/3。⑵假设该夫妇为Aa，后代患病的概率为1/4。⑶最后将该夫妇均为Aa的概率（2/3×2/3）与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病患者的概率1/4相乘，其乘积1/9，即为该夫妇后代中出现白化病患者的概率。正确答案：1/9。

三、利用不完全数学归纳法

例题3：自交系第一代基因型为Aa的玉米，自花传粉，逐代自交，到自交系第n代时，其杂合子的几率为 。

解析：

第一代 Aa

第二代 1AA 2Aa 1aa 杂合体几率为 1/2

第三代 纯 1AA 2Aa 1aa 纯 杂合体几率为 （1/2）2

第n代 杂合体几率为 （1/2）n-1

正确答案：杂合体几率为 （1/2）n-1

四、利用棋盘法

例题4、人类多指基因（T）是正常指（t）的显性，白化基因（a）是正常（A）的隐性，都在常染色体上，而且都是独立遗传。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个白化病和正常指的的孩子，则生下一个孩子只患有一种病和患有两种病以及患病的概率分别是（ ）

A、1/2，1/8，5/8 B、3/4，1/4，5/8 C、1/4，1/4，1/2 D、1/4，1/8，1/2

解析：据题意分析，先推导出双亲的基因型为TtAa（父），ttAa（母）。然后画棋盘如下：

TA Ta tA ta

TtAA

TtAa

ttAA

ttAa

TtAa

Ttaa

ttAa

ttaa

tA

ta

正确答案：A。

五、利用加法原理和乘法原理的概率计算法

例题5（同上例题4）：解析：⑴据题意分析，先推导出双亲的基因型为TtAa（父亲），ttAa（母亲）。据单基因分析法（每对基因单独分析），若他们再生育后代，则Tt×tt1/2Tt，即多指的概率是1/2；Aa×Aa1/4aa，即白化病的概率是1/4。 ⑵生下一个孩子同时患两种病的概率：P多指（1/2Tt）又白化（1/4aa）=1/2×1/4=1/8（乘法原理）。 ⑶生下一个孩子只患一种病的概率=1/2 +1/4—1/8×2=1/2或1/2×3/4+1/4×1/2=1/2（加法原理和乘法原理）。 ⑷生下一个孩子患病的概率=1/2 +1/4—1/8×1=5/8（加法原理和乘法原理）。

正确答案：A。

六、数学中集合的方法

例题6、一对夫妇的子代患遗传病甲的概率是a，不患遗传病甲的概率是b；患遗传病乙的概率是c，不患遗传病乙的概率是d。那么下列表示这对夫妇生出只患甲、乙两种病之一的概率的表达式正确的是：

A、ad＋bc B、1－ac－bd C、a＋c－2ac D、b＋d －2bd

解析：该题若用遗传病系谱图来解比较困难，若从数学的集合角度入手，用作图法分析则会化难为易。下面我们先做出图1来验证A表达式，其中大

圆表示整个后代，左小圆表示患甲病，右小圆表示患乙病，

则两小圆的交集部分表示患甲、乙两种病（ac）两小圆除去交

集部分表示只患甲病（ad）或乙病（bc），则只患一种病的概率

第4篇：遗传学概率问题范文

遗传学是生物科学中一门十分重要的基础理论学科，直接涉及生命起源和生物进化的机理[1]。由于遗传学理论既深奥又抽象，涉及知识面广、发展速度快，与实际应用联系又较密切，因此加大了学生学习的难度。另一方面，时代的发展也迫使遗传学教学要更加注重对学生的素质教育，加强综合能力的培养，同时也对遗传学教师提出了更高的要求。在教学中，知识传授与能力培养应该是辩证的关系，应具有高度的统一性[2]。课堂教学是教学实施过程中最基本的一种教学形式，教师是课堂教学的组织者和引导者，在课堂教学中具有主导作用。课堂教学是教师讲授知识、培养学生能力的主要方式。笔者根据多年的教学实践，将自己的课堂教学体会总结为以下几点。

