什么是孟德尔棋盘法,分枝法?

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摘要：高中阶段孟德尔的两个遗传定律应用是重点，也是难点，寻找简便的计算方法，化难为易，则既省时而且正确率高。 关键词：遗传概率，基因分离定律，基因自由组合定律，应用，简便计算，规律 分离定律与自由组合定律是孟德尔发现的两个遗传学定律。就一对相对性状而言，如由一对等位基因控制，则遵循基因的分离定律。如果是两对及两对以上的相对性状，而且是由非同源染色体上的多对非等位基因控制，则遵循的是自由组合定律。 生物的性状不是单一的，而是由多对相对性状组合成的。当我们讨论多对相对性状时，自然想到基因的自由自合定律(连锁和交换定律没有在高中课本中涉及)，但如果生物有多对性状，而多对性状同时讨论的话，是很繁锁，甚至得不出正确的结论。因此，我们不凡学盂德尔：碗豆的七对相对性状他并没有一起讨论，而是先讨论一对相对性状，然后是两对相对性状，然后类推找出规律性的东西。因此，在处理自由组合定律的结果时我们完全可以从分离定律入于，以一对相对性状去分析，然后综合运用乘法原理和加法原理进行有关计算。初学者往往喜欢用“棋盘法”或“分枝法”，如果仅停留在这一水平上，那学习这方面的内容自然会感觉困难重重。因为这只有去应付两对基因杂合自交的一种情形，而且非常耗时，下面我们先以课本中介绍的孟德尔所作的碗豆两对相对性状杂交实验的结果为例，来分析寻找一些计算方法。 1、F1(YyRr)的自交后代有几种基因型?答：9种。 课本上是以棋盘法的形式给出遗传图解的，我们从图解中可找出 F2代中有9种基因型，但问题是随着等位基因对数增加，用棋盘法作遗传图解也是非常繁锁的，那么有没有简便的方法呢?有，如刚才提到的问题，我们可先根据分离定律得出(1)F1：Yy F2：1YY、 2Yy、lyy的3种基因型再得出(2)F1：Rr F2：1RR、2Rr、rr三种基因，然后在自由组合得出(3×3)＝9种基因型。 2、F1中有几种表现型?分别是哪几种? 因为F2：Yy F2：3Y-：yy即表现型有2种。 F1：Rr F2中3R-：lrr，也有2种表现型，所以YyRr的自交后代中有2×2=4种表现型。表现型按(3黄：1绿)(3圆：1皱)展开即为9黄圆：3黄皱：3绿圆：1绿皱。 3、F2中纯合体的比例为多少?任一表现型的个体比例怎样计算? 任一基因型个体的比例又怎样计算? F1：（YyRr） （1）Yy ■■YY:■Yy:■yy（2）Rr ■■RR:■Rr:■rr (1)中纯合体为■YY+■yy＝■ (2)中纯合体为■RR+■rr＝■ 然后(1)、(2)组合得YyRr的自交后代中纯合体为■×■＝■ 黄圆体个体的比例为：■Y-×■R-＝■Y-R- (黄圆个体的基因型为Y R ) 黄皱体个体的比例为：■Y-×■rr＝■Y-rr (黄皱个体的基因型为Y rr) 绿圆体个体的比例为：■rr×■R＝■rrR- (绿圆个体的基因型为rrR ) 绿皱个体的比例为：■yy×■rr＝■yyrr(绿皱个体的基因型为yyrr) 要求任意基因型个体的比例可如下计算：如我要求YyRr的比例，我可先算出Yy的比例为■，再算出Rr的比例为■，则YyRr的比例为■×■＝■。同理，求后代中基因型为YYRr的个体所占的比例则为：■×■＝■。 通过以上所述我们即可把课本上的繁锁棋盘法转变成简单的口算。例如：基因型为AaBBCcDd的个体与基因型为AaBbccDd的个体杂交，按自由组合定律遗传，则杂交后代中有： a)有多少种基因型? b)若完全显性，后代中表现型有多少种? c）后代中纯合体和杂合体所占的比例是多少？ d)后代中表现型不同丁两个亲本表现型个体所占的比例是多少? e)后代中基因型不同于两个亲本基因型的个体所占的比例是多少? 本题如果用“棋盘法”求解不仅麻烦，且易出错，但如果利用上面所讲的方法处理此题，实际就简单化了，只要熟知分离定律介绍的六种基本交配形式的结果，并一对对基因去分析，再利用乘法定律和加法定律便可求解。