高考生物 借数学思想之力解遗传计算题 素材

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高考试题中的遗传特例分析

高考试题中的遗传特例分析

高考试题中的遗传特例分析遗传知识在高考生物试卷中是高频却容易失分的考点,总结其命题特点对解题很有必要。

研究发现,大多数高考遗传试题的命题常以遗传特例材料为背景展开,这样源于教材,又高于教材,命题往往不落窠臼,所以为命题者所喜爱。

下面作以分析。

一、遗传试题的常见解题流程上图反映的是遗传试题的常见解题流程,即由表现型推测显隐性和基因型,然后求遗传概率。

高考命题的常用手法是用遗传特例来增加试题难度和新颖度。

解题时要牢记基本公式:表现型=基因型+环境条件,然后方能进一步破解。

二、2017年典型高考题型示例(2017∙全国卷Ⅰ∙32)某种羊的性别决定为XY型,已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性,回答下列问题:(1)公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。

若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为_____;公羊的表现型及其比例为_________。

(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一12三、历年高考试题中的典型特例总结(一)基因互作引起的遗传特例(2016全国卷III)6.用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。

若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。

根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是A. F2中白花植株都是纯合体B. F2中红花植株的基因型有2种C. 控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D. F2中白花植株的基因类型比红花植株的多【特例点拨】本题为基因互作引起的遗传现象。

一般来说,基因互作分为一对等位基因间的相互作用,包括不完全显性、共显性等;非等位基因间的相互作用,一般指两对及以上基因引起的多因一效现象,后代的性状比例发生改变。

高考生物二轮专题复习:题型六数据计算类解题模板练+高考生物考点突破专题复习测试题

高考生物二轮专题复习:题型六数据计算类解题模板练+高考生物考点突破专题复习测试题

高考生物二轮专题复习:题型六数据计算类解题模板练+高考生物考点突破专题复习测试题题型六数据计算类解题模板练(附参考答案)解题模板概述计算题的考查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。

定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、光合作用与呼吸作用、细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。

其解题思维模板如下:明确知设体系,找准所依据灵活地运用数学思想、化学常识,对题干进行合理分注意计算过程的的生物学原理析、综合推理,理清其中的数量关系准确性模板强化训练一、与中心法则有关的计算1. 某多肽被水解成3个四肽,2个三肽,5个六肽,1个五肽,这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次是()A. 11 42B. 11 53C. 12 42D. 12 53答案A解析本题考查蛋白质合成过程中氨基、肽键的相关计算。

(1)依据原理:由氨基酸脱水缩合的定义可•知,每条短肽至少含一个游离的氨基和一个游离的梭基。

(2)数量关系:肽键数=氨基酸数一L (3)解题方法:短肽数为3 + 2 + 5 + 1 = 11,所以这些短肽中至少含氨基11个;肽键数为3x(4-l) + 2x(3-l) + 5x(6-l) +1x(5 —1)=42。

2. 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘿吟占全部碱基的20%。

用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。

下列叙述正确的是(多选)()A. 该过程至少需要2.97x105个鸟I票吟脱氧核昔酸B. 噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C. 含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1 :49D. 该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变答案AC解析根据题干信息可知,噬菌体的DNA含有 5 000个碱基对,即为10 000个碱基,腺喋吟(A)占全部碱基的20%,即A=T=2 000个,则G = C=3 000个。

运用数学思维破解高中生物遗传计算难题

运用数学思维破解高中生物遗传计算难题

运用数学思维破解高中生物遗传计算难题作者:覃炳学来源:《读写算》2014年第16期高中生物遗传学计算是教学中的重点和难点,也是高考中的必考点,其重要性是不言在而喻的,如何破解遗传计算难题,其实只要方法得当,可借数学思想之力,化整为零把复杂问题简单化,问题也就迎刃而解了。

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×Dd→3D_∶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×dd→1Dd∶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。