一、教师的语言要富有感染力

教师在课堂教学中的主导作用主要是通过语言表达来实现的。无论是应用哪一种教学方法和手段，都是通过教师的语言来影响学生。教师语音的高低、节奏的快慢，会使学生产生不同的听觉效果。教师的标准、流畅、生动，富有影响力、感染力的语言吸引学生，使学生集中注意力，在有限的课堂时间内帮助学生更好地掌握教学内容，从而可以激发学生兴趣，提高分析问题和思维能力，因此语言在课堂授课中起着决定性的作用。达到教师的语言具有感染力的前提条件有两点：一是吃透教学内容，二是语音准确，同时还应具有合乎逻辑、富于启发性和说服力，因此，一名优秀的教师应该不断努力地提高自己的语言素养。

二、教学内容要有针对性

遗传学是我校农学、生物技术、种子工程与科学、园艺等专业必修的一门专业基础课。因不同专业教学内容的侧重点有所不同，授课学时也不同，所以教学内容的安排也不应该按统一的标准一概而论。比如，农学专业与遗传学的三大定律关联较大，因为这部分内容中包括基因型、表现型、自交、测交、要根据杂交后代各种表现型的分离比例来分析基因的表达特征，以及遗传学规律在农业生产上的应用等。然而园艺专业来说，除了讲解遗传的基本概念、基本定理和研究方法外，还需要讲解观赏植物的花色、花形、花径、重瓣性等主要性状遗传和变异的基本规律和分子机理。因此，任课教师可根据授课对象和不同学时数，灵活地选择和组合不同的教学内容。

三、尽量创造学生参加课堂教学活动的机会

教学过程应该是包括教师和学生，如果教师不停地讲授，学生会感觉枯燥乏味，对学生来说在一定程度上也抑制了他们的分析、思考问题的能力。在教学过程中，任课老师应始终鼓励、引导学生参加课堂教学，主要表现在以下两点：

1.让学生走上讲台，提供展示自我的平台。可以要求学生预习自学部分，然后让学生走上讲台，加深他们对重点和难点内容的理解，这样有助于自学能力的培养，激发同学们的学习积极性。为了能够尽量使更多的学生走上讲台，要根据学生的实际水平确定自学内容的难易点。另一方面就是要在学习新内容之前，要求学生把学过的某一个知识单元的内容进行总结，从而有助于加深和掌握所学的内容，在一定程度上也能够提高他们对学习遗传学的兴趣，同时还能够创造活跃的课堂气氛。例如，讲完染色体结构变异后让学生准备总结四种结构变异的类型、细胞学鉴定和遗传效应。

2.带着问题授课。上课时的提问是教学过种中常用的一种方法，通过提问可以集中学生的注意力又能及时地了解学生掌握知识的情况。教师的问题首先启发学生的思维，具有逻辑性同时反映教学重点和难点。提问的方式有好几种，我们可以联系已学过的知识进行比较分析异同点，例如，我们在讲细胞质遗传的特征时，让学生比较细胞核遗传；在讲性连锁时比较伴性遗传、限性遗传和从性遗传的区别，这样才能加深学生的理解和掌握。也可以采用先讲结果然后问原因或者先讲原因然后问结果等。例如，我们开始讲连锁遗传时，首先让学生根据香豌豆的两对相对性状的F2试验结果依次回答下列问题：香豌豆的这两对性状的遗传是否符合独立遗传？不符合独立遗传的原因是什么？相引组和相斥组的试验结果的共同特点是什么？逐渐引导学生进入新的内容。

