基因遗传规律是怎样计算的？

基因遗传规律是怎样计算的？

解题思路： 遗传规律的计算方法
解题过程：
遗传规律题解题技巧浅谈
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，下面就遗传规律题解题技巧谈谈粗浅认识。
技巧一：生物性状遗传方式的判断：
准确判断生物性状的遗传方式是解遗传规律题的前提。
1.细胞质遗传、细胞核遗传的判断
[例题]下表为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交和反交的实验结果。
组数
正 交
反 交
①
♀野生型×♂突变型a→野生型
♀突变型a×♂野生型→野生型
②
♀野生型×♂突变型b→野生型
♀突变型b×♂野生型→♀野生型♂突变型b
③
♀野生型×♂突变型c→野生型
♀突变型c×♂野生型→突变型c
试分析回答：
第①组控制果蝇突变型的基因属于 遗传；第②组控制果蝇突变型的基因属于 遗传；第③组控制果蝇突变型的基因属于 遗传。
分析：生物性状遗传方式的判断，首先是区分生物性状遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传，方法是通过正交和反交实验来判断。如果正交和反交实验结果性状一致且无性别上的不同，则该生物性状属于细胞核遗传中常染色体遗传；如果正交和反交实验结果不一致且有性别上的不同，则该生物性状属于细胞核遗传中性染色体遗传；如果正交和反交实验结果不一致且具有母系遗传的特点，则该生物性状属于细胞质遗传。
答案：细胞核中常染色体 细胞核中性染色体 细胞质
2.细胞核遗传方式的判断：下面以人类单基因遗传病为例来说明
（1）人类单基因遗传病的类型及主要特点：
类型
特点
实例
常染色体隐性
①一般隔代发病；②患者男性、女性相等
白化病
常染色体显性
①代代发病；②患者男性、女性相等
多指症
X染色体隐性
①一般隔代发病；②患者男性多于女性
色盲、血友病
X染色体显性
①代代发病；②患者女性多于男性
佝偻病
Y染色体遗传病
全部男性患病
外耳道多毛症
（2）遗传方式的判断方法
1.典型特征
1.1确定显隐性：隐性—父母不患病而孩子患病，即“无中生有为隐性”；
显性—父母患病孩子不患病，即“有中生无为显性”。
[例题1]分析下列遗传图解，判断患病性状的显隐性。
分析：甲、乙是“无中生有为隐性”；丙、丁是“有中生无为显性”。
答案：甲、乙中患病性状是隐性，丙、丁中患病性状是显性。
1.2确定遗传病是常染色体遗传病还是X染色体遗传病
人类单基因遗传病的判断方法：
类型
特点
常染色体隐性
无中生有，女儿患病
常染色体显性
有中生无，女儿正常
X染色体隐性
母患子必患，女患父必患
X染色体显性
父患女必患，子患母必患
Y染色体遗传病
男性患病
[例题2] 分析下列遗传图解，判断患病性状的遗传方式。
分析与答案：甲中的患病性状一定是常染色体隐性；乙中的患病性状可能是常染色体隐性，也可能是X染色体隐性；丙中的患病性状一定是常染色体显性；丁中的患病性状可能是常染色体显性，也可能是X染色体显性。
[例题3] 根据下图判断：甲病的致病基因位于__________染色体上，属于__________遗传病；乙病的致病基因位于__________染色体上，属于__________遗传病。
分析：对于多代多家庭成员组成的系谱图要认真观察、寻找典型家庭，可以直接得出，也可分步得出。观察图甲，找到第Ⅱ代3、4号家庭，属于典型家庭，“有中生无，女儿正常”，所以是常染色体显性遗传；观察乙图，不可能直接得出结论分步判断。找到第Ⅱ代3、4号家庭，“无中生有为隐性”，可能是常染色体隐性，也可能是X染色体隐性。假如是常染色体隐性，代入题中符合题意；假如是X染色体隐性代入题中，从Ⅰ₁、Ⅰ₂到Ⅱ₂，或从Ⅱ₁、Ⅱ₂到Ⅲ₁不符合题意。所以是常染色体隐性。
答案： 甲病的致病基因是常染色体显性遗传；乙病的致病基因是常染色体隐性。
2. 没有典型性特征：
如果系谱图中不是典型家庭，则按照人类细胞核单基因遗传病的五种类型，任意假设，代入题中。若符合题意，则假设成立；若不符合题意，则假设不成立。
[例题4] 分析下列遗传图解，判断遗传病的遗传方式。
甲图分析：观察系谱图没有上述典型特征，任意假设代入题中。假如是常染色体显性遗传，则符合题意；假如是常染色体隐性遗传，则符合题意；假如是X染色体显性遗传，则符合题意；假如是X染色体隐性遗传，则符合题意。其余三请按类似方法自己分析。
答案：甲图有四种可能方式，常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。
乙图有四种可能方式，常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。
丙图有四种可能方式，常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。
丁图有三种可能方式，常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传，X染色体隐性遗传。
技巧二：基因型的推导
1.生物体基因型的推导
[例题] 已知眼色基因在X染色体上，眼色基因为A、a，翅长基因在常染色体上，翅长基因为B、b。两个红眼长翅的雌、雄果蝇相互交配，后代表现型及比例如下表。
表现型
红眼长翅