高考生物全国I卷历年遗传典型例题核心考查知识点总结归纳(全)

高考生物全国I卷历年遗传典型例题核心考查知识点总结归纳(全)

高考生物全国I卷历年遗传典型例题核心考查知识点总结归纳(全)遗传题核心:一、遗传解题一般步骤:第一步:判断性状的显隐性1、自交法:确定显隐性性状的首选方法,通过观察其后代有无性状分离来确定性状的显隐性。

方法:相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→隐性性状→亲本都为杂合子。

即表现型相同的亲本进行杂交,后代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。

这种方法对于常染色体遗传,伴X遗传都适用。

其原理是看杂合子的表现型,杂合子表现出来的性状就是显性性状。

2、杂交法:让具有相对性状的两亲本相交,通过观察后代的表现型来确定性状的显隐性。

方法:⑴不同性状的亲代杂交→后代只出现一种性状→显性性状→具这一性状的亲本为显性纯合子。

即表现型不同的亲本杂交,F1的表现型相同,则F1表现出来的性状就是显性性状。

这种判断方法适用于常染色体遗传,也适用于伴X遗传。

其原理是孟德尔的显性性状的定义。

如范例1中可以根据此法由第三组杂交试验结果推知显性性状是圆粒。

⑵判断突变性状的显隐性时,可选用突变型和野生型进行正交和反交,观察子代的性状表现即可推知正交:野生型雌性×突变型雄性;反交:野生型雄性×突变型雌性。

若正反交的子代都是突变型或突变型多于野生型且与性别无关,则突变型为显性性状;若正反交的子代都是野生型或野生型多于突变型且与性别无关,则野生型为显性性状。

3、假设法:通用方法,特别是自交法和杂交法无法判断的,均可用此法。

考虑各种情况,通过设定基因来探究后代的表现型是否符合题意(与题目中提供的事实作比较)来确定性状的显隐性。

方法:两个相对性状的亲本杂交,若子代只表现一个亲本的性状,则这个性状为显性;若子代表现出两个亲本的性状,可用假设法判断。

在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与题目中提供的事实相符的情况时,要注意两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设,切不可只根据一种假设做出片面的结论。

但若假设与题目中提供的事实不相符时,则不必再做另一假设,可予以直接判断。

高考生物总复习例题讲解:遗传计算专题

高考生物总复习例题讲解:遗传计算专题

遗传计算专题一、关于DNA双螺旋结构的计算规律:①DNA双螺旋结构中,的两个碱基(如A和G或C和T或A和C或G和T)之和占整个DNA分子碱基总数的;②DNA双螺旋结构的每条链中(A+T)/(+ )的比值等于整个DNA 分子中(A+T)/(+ )的比值:例:从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的40%,又知该DNA的一条链(a链)所含的碱基中20%是腺嘌呤,问与a链相对应的另一条链中腺嘌吟占该链全部碱基数的A. 30%B. 20%C. 15%D. 10%二、关于DNA分子复制的计算规律:某DNA分子连续复制n次:新产生的DNA数为含有亲代DNA分子链的DNA分子占总数的例:将某细胞中的一个DNA分子用3H进行标记,此细胞连续进行4次有丝分裂,含有标记DNA的细胞占分裂后的子细胞的A . 1/16B . 1/8C . 1/4D . 1/2三、关于遗传规律的计算1.基因分离定律研究对象:染色体上的基因(接下页)分离定律的实质:染色体上的基因分离2、基因自由组合定律研究对象:染色体上的基因自由组合定律的实质:染色体上的基因自由组合AaBb自交,子代表现型比例为:AaBb测交,子代表现型比例为:例:鸟类属于ZW型性别决定的生物。

某种鸟羽毛的颜色由常染色体上的基因(A、a)和性染色体上的基因(Z B、Z b)共同决定。

其基因型与表⑴雌鸟和雄鸟的性染色体组成依次是。

⑵黑鸟的基因型有种。

⑶基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配,子代中雌鸟的羽毛颜色是,雄鸟的羽毛颜色是。

⑷一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,子代羽毛有黑色、灰色和白色,则母本的基因型是,父本的基因型是。