四、善于归纳总结，培养学生分析和解决问题的能力

归纳总结是课堂教学中常用的一种方法。遗传学有些章节内容复杂，缺乏规律性和系统性。教师在教学过程中要善于归纳总结，根据教学内容的特点总结以传授的知识，尽量设法以简单的语言和图形抓住主要的教学内容，并准确表达此内容。同时在知识的归纳总结的过程中，引导学生掌握归纳和总结所学知识的方法，培养学生的学习方法和获取知识的能力。如，在解释同源三倍体的高度不育时，把零散的内容概括为：任何同源区段内只能两条染色体联会；联会三价体（松弛）或一个二价体和一个单价体；分离2/1和1/1不均衡分离；最后配子染色体数目不均衡导致了高度不育。在教和学的过程中，归纳总结是非常重要的一个环节。为了让学生更好地掌握两点测验和三点测验法这部分内容我们可以这样归纳：

五、要求学生课堂做笔记，提高学习效率

笔者在多年的教学实践过程中发现，在课堂上要求学生做笔记能够集中学生的注意力，从而在一定程度上提高学习效率。因为，做笔记是在听讲和思考过程中进行的，学生始终会注意哪些内容可以记，哪些不用记，从而提高重点和难点内容的掌握。笔记不是将老师讲的每句话都记录下来，而是用自己的语言记下主要概念、论点、典型的例题等。同时还可以记下在听课过程中遇到的疑点、难点。当然，每个班学生的基础知识、理解能力等方面有差异，在教学过程中教师应通过反复述说、提高音调、慢讲等方式实时提醒学生所记录的教学内容。研究也表明记笔记是学生课堂学习的重要学习策略与技能[3]。课堂上做笔记不仅对学生掌握教学内容有帮助，同时可以培养学生分析问题、逻辑思维问题的能力。

六、充分利用本课程的特点，注重理论联系实际

遗传学是研究生物遗传和变异的科学，遗传学不仅理论性强同时是紧密联系实际的科学。所以我们在讲解任何一个遗传学概念、现象和规律时，一定要重视它们在实践中的应用。根据教学内容，设法在学生感兴趣的领域里寻找具体的例子来提高学生学习遗传学的自觉性和积极性。例如，在讲解染色体变异时，我们除把基础概念讲清外，还需例举人类染色体结构和数目变异后导致的疾病的遗传特点以及对人类的危害；遗传学作为一种生产力在解决人类面临的难题中发挥着巨大作用。特别是近年来分子遗传学的迅猛发展，使得人类能够以更快的速度和更准确的目标进行生物品种改良，甚至创造新的品种。为了让学生了解掌握一些前沿知识，我们适时地介绍一些当代分子遗传学理论和技术在医学、农业等各个领域上的应用成果。例如，在讲授真核生物基因组时，通过具体的例子解释人类基因组图谱的构建在发现致病基因，以DNA为基础的诊断、预防、治疗和药物设计等方面的应用。又如，在“基因工程”这一章中，要侧重介绍基因工程技术在植物抗除草剂、抗病、抗虫、提高品质等方面在国内外应用状况。

七、根据教学内容确定最佳的教学方法，合理搭配传统教学和多媒体教学

随着计算机多媒体技术的发展，多媒体教学是改革的一个热点。多媒体教学与传统教学相比的确具有自身的优越性。多媒体教学的突出优势体现在它能以文本、图像、动画及声音等多种形式来展示课程内容[4]。而不同的教学内容适合不同的教学方法和手段，并非所有的内容都适合采用计算机多媒体教学。多媒体教学还是不能完全取代传统的教学模式，两者之间应该相辅相成、取长补短、协调发展，才能取得最佳的教学效果[5]。比如，基因的表达和调控这一章中概念多，而且基因调控过程复杂，学生不容易理解，这部分很适合多媒体教学。但是概率、广义和狭义遗传力的估算，群体遗传中基因频率和基因型频率的计算等内容如果用多媒体课件来上的话，不能够清楚地解释整个计算过程。所以在课堂教学中把传统的教学与多媒体教学有机地结合起来才能取得更好的教学效果。

八、重视课后作业的布置，巩固课堂教学

第5篇：遗传学概率问题范文

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1.分离定律

例1.(2009・山东卷・7)人类常色体上β-珠蛋白基因(A+),既有显性突变(A),又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子,这对夫妻可能