红眼残翅
白眼长翅
白眼残翅
雌蝇
3
1
0
0
雄蝇
3
1
3
1
则亲本的基因型是
A．AaX^BX^b 、 AaX^BY B．BbX^AX^a 、 BbX^AY
C．AaBb 、AaBb D．AABb 、AaBB
分析：由表现型推导生物基因型的方法主要有两种。
第一种方法是填空式，基本原理是隐性性状一出现其基因型一定是纯合体，显性性状一出现可能是纯合体，也可能是杂合体，即至少含有一个显性基因，另一个基因是什么，可以由子代或亲代推出。如本题中眼色基因遗传。
第二种方法是比例式，即根据遗传规律的特殊比例直接写出答案，如一对相对性状自交，后代显隐性之比为3：1，则亲本一定是杂合体；二对相对性状自交，后代之比为9：3：3：1，则亲本一定是双杂合体。如本题中翅长基因遗传，分离比为3：1，则一定是杂合体。
答案：B
2.种子、果实基因型的推导
果皮、种皮、胚、胚乳基因型推导原理见下图：
子房壁 果皮
+精子
珠被 种皮
子房 卵细胞 受精卵 胚
+精子
胚珠 胚囊
极核 受精极核 胚乳
（2个）
[例题1] 将基因型为Aabb的玉米花粉授粉给基因型aaBb的玉米柱头上，母本植株上所结的种子，其胚乳细胞的基因型是 ( )
A.aaabbb、AAABBB B.AaaBBb、Aaabbb
C.AAAbbb、aaaBBB D.aaabbb、aaaBBb
分析：本题结合植物个体发育考查自由组合定律，要求考生熟悉种子和果实的发育，根据基因的自由组合定律，精子的基因型可能是Ab、ab；卵细胞的基因型可能是ab、aB， 2个极核的基因型是aabb、aaBB，精子和极核（2个）受精发育成胚乳，所以胚乳的基因型是AaaBBb、Aaabbb、aaabbb、aaaBBb。
答案：BD。
[例题2] 己知西瓜红瓤（R）对黄瓤（r）为显性。第一年将黄瓤西瓜种子种下，发芽后用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜植株，以该四倍体植株作母本，二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交，并获得三倍体植株，开花后再授以纯合红瓤二倍体西瓜的成熟花粉，所结无籽西瓜瓤的颜色和基因型分别是（ ）
A.红瓤，RRr B.红瓤，Rrr C.红瓤，RRR D.黄瓤，rrr
分析：这道题题干较长，考核知识点也较多，解这道题的关键是按照题意一步步往下做，前一步接后一步。
答案：B
3.多倍体基因型的推导
[例题3]基因型为Aa的西瓜经秋水仙素处理后与基因型为Aa的二倍体西瓜进行杂交，所得种子中胚的基因型及理论比为 （ ）
A.AA：Aa：aa=1:2:1 B. AA：Aa：aa=1:4:1
C.AAA：AAa：Aaa：aaa=1:3:3:1 D. AAA：AAa：Aaa：aaa=1:5:5:1
分析：秋水仙素使染色体加倍，基因型为Aa的西瓜经秋水仙素处理后得到四倍体，其基因型是AAaa。
四倍体AAaa产生的配子种类及比例是解这道题的关键。如右图所示，四倍体AAaa产生的配子种类及比例结果是AA：Aa：aa=1：4：1。
因此，杂交后代胚的基因型及理论如下表所示：
1/6AA
4/6Aa
1/6aa
1/2A
1/12AAA
4/12AAa
1/12Aaa
1/2a
1/12AAa
4/12Aaa
1/12aaa
答案：D
4.不遗传变异基因型的推导
[例题4]玉米中高秆（D）对矮秆（d）为显性。赤霉素是一类能促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高的植物激素。将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成高秆玉米，这种高秆玉米自交后代的基因型为
A．DD B．dd
C．Dd D．DD、Dd、dd
分析：这是一类特殊题，其内容是考核不遗传变异。赤霉素引起茎秆伸长和植株增高并没有改变遗传物质。类似问题还有一定浓度生长素处理未受粉花蕾柱头获得无子果实、输血、用手术把单眼皮割成双眼皮等。答案：B
5.蜜蜂基因型的推导
[例题5]一雌蜂和一雄蜂作亲本交配产生F₁代，在F₁代雌雄个体交配产生的F₂代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb，aabb四种，则亲本的基因型是
A.aabb×AB 　 B.AbBb×Ab 　 C.AAbb×aB 　 D.AABB×ab
分析：蜜蜂性状遗传是近几年的热点之一，其主要原理是：蜂王和工蜂是由受精的卵细胞发育而来，雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来，解这类题的突破口是雄蜂。
答案：A
技巧四：概率计算
[例题1]基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交，F₂代中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的几率依次是
A.18，6，1/32 B.27，8，1/32 C.27，8，1/64 D.18，6，1/64
分析：乘法原理是概率计算的最基本也是最重要的方法，解题步骤一般分两步：
第一步：悉练记住基因分离定律6种杂交组合后代的基因型、表现型及比例。
亲本组合
基因型种类及比例