理论上黑色、灰色和白色子代的比例为。

生物学科学研究方法专题主讲教师:毕诗秀一、考试说明对生物学研究中的科学思想和一般方法的要求1.验证性实验具备验证简单的生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

四大数学思想方法在高中生物解题中的运用

四大数学思想方法在高中生物解题中的运用

四大数学思想方法在高中生物解题中的运用生物版中学生理科应试?55?四大数学思想方法在高中生物解题中的运用河北省沧州市第一中学(061000)孙家林方程与函数,数形结合,转化和化归,分类讨论是最主要,也是最常用的四种数学思想方法,将四大数学思想方法灵活地运用到高中生物试题的解题过程中,解题思路将更加明确,表达更加清晰.1.方程与函数1.列方程解生物学试题例1现有一种"十二肽",分子式为CHN0.(z>12).将它彻底水解后只得到以下4种氨基酸:丙氨酸H2N—cH—c00HlCH3赖氨酸H:N一(CH:)一CH—C00HlNH2天门冬氨酸HOOC--CH,一CH—c00HlNH2—苯丙氨酸\\一cH,一cH—cO0H\==/lNH2①将一个"十二肽"分子彻底水解后,有——赖氨酸生成;②将一个"十二肽"分子彻底水解后, 有——个天门冬氨基酸生成.解析设这种肽彻底水解后可得丙氨酸(C3HNO)a个,赖氨酸(CHN:0:)b个,天门冬氨酸(cHNO)c个,苯丙氨酸(CHNO:)d个.由于此多肽是十二肽,是由l2个氨基酸经脱水缩合脱去11分子水后形成.故可得方程组:0+b+c+d=12①+26+C+d=Z(芝)20+26+4c+2d=D+1l③由②一①得:b=Z一12由③一①×2得:c=(D一13)/2答案:①z—l2②(D一13)/22.函数的单调性例2生活在一个生物群落中的a,b两个种群的数量变化如图1所示,下列判断正确的是().A.a与b为捕食关系,a依赖于bB.a与b为竞争关系,竞争程度由强到弱C.a为S型增长,其增长受本身密度制约D.b为'J型增长,始终受到a的制约解析图1反映了生活在一个生物群落中的两个种群(a,b)的数量变种群数量化.从图上可以看出,a,b只经历一个回合的斗争后,b种群便逐步消失,仅剩下a种群,因此图1时间示):0一M和M~N.在0~M这一区间内,a,b种群的斗争程度逐渐加强;在M—N这一区间内,a,b种群的斗争程度逐渐减弱,故B错.由图1可知,a种群为s型增长;S型增长是生存斗争存在的结果,由于生存斗争包括种内斗争,种间斗争以及生物与无机环境斗争,故c对.J型增长是指一个种群在食物(养料)和空间条件充裕,气候适宜,没有敌害等理想条件下,种群的数量变化;b种群的增长过程中,显然受到了a种群的竞争,并非生长在没有敌害的理想条件下,故b种群不是J型增长,D错.答案:C二,数形结合例3已知某闭花传粉植物(2n=28)高茎(D)对矮茎(d)为显性,在早DD×6dd杂交中,若D基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离, 产生的雌配子染色体数目及在这种情况下杂交后代的株高表现型分别是().A.13或l5矮茎或高茎B.14高茎或矮茎c.13或15高茎D.14高茎解析本题是让考生推测雌配子染色体数目和受精卵的基因组成,因此考生要运用"数形结合"方法,回归细胞减数分裂的模型来思考.