A.都是纯合子(体) B.都是杂合子(体)

C.都不携带显性突变基因 D.都携带隐性突变基因

【解析】本题考查的是基因分离定律的应用,题目比较新颖。学生要能够通过题目认识到A和a均是A+通过基因突变而得到的A+的等位基因。而突变均可导致地中海贫血,夫妻双方都是患者生下了一个正常的孩子,所以父母的基因型可能是AA+、AA+或AA+、Aa(杂合体)或者AA+(杂合体)、aa(纯合子),所以这对夫妻可能都是杂合子(体)。而不可能都是纯合子,也不可能都不携带显性突变基因,或都携带隐性突变基因。

【答案】B

例2.(2009・北京卷・29)(18分)鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。

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请回答问题:

⑴根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的色是显性性状。

⑵第3、4组的后代均表现出现象,比例都接近。

⑶第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近,该杂交称为 ,用于检验。

⑷第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的鸭群中混有杂合子。

⑸运用方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的 定律。

【解析】本题考查考生对基因分离定律、显隐性判断及几种方式等知识的掌握情况。解决此类问题要注意动植物方式的不同。

【答案】(1)青 (2)性状分离 3∶1 (3)1/2 测交 F1相关的基因组成 ⑷金定 ⑸统计学 基因分离

2.自由组合定律

例1.(2009・海南卷・21)填空回答下列问题:

⑴水稻杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。

⑵若这两个杂交亲本各自具有期望的优点,则杂交后,F1自交能产生多种非亲本类型,其它原因是F1在 形成配子过程中,位于 基因通过自由组合,或者位于基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。

⑶假设杂交涉及到n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有种,其中纯合基因型共有种,杂合基因型共有种.

⑷从F2代起,一般还要进行多代自交和选择。自交的目的是 ;选择的作用是。

【解析】本题考查基因自由组合定律在杂交育种中的应用。1、2小题尽管是填空,但要求较高,所填写内容都是课本中的专业性术语,不能随意乱写。第3小题是根据一对和二对相对性状的遗传规律进行推导出来的,第4小题则是根据题意合理组织答案。

【答案】⑴优良性状(或优良基因) ⑵减数分裂非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位 ⑶2n 2n 3n -2n ⑷获得基因型纯合的个体 保留所需的类型(其他合理答案也可)

3.性别决定与伴性遗传

例1.(2009・广东卷・37)雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A、a)和伴Z染色体基因(ZB、Zb)共同决定,其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。

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(1)黑鸟的基因型有种,灰鸟的基因型有种。

(2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟,子代中雄鸟的羽色是,雌鸟的羽色是 。

(3)两只黑鸟,子代羽毛只有黑色和白色,则母本的基因型为 ,父本的基因型为 。

(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟,子代羽毛有黑色、灰色和白色,则母本的基因型为,父本的基因型为 ,黑色、灰色和白色子代的理论分离比为。

【解析】本题考查遗传规律和伴性遗传的运用等知识。解题时应特别注意性染色体上的基因在组成雌雄个体的基因型中的差别。

【答案】⑴6 4 ⑵黑色 灰色 ⑶AaZBW AaZBZB (4)AaZbW AaZBZb 3:3:2

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例1.(2009・山东卷・27)人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题:

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(1)上图为两种遗传病系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为 ,乙病的遗传方式为 。Ⅱ-2的 基因型为 ,Ⅲ-1的基因型为 ,如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为 。

(2)人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究,统计结果如下:

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此项研究的结论是。

推测:CGG重复次数可能影响mRNA与____________的结合。

(3)小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤:

供选材料及试剂:小鼠的肾脏、、肝脏,苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。

取材:用 作实验材料。

制片:①取少量组织低渗处理后,放在 溶液中,一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量 。

③一定时间后加盖玻片,。

观察:①用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是。

②下图是观察到的同源染色体进入(A1和A2)的配对情况

若A1正常,A2发生的改变可能是 。

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第6篇：遗传学概率问题范文

【关键词】数学；遗传学；孟德尔；杂交实验

【中图分类号】S813.3【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2017）03-0278-02