表现型及比例
AA×AA
AA
全是显性性状
AA×Aa
AA：Aa=1：1
全是显性性状
Aa×Aa
AA：Aa：aa=1：2：1
显隐性之比为3：1
Aa×aa
Aa：aa=1：1
显隐性之比为1：1
aa×aa
aa
全是隐性性状
AA×aa
Aa
全是显性性状
第二步：多对基因分成一对一对做，分步计算、乘法原理。
如这道题F₂代中基因型种类数是3×3×3。F₂代中表现型的种类数是2×2×2，F₂代中显性纯合子的几率是1/4×1/4×1/4。
答案：C
[例题2]基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交，在3对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的
A.1/4 B.3/8 C.5/8 D.3/4
分析：这道题的解题技巧很巧妙，如果你根据题意直接用乘法原理则很容易出错，因为其子代表现型不同于2个亲本的个体数有很多，稍不注意就会出错。最好的解题方法是：逆向思维，其子代表现型不同于2个亲本的个体数的比例=1—表现型相同于2个亲本的个体数的比例。即：1—1/2×3/4×1—1/2×3/4×0=5/8。
答案：C
[例题3]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。那么这对夫妇生出的孩子：
（1）正常的概率是 。
（2）患甲病的概率是 ；只患甲病的概率是 。
（3）患一种病的概率是 。
（4）患两种病的概率是 。
分析：正常孩子指既不患甲病也不患乙病，因此正常的概率是bd；患甲病孩子的概率是a；只患甲病孩子指患甲病不患乙病，因此只患甲病的概率是ad；患一种病是指：患甲病×不患乙病+患乙病×不患甲病，因此患一种病的概率是ad + bc； 应用数量代换也可以是：1-ac-bd、a + c - 2ac、b + d -2bd。患两种是指既患甲病又患乙病，因此患两种病的概率是ac。
这道题是概率计算的基础题之一，请看清下面分析：
先做出右图，其中大圆表示整个后代，左小圆表示只患甲病，右小圆表示只患乙病，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）或只患乙病（bc）。患一种病的概率4种表达式的含义。记住这个图及含义，在概率计算中有广泛的应用。
[例题4]人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由常染色体隐性基因控制。如果群体的发病率是1/10000，表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率约为 。
分析：先算出该地区正常男、女是携带者的可能性
设该地区正常男、女是携带者的可能性为X，
则： P X Aa × X Aa
子代 1/4aa
根据题意：X×X×1/4=1/10000 解之X=1/50
再计算表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率
P aa × 1/50 Aa
子代 1/2aa
患苯丙酮尿症小孩的概率1/50×1/2=1/100
答案：1/100
技巧五：育种问题
[例题1]关于萝卜（2n=18）和甘蓝（2n=18）杂交的叙述，从理论上讲正确的是
A.二者进行体细胞杂交，得到的是不育的四倍体
B.二者进行有性杂交，得到的是可育的二倍体
C.二者进行有性杂交，得到的一定是不育的二倍体
D.二者进行有性杂交，所得个体用秋水仙素处理，得到的是不育的四倍体
分析：本题主要考核学生育种中的可育和不可育问题。二种不同物种的二倍体植物体细胞杂交，得到的是可育的四倍体；二种不同物种的二倍体植物有性杂交得到的是不育的二倍体，要想可育必须用秋水仙素处理得到可育的四倍体。
答案：C
[例题2]下面五种不同的育种方法，请据图回答问题：
（1）图中A→D方向所示的途径表示 　　　　、育种方式，A→B－C的途径表示 　　　　　　　　　　　　　育种方式。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在 　　　　　　　　。
（2）B法常用的方法为 。
（3）E法所用的原理是　　　　　　　　　　　　　　　
（4）C、F过程最常用的药剂是 　　　　　　　。
（5）由G、J的过程中涉及到的生物技术有　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　
分析：在高中阶段涉及的培育新品种的方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。
1、诱变育种
（1）原理：基因突变
（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。
（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期
（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。
（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等
2、杂交育种
（1）原理：基因重组