由题的已知2n=28可知,此植物为二倍体,卵原细胞内的染色体数目为28条.又因"D基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离",所以可得图3:56?中学生理科应试2011.7幽3从上图可以看出,早DD个体在"这种"特殊情况下产生的雌配子染色体组成有两种:15和13.因为6dd只产生一种配子d,所以在"这种情况下"杂交后代的基因型为Ddd和d,株高表现型分别为高茎和矮茎.答案:A三,转化和化归a'一\光强一图5中a表示水稻吸的呼吸速率,b表示光补偿点,c表示光饱和点,d表示最大净光合速率.图5中a,b,c,怒d分别对应图4中的a,U2b,C,d.水稻为阳生植物,ld//bc光强/,图5人参阴生植物;人参呼吸作用强度较水稻弱,所需最适光照强度较水稻低,所以,若在图5中绘制人参净光合作用曲线,则a上移,b左移,c左移,d下移;图4中a则下移,b则左移,c则左移,d则上移.水稻为C植物,甘蔗为c植物,c植物能利用较低浓度的CO,而且在保持大气中的CO浓度为0.03%的情况下,被甘蔗捕捉到并用以光合作用的CO,比水稻多,所需要的光能就比较多,因此,c右移,d上移;则图4中c右移,d下移.故D正确.四,分类讨论例5为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某学生用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异.参考该同学的实验,在下一步实验中应如何改进,才能达到本实验的目的?清说明理论依据.解析这是关于生长素的浓度与其作用的关系问题,可以联想到生长素浓度及其促进作用的图像(如图6所示).据图可知,能起到某一促进一生长作用的生长素浓度"不止一个.由于该学生的实验中两个不同浓度的生长素类似物与对照入E生长誊e图6螋组(蒸馏水)的作用效果没有区别,说明它们基本上不表现为促进(或抑制)作用.所以,根据图像可以对原实验涉及的两个实验组的生长素类似物的浓度提出以下三种假设:假设1:原实验涉及的两个实验组的生长素类似物的浓度是A,B.假设2:原实验涉及的两个实验组的生长素类似物的浓度是c,D(E).假设3:原实验涉及的两个实验组的生长索类似物的浓度是A,D(E).如果假设1成立,"适宜浓度"就应比A,B都高,在改进的实验中我们就应该增加比A,B都高的一组浓度梯度进行实验;如果假设2成立,"适宜浓度"就应比C,D(E)都低,在改进实验中我们就应该增加比c,D(E)都低的一组浓度梯度进行实验;如果假设3成立,"适宜浓度"就应比A高,比D(E) 低,在改进实验中我们就应该增加介于A,D(E)之间的一组浓度梯度进行实验.答案:在该学生使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度和高于高浓度的范围增加一系列的浓度梯度以及在两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验;取消蒸馏水的对照组.原因是生长素在一定的浓度范围可以促进扦插生根,浓度过高或过低都不能起到促进作用.(收稿日期:2010—06—21)。