早期的遗传思想可以追溯到什么时候，已经是无史可考。但人们在向牲畜和种植过渡时，就已经有意或无意地注意到了性状可以世代相传的问题。但遗传变异规律的揭示，则是经历了漫长的岁月。一代代的科学家经过苦苦的探索，无数次的失败，最后才由奥国学者孟德尔在总结前人经验教训的基础上，创造性地把数学原理引入遗传研究，从而揭开了这块神秘的面纱。在遗传理论的建立过程中，数学起到了关键性的作用，有力地佐证了伽利略“自然之书是用数学语言写成的”著名论断。

一、试图揭示遗传变异规律的先驱

在孟德尔以前，科学界已经广泛开展了植物杂交实验，积累了丰富的材料。其中，德国植物学家科尔罗伊德首次创立了科学的杂交方法。他用相对性状不同的两种类型植株（如开红花和开白花的植株）杂交时，发现杂种一代只有一种类型（如只出现开红花的植株），而杂种二代可出现不同类型（红花和白花都出现）。对于这些有价值的结果，科尔罗伊德茫然不解。

杰出的法国植物学家诺丹“先后进行了一万多次试验，涉及700个种和80余个属”，同样得出了科尔罗伊德的实验结果，且杂种二代两种类型的个体数目之比为3：1。诺丹进一步意识到在杂交后代中，生物相对性状的出现如此地具有规律性，完全是由概率原理支配的，但他象其他科学家一样，仍然不能揭示出隐藏在这些表面现象背后的实质，仍然不能揭示出遗传变异的规律。[1]

二、数学原理的应用导致遗传学的诞生

诺丹等科学家在揭示遗传规律的征途上做了很多实实在在的工作，几乎走到了真理的面前，却当面错过了它。原因是多方面的，就正如胡克、罗伯特一样，他们早就有了万有引力的观念，然而，由于他们缺乏牛顿那样横绝一世的数学才能，虽然走到了万有引力的跟前，却无力抓住它。而孟德尔却不同，他具有生物学、数学、物理学、化学等诸方面的广博知识，更善于总结前人的经验教训，在很大程度上改变了前人的研究方法，并且第一个把数学引入了遗传学的研究领域，把实验结果建立在可以计量的基础上，提出自己的假说，并加以反复验证。

孟德尔对以下七对相对性状进行了杂交实验，并对实验结果进行了数理统计分析：

上图是孟德尔豌豆杂交子二代的结果。他发现，具有一对相对性状（例如红花与白花）的两个纯种亲本杂交产生的子一代（简称F1）均表现某一亲本的性状（只出现红花），让子一代自花授粉，结果在杂交子二代（简称F2）中，不仅有一个相对性状，而是出现了各自的祖父祖母的一对相对性状，即既有红花，又有白花，红白之比为3：1。这种杂交后代个体间，一部分表现出一个亲本的性状，其余表现出另一个亲本的性状的现象，叫做分离。同时，杂种一代表現出来的性状叫显性性状，例如红花，不表现出来的性状叫隐性性状，例如白花。[2]