下面是每问的计算思路和方法： (a)Aa×Aa■AA、Aa、aa 3种基因型 BB×Bb■BB、Bb 2种基因型 Cc×cc■Cc、cc 2种基因型 Dd×Dd■DD、Dd、dd 3种基因型 因此AaBBCcDd和AaBbccDd的个体杂交后代有： 3×2×2×3=36种基因型 (b)Aa×Aa■A-、aa 2种表现型 BB×Bb■BB、Bb 1种表现型 Cc×cc■Cc、cc 2种表现型 Dd×Dd■D-、dd 2种表现型 因此AaBBCcDd和AaBbccDd的个体杂交后代有 2×1×2×2=8种表现型 (c)Aa×Aa■■AA、■Aa、■aa 纯合体为■ BB×Bb■■BB、■Bb 纯合体为■ Cc×cc■■Cc、■cc 纯合体为■ Dd×Dd■■DD、■Dd、■dd 纯合体为■ 因此，AaBBCcDd和AaBbccDd的杂交后代中纯合体的比例为■×■×■×■＝■杂合体的比例为1-■＝■ (d)Aa×Aa■■AA、■Aa、■aa和亲本AaBBCcDd相同的占■，和AaBbccDd相同的占■。 BB×Bb■■BB、■Bb、和两个亲本相同的概率都为1。 Cc×cc■■Cc、■cc、■aa和新本AaBBCcDd相同的占■，和亲本AaBbccDd相同的占■。 Dd×Dd■■DD■Dd、■dd和两个亲本AaBBCcDd和AaBbccDd相同的比例各占■DD+■Dd＝■D-。 因此，AaBBCcDd和AaBbccDd的杂交后代中和亲本AaBBCcDd表现型相同的比例为：■×1×■×■＝■；和AaBbccDd表现型相同的比例为：■×1×■×■＝■ 所以和亲本表现型不同的比例为：1-■-■＝■＝■ (e)用上述的思路和方法可得出AaBBCcDd与AaBbccDd个体的杂交后代中不同于亲本基因型的个体所占的比例为：1-（■×■×■×■+■×■×■×■）＝■ 再例如课本和资料中曾多次出现这样一个2个题干： 1、(高中生物第二册33页) 一对夫妇，丈夫患多指(由S基因控制)，妻子正常他们婚后却生了一个手指正常，但患先天聋哑的孩子(由a基因控制)，两对基因匀在常染色体上，且独立遗传。 这个题干在不同的资料中可设置不同的问题，综合起来这些问题不外乎以下8个小问题： 若这对夫妇再生一个孩子： 1、孩子患多指的概率为多少? 2、孩子患先天聋哑的概率为多少? 3、孩子患病的概率为多少? 4、孩子正常的概率为多少? 5、孩子两病皆患的概率为多少? 6、孩子只患一种病的概率为多少? 7、只患多指的概率为多少? 8、只患聋哑的概率为多少? 如果要正确解答此题的各问，首要一点必须是要先把该夫妇的基因型确定下来：男方为SsAa，女方为ssAa。此题如果提的问题多，也可用棋盘法求解，直观，准确率较高。但问题是这样的一个题干它一般只设置1-3个小问，如此时还用棋盘法解，则又显得较耗时，不如用自由组合定理来得又快又准确。首先，熟知下列图解： Ss×ss■ ■Ss:患多指■ ■ss:正常指■ Aa×Aa■■AA■Aa■aa ■A- 正常■， 这样8个问题的回答如下： 1、孩子患多指的概率为：■ 2、孩子患先天聋哑的概率为：■ 3、孩子正常的概率为：■×■＝■ 4、孩子患病的概率为：1-■＝■ 5、孩子两病皆患的概率为：■×■＝■ 6、孩子只患聋哑的概率为：■×■＝■ 7、孩子只患多指的概率为：■×■＝■ 8、孩子只患一种病的概率为：■+■＝■＝■ 此题概率的计算符合下列规律：设患甲前不见古人的概率为A，患乙病的概率为B，则： ①两病皆患的概率为A×Bo ②正常的概率为(1-A)(1—B) ③患病的概率为A+B-A×B ④只患一种病的概率为A+B-2A×B ⑤只患甲病的概率为A-A×B ⑥只患乙病的概率为B-A×B 2、高中生物课本第二册P41，人的红绿色盲属于伴性遗传，正常色觉(XB)对红绿色盲(Xb）是显性；人的白化病是常染色遗传，正常人(A)对白化病(a)是显性，一对外观正常的夫妇，生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。 问：(1)这对夫妇的基因型是怎样的? (2)在这对夫妇的后代中，是否可能出现既无白化病又无红绿色盲的孩子?试写出这样孩子的基因型。 解析：(1)一对外观正常的夫妇，(A-)生了一个患白化病的孩子(aa)白化病是常染色体遗传，说明夫妇关于肤色的基因型都为Aa。他们的男孩为色盲，说明丈夫关于的色觉基因型为XBy，而妻子为携带者，色觉基因型为XBXb，所在这对夫妇的基因型分别为 AaXBY，AaXBXb。 （2)解答此问,可先作如下图解 Aa×Aa AAAaAa ■（正常） XBXbX×XBY XBXBXBXbXBYXbY ■（正常） 从图表中看出，这对夫妇可生出既无白化(A-)又无色盲(XBX-或XBY)的孩子，概率为■ A-×■（XBX-或XBY）＝■（A-XBX-或A-XBY）这样孩子的基因型通过下列方法可得出：