数学思想在高中生物试题中的应用

数学思想在高中生物试题中的应用

数学思想在高中生物试题中的应用作者:仲作军王博文来源:《甘肃教育》2009年第22期〔关键词〕生物教学;数学思想;试题;应用〔中图分类号〕 G633.91〔文献标识码〕 C〔文章编号〕 1004—0463(2009)11(B)—0053—02一、函数思想1.方程问题例:已知某多肽链的分子量为1.032×104,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300,那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为多少?解析:本题可先设组成多肽链的氨基酸数为x,则120x-(x-1)×18=1.032×104,得x=101。

再根据基因碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1,就得到该多肽化合物的基因中脱氧核苷酸数为101×6=606个。

而基因又是由两条脱氧核苷酸长链构成的,因此,脱氧核苷酸合成单链时,每相邻的两分子还要脱去1分子水,所以基因的分子量为:606×300-(303-1)×18×2=170928。

2.函数的单调性和单调区间问题例:在实验条件下,测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度(E)受温度变化的影响,正确结果是()解析:此类问题只要抓住它们的单调性和单调区间的关系就能迎刃而解了。

恒温动物离体细胞的活性随着温度升高而逐渐增强。

当到达最适温度时,酶活性最强,一旦超过最适温度,酶的活性便会随着温度的升高而受到抑制甚至变性失活。

因此,结合曲线图本题应选C。

二、集合思想例:一对夫妇中男性为色盲患者(AaXbY),女性表现正常(AaXBXb)(a表示白化基因),求其子代患病的概率及子代患一种病的概率?解析:该题解法较多,但都没有几何分析法直观、简单。

设这对夫妇所生子女为全集,记作Ⅰ,子女中只患白化或色盲病的集合分别记为A、B,则A∩B为子女中既患白化又患色盲者,子女患病的概率为A∪B,表现完全正常的为CI(A∪B),子代只患一种病的概率为A+B-2(A∩B)。

用“整体性思想”巧解遗传题

用“整体性思想”巧解遗传题

用“整体性思想”巧解遗传题高中生物遗传题的解题方法要求学生掌握扎实的相关基础知识,弄清遗传基本规律的本质问题,在此基础上加以有效的训练和总结。

不仅有利于学生积累经验,并且在当前理综考试题量大形势下攻克难题,节约时间。

标签:整体性思想;随机交配;育种遗传规律历年来都是高考中重点考查的内容,这类试题不仅需要考生熟练掌握和理解遗传规律的有关知识,还要求考生有较强的获取信息、处理信息和分析推理的逻辑思维能力。

生物遗传题的求解,不仅在于解题者选择的解题方法,更取决于解题者能否采用简便的、巧妙的解题思维策略,绕过一些非必要的过程。

这类题方法技巧很多,由于篇幅有限,仅介绍“整体性思想”解题方法,供参考。

文中所说的“整体性思想”,是把具有相同特征的生物看作一个“整体”来处理,如种群中的所有“雄性”或所有“雌性”,豌豆中的花色等,再利用其产生各种配子的概率来解决相关遗传学问题。

一、随机杂交试题有妙招黑身果蝇(aa)所占的比率为灰身果蝇所占的比率为所以子二代中灰身果蝇自由交配的后代中灰身果蝇与黑身果蝇的比例为规律总结:用方法二的关键是把雌雄果蝇各看作一个一整体,利用基因频率求解,显然比第一种方法简便得多。

【解析】此题利用第1题中方法二极易求解,不再赘述。

答案选A二、自交类育种问题可巧解例:某闭花受粉植物红花(A)对白花(a)为显性,用纯合的红花与白花杂交,F1自交,播种所有的F2,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,代代如此。

从理论上讲F5代的红花植株中纯合子的比例为_______。

【解析】本题中所指植物为闭花受粉,从F1代开始,逐代自交,由于各个体之间花粉互不干扰,我们不妨把白花植株暂时保留下来,把所有植株看成一个整体。

这样F2中杂合子占F3中杂合子占F5中雜合子占由于显性纯合子AA和隐性植株aa所占比例相等,即:AA比例= aa比例所以红花中纯合子的比例为:规律总结:本题用常规方法不易求解,若采用“整体性思想”,把所有植株看作一个整体,每一代中红花纯合+红花杂合+白花总等于1,可迎刃而解。

【生物】高考题型考法突破专项训练 题型三 计算类试题——运用数学思维解答(含答案解析)

【生物】高考题型考法突破专项训练 题型三 计算类试题——运用数学思维解答(含答案解析)

题型三计算类试题——运用数学思维解答题型解读计算题:在高中生物教科书中,许多知识都可以量化,在高考中,常以计算题的形式考查考生对相关生物学知识的理解和掌握程度。

定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、光合作用与呼吸作用,细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。