孟德尔又跟踪观察了子三代、子四代、子五代和子六代的分离情况。结果发现以下事实：

（1）杂种自交子代的分离比为3：1。

（2）在这个分离比中，隐性性状不会再分离而为纯种，另2/3的个体仍为杂种——而其自交子代要重复3：1的分离，即杂种分离时有：

式中P为某一性状个体的概率，q为另一性状个体的概率，n为子代个体数。

为了解释上述事实，孟德尔对试验结果进行了数学抽象和推理，提出如下假说：

（1）性状是由遗传因子（现在称为基因）决定的。

（2）基因在体细胞中成双存在。

（3）形成配子时，成双的基因彼此分离，分别进入不同的配子。

（4）雌雄配子随机结合成受精卵，体细胞又恢复到基因成双状态。

（5）成双基因的两个成员，会出现一方压倒一方的现象，即显性基因压倒隐性基因，从而使隐性基因所控制的性状不能表现出来。

例如：红花受显性基因C控制，白花受隐性基因c控制，两者进行杂交，根据孟德尔假设，有：

F2基因型及其比例：1CC：2Cc：1cc

表现型及其比例：3红花：1白花

如果用简捷的数学方式推算，则同样根据孟德尔假说，由于子一代雌雄配子的随机结合，F1自交后代（F2）的分离比，实际上就是（C+c）2，用二项式展开系列表示即为

（C+c）2=CC+2Cc+cc，即1红、2红、1白，红白之比为3：1。由此我们知道了上面所说的“1：2：1”乃是子二代（F2）的基因型之比，亦即是二项分布（p+q）2=1P2+2Pq+1q2的二项式系数之比。[3]

在一对相对性状遗传实验的基础上，孟德尔进一步就二对相对性状进行了交杂实验。他把圆粒黄色种子的豌豆跟皱粒绿色种子的豌豆杂交，发现F1结的都是圆粒黄色种子，说明圆粒对皱粒是显性，黄色对绿色是显性。再让F1植株自交，所结的F2种子发生四种类型的性状分离。除了具有亲本性状的两种类型即圆粒黄色和皱粒绿色外，还出现了与亲本性状不同的两种新类型，即皱粒黄色和圆粒绿色两种新的组合，而且四种类型存在着一定的比例关系，即：圆粒黄色：皱粒黄色：圆粒绿色：皱粒绿色=9：3：3：1。

如果用A代表圆粒，a代表皱粒，B代表黄色，b代表绿色，则有：

上图清晰地显示了F2中有九种基因型：

由于存在着显隐性关系，所以外观（表现型）上就出现了特有的9：3：3：1。

研究了这种基因型比率后，孟德尔写道：“此式无可辩驳地是一个组合系列，.....把这两个式子：

结合起来，就得到系列中所有组的数目。”

孟德尔又做了多对相对性状的杂交实验，并且看出相对性状愈多，F2分离出的表现型也就愈多。各种表现型的比率可以统一用（3：1）n来表示。这里n代表相对性状的对数，例如n=1时，出现（3：1）1，即3：1；n=2时出现（3：1）2，即

9：3：3：1；n=3时出现（3：1）3，即27：9：9：9：3：3：3：1，以此类推。

以上是F1所含雜合基因对数与后代基因型和表现型的关系表。通过对杂交实验中子二代的分析，孟德尔提出：“设以n代表两个原种的可区分性状的数目，3n就得出组合系列的项数，4n为属于这个系列的个体数，而2n则为保持稳定的组合数。”[4]

为了检验假说的正确性，孟德尔做了自交和测交实验（实验过程略），无可辩驳地证实了假说的真理性，从而将假说上升为理论，这就是我们熟知的遗传学第一定律和第二定律：“在杂种体内，成对的基因虽共同存在于一个细胞内，但彼此互不混合，在配子形成的过程中，彼此分离，各进入一个配子中。”“在遗传过程中不同对的基因在形成配子时可以自由组合。”

孟德尔理论的建立，标志着近代遗传学的诞生。

诚如伟大的科学家罗蒙诺索夫所说：“数学是科学的眼睛”，遗传学的研究只有装上数学这付明亮的“眼睛”，才能透过现象看清其实质。“他山之石，可以攻玉”，可以说，遗传学的研究，如果不借助于数学原理，则任何杂交实验都是徒劳的，一切努力都不能使研究者摆脱困境，至今仍有可能还在黑暗中徘徊，更谈不上遗传学这门科学的出现。

作者：陈月强

    参考文献 

[1]谈家桢著.生命的密码.第1版.湖南：湖南少年儿童出版社，2010：113. 

[2]周德编著.破译人类基因之谜.第1版.西安：西安出版社，2000：5. 