（2）方法：连续自交，不断选种。（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）
（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期
（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
（6）举例：矮茎抗锈病小麦等
3、多倍体育种
（1）原理：染色体变异
（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
（4）缺点：结实率低，发育延迟。
（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
4、单倍体育种
（1）原理：染色体变异
（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
（5）举例：“京花一号”小麦
5、基因工程育种（转基因育种）
（1）原理：基因重组
（2）方法：基因操作（提取目的基因→与载体结合→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种）
（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。
（5）举例：“傻瓜水稻”、抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等
6、细胞工程育种
方式
植物组织培养
植物体细胞杂交
细胞核移植
原理
植物细胞的全能性
植物细胞膜的流动性
动物细胞核的全能性
方法
离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体
去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养
核移植→胚胎移植
优点
快速繁殖、培育无病毒植株等
克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种
繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物
缺点
技术要求高、培养条件严格
技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术
导致生物品系减少，个体生存能力下降。
举例
试管苗的培育、培养转基因植物
培育"番茄马铃薯"杂种植株
"多利"羊等克隆动物的培育
7、植物激素育种
（1）原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育
（2）方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。
（3）优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。
（4）缺点：该种方法只适用于植物。
（5）举例：无子番茄的培育
答案（1）杂交；单倍体；能明显缩短育种期限（2）花药离体培养（2）基因突变（4）秋水仙素（5）基因工程（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术）；植物组织培养技术。
技巧六：群体遗传与个体遗传问题
[例题1]基因型为AaBb(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体，在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为aB，则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为
A．AB、ab、ab B．Ab、aB、Ab
C．AB、aB、ab D．Ab、AB、ab
答案：B
[例题2]豚鼠黑色对白色为显性，现有两只杂合黑色豚鼠杂交，若产生4只小豚鼠。这4只小豚鼠的颜色可能是：
A.3黑1白　　　B.3白1黑　　　C.2黑2白　　　D.全黑或全白
答案： ABCD
分析：遗传规律中出现的表现型、基因型的比例都是在群体很大时出现，如果群体数量少则可能出现特殊比例，这是解遗传规律题时要看清的重要内容。
数量少则可能出现特殊比例，这是解遗传规律题时要看清的重要内容。
综合应用题
[例题]下图是患甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种遗传病的系谱图。
请据图回答：
（1）甲病的遗传方式是 。
（2）若Ⅱ₃和Ⅱ₈两者的家庭均无乙病史，则乙病的遗传方式是 。
（3）Ⅲ₁₁与正常男性结婚，她怀孕后到医院进行遗传咨询，了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查，可判断后代是否会患这两种病。
Ⅲ₁₁采取下列哪种措施 （填序号），原因是 。
A．染色体数目检测 B．基因检测
C．性别检测 D．无需进行上述检测
（4）若Ⅲ₉与Ⅲ₁₂违法结婚，子女中患病的可能性是 。
答案：（1）常染色体显性 （2）X染色体隐性 （3）D 因为Ⅲ₁₁的基因型为aaX^BX^B，与正常男性婚配所生孩子都正常。 （4）17/24
最终答案：略