第7篇：遗传学概率问题范文

“自交”还是“测交”,这的确是一个很基本又很引人深思的问题。那究竟是什么原因?历史局限的原因,思维方式的原因,还是另有玄机?

仔细分析其原因,应该包括以下几方面:

其一,是孟德尔假说一演绎法思维上的原因。

假说一演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结果相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。孟德尔的豌豆实验过程是这样的:纯种的高茎豌豆和矮茎豌豆无论正交还是反交,杂交后产生的F1代总是高茎的,而F1代自交得F2代中高茎豌豆和矮茎豌豆的比例是3:1。孟德尔通过对第二代豌豆的性状的观察和统计分析,通过严谨的推理和大胆的想象,提出了遗传因子的分离假说。一个正确的假说应该不仅能解释两个或更多个已知事实,还应该能预言与构思假说是不同类的事实,能预言或解释背景知识预想不到的现象或事实。所以要验证其假说的正确性,孟德尔如果再用自交的办法,就是用一种现象来验证同一个现象,属于重复实验。即使实验现象与假说相符,说服力也不强。于是,他就另辟蹊径,采用F1代测交的实验来证明亲代杂交和F1代自交得来的假说。如果实验结果与预期结果相符,就足以证明其假说的正确性了。

其二,测交能更好的反应F1的基因型及产生的配子类型。

孟德尔的假说提到遗传因子是独立的、不融合的,在体细胞中是成对的,则杂合子的细胞中应该是显性遗传因子和隐性遗传因子并存,其形成的配子中只含有一个显性遗传因子或者一个隐性遗传因子。如果能通过直接观察或检测的手段判断,那当然最好。但就当时的技术条件和遗传学发展的水平来看,是不可能通过“观察”来真实的看到或检测到这个现象的。怎样才能形象地证明这个推断呢?测交即可做到这点。 测交就是让F1与隐性纯合子杂交。由于隐性纯合子形成的配子中只含一种隐性遗传因子,对其他遗传因子无遮盖作用,不影响其他遗传因子表达性状,所以从它与别的配子结合得到后代的表现型,就可以得知F1中一对遗传因子的类型。这样,孟德尔从测交的后代结果(高茎豌豆和矮茎豌豆的比例是1:1)中,就能直观地证明F1的遗传因子组合(基因型)及产生的配子类型。

其三,测交实验得隐性纯合子后代的概率更高,能比较容易观察和统计,实验结果更准确科学。

第8篇：遗传学概率问题范文

【关键词】 系统辨识 无功优化 容量选择

1 引言

无功功率，是指为了维持电源与用电设备的电感和电容之间进行电磁能量交换所需要的功率。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统、电能质量、降低网络损耗以及安全稳定运行所不可缺少的部分。在电力系统中，无功要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时，会导致设备损坏，系统解列。此外，电网的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，促使网络传输能力下降，损耗增加。本文利用系统辨识算法对电网无功算法进行了优化与改进。兼顾了电力系统的经济性与可靠性，在电力市场环境下具有可行性。

2 系统辨识的概念

系统辨识的基本思想是根据系统运行或试验测得的数据，按照给定的“系统等价准则”从一群候选数学模型集合中，确定给一个与系统特性等价的数学模型。由于实际系统的机理往往是未知的，因此依据“系统等价准则”得到的模型大多只是实际系统模型的某种近似，而不是准确的系统模型。所以，辨识模型一般也称为系统名义模型。

依据上述系统辨识的基本思想，系统辨识包括三个主要因素，即候选数学模型集，辨识准则及辨识算法。

3 遗传算法的概念

遗传算法是一种新兴的优化算法，属于系统辨识算法的一种。是建立在自然选择和自然遗传学机理基础上的迭代自适应概率性算法，由于具有不受函数性质制约、全方位搜索及全局收敛等诸多优点，得到了日益广泛的应用。

4 无功优化的模型

在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。传统的无功负荷补偿点一般按以下原则确定：

（1）根据网络结构的特点，选择几个中枢点实现对其他节点电压的控制；（2）根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点；（3）无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性；（4）网络中的无功补偿不应低于0.7的标准。

5 基于遗传算法的无功优化算法

5.1 遗传算法机理

遗传算法从任一初始化的群体出发，通过随机选择（使群体中优秀的个体有机会传给下一代）、杂交（体现了自然界中群体内之间的信息交换）和变异（在群体中引入新的变种确保群体中信息的多性）等遗传操作，使群体一代一代地进化到搜索空间中越来越好的区域，直至抵达最优解点。

5.2 最佳补偿节点以及补偿容量的确定

使用遗传算法需要确定的运行参数有：编码串长度、交叉和变异概率、种群规模。编码串长度由问题的所要求的精度来决定。交叉概率控制着交叉操作的频率，交叉操作是遗传算法中产生新个体的主要方法，所以交叉概率通常应取较大值，但如果交叉概率太大的话又可能反过来会破坏群体的优良模式，一般取0.4-0.99。变异概率也是影响新个体产生的一个因素，如果变异概率太小，则产生新个体较少；如果变异概率太大，则又会使遗传算法变成随机搜索，为保证个体变异后与其父体不会产生太大的差异，通常取变异概率为0.0001-0.1以保证种群发展的稳定性。种群规模太大时，计算量会很大，使遗传算法的运行效率降低，种群规模太小时，可以提高遗传算法的运行速度，但却种群的多样性却降低了，有可能找不出最优解，通常取种群数目20-100。利用遗传算法求解补偿节点及补偿容量的计算过程如图1所示。

5.3 算例分析

按照上面的模型和算法，用基于遗传算法的无功优化程序，对12节点110kV配电网线路算例进行了计算。计算参数选择：每组电容器安装费用为l万元.种群规模取30，遗传代数为50，交叉率为0.7。变异率为0.1，电压越限罚因子为200。装设单位补偿容量的综合投资25元/kvar，最大负荷损耗时间5000h，电价0.52元/（kW.h），电容器的单组容量为2.4Mvar。结果显示，可以使网损由303.35kw下降到255.27kw。由此增加的投资约为28万元，年支出费用（网损费及新增补偿装置年投资）为69.17万元，比优化前下降9.7万元，投资3年左右投资基本能回收。

参考文献：

[1]姜均仁.《电路基础》哈尔滨大学出版社，1996.

第9篇：遗传学概率问题范文

英国有一对夫妻，结婚10年，连续11次流产，多次检查都找不到原因。双方长期互相指责，最后妻子不堪忍受丈夫的恶意辱骂，两人分道扬镳。不久，双方都重新成了家。3年后，女方顺利地生下了两个健康活泼的孩子；而与男方结婚的另一位女性却连续3次流产。他们的情况引起了英国著名遗传学家西格尔斯的注意，他认为问题出在男方身上。经深入检查，果然发现这个男子的染色体有异常：在23对染色体中，有一对的某一条上的一小段“搬了家”，这在遗传学上称为染色体易位。

人类的染色体上存在着许许多多决定遗传性状的基因，如果某一段染色体从正常位置上断裂下来，“移花接木”到了另一条染色体上，就会使这两条原来长短和结构都正常的染色体，变得一条过长“超载”，另一条过短“缺失”，其携带的基因也发生了变化。

这种“超载”和“缺失”的染色体，同样也可能存在于男性生殖细胞――中。这种异常的若与正常的女性生殖细胞――卵子结合后，就会形成一个“先天不足”或“先天异常”的受精卵。这个异常的受精卵发育成的胚胎不可能正常发育，存活能力也极差，往往在胚胎早期就夭折，于是就发生死胎和流产。极少数即使勉强长到分娩，也是严重的畸形儿，难以成活。

当然，女性的染色体易位也会导致流产。据统计，每500人（250对夫妻）中，就有1个人是易位染色体携带者；50％的自然流产，是由于胎儿染色体异常所致。可见这种染色体易位造成的流产是优胜劣汰自然法则的体现。