此类试题主要考查对生物学基本原理和规律的应用,以及对各种生物量之间数量关系的理解。

[方法策略](1)熟悉教科书中出现的各种公式和数量关系,如种群密度、基因频率、蛋白质中肽键数、蛋白质相对分子质量的计算公式。

(2)学会运用相关化学知识,如涉及光合作用与细胞呼吸的化学反应式的计算可利用物质的量的关系进行计算。

(3)学会运用数学统计学原理解答概率问题,如计算遗传概率时常用加法原理、乘法原理。

[典题示例][2019·全国卷Ⅲ]假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。

现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为()A.250、500、0 B.250、500、250C.500、250、0 D.750、250、0专题训练1.在一个随机交配的规模较大的二倍体动物种群中,AA的基因型频率为40%,Aa的基因型频率为40%,有50%含a基因的雄配子致死,那么随机交配繁殖一代后,aa基因型的个体占()A.1/5 B.1/10C.1/16 D.1/202.已知某种老鼠的体色由常染色体上的基因A+、A和a决定,A+(纯合会导致胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A+对A是显性,A对a是显性。

下列说法正确的是()A.该种老鼠的成年个体最多有6种基因型B.A+、A和a基因遵循基因的自由组合定律C.一只黄色雌鼠和一只黑色纯合雄鼠杂交,后代可能出现3种表现型D.基因型均为A+a的一对老鼠交配产下了3只小鼠,可能全表现为黄色3.[2020·山西太原五中月考]利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。

届高三生物复习专题培优课巧用数学思想解遗传与进化计算题

届高三生物复习专题培优课巧用数学思想解遗传与进化计算题

专题培优课巧用数学思想解遗传与进化计算题一、数形联合思想在进行DNA分子中碱基比率、基因表达和DNA分子半保存复制过程中的相关计算时,碰巧用数形联合思想。

如:在计算DNA 分子中的碱基比率时,先画出DNA 分子平面构造简图 (如图 1 所示 ),其次将题目中的数目关系和图形联合,明确已知的碱基比率是占一条链的状况,仍是占整个DNA分子的状况,最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。

在解答相关基因表达过程中的计算时,可联合图2,明确DNA分子中的碱基、RNA 分子中的碱基、多肽中氨基酸的数目关系,并关注变化的状况,如RNA 某一地点出现了停止密码子,多肽中的氨基酸必发生变化,怎样变化可联合该图思虑得出结论。

相关DNA 分子半保存复制过程中的计算可参看图3。

二、分解组合思想分解组合思想就是把构成生物的两对或多对相对性状分别开来,用单因子剖析法一一加以研究,最后把研究的结果用必定的方法组合起来,运用数学中的乘法原理或加法原理进行计算。

在遗传概率的计算中,分解组合思想大放光辉。

1.基因分别定律的三把钥匙(1) 若后辈性状分别比为显∶隐= 3∶ 1,则双亲必定都是杂合子 ( 用 D 、 d 表示 )。

即 Dd ×Dd→ 3D_∶ 1dd。

(2)若后辈性状分别比为显∶隐=1∶1,则双亲必定是测交种类。

即Dd × dd→ 1Dd∶ 1dd。

(3) 若后辈性状只有显性性状,则双亲起码有一方为显性纯合子。

即DD × DD 或DD×Dd 或DD ×dd。

2.解题思路(1)先确立本题能否按照基因的自由组合定律。

如不按照,则不用此法。

(2)分解:将所波及的两对 (或多对 )基因或性状分别开来,独自考虑,用基因分别定律的三把钥匙进行研究。

(3)组合:将分别定律研究的结果按必定方式进行组合。

3.应用(1)求基因型、表现型种类数:AaBbCc×―→AabbCc基因型种类表现型种类Aa× Aa32××Bb× bb22××Cc×Cc32==188(2)求生病概率:当甲、乙两种遗传病之间拥有“自由组合”关系时,利用基因分别定律计算得悉: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余概率,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。

高中生物 遗传定律解题“123”素材 新人教版必修2

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遗传定律解题“123〞遗传定律是高中生物中的重点和难点,在高考各种类型生物卷中占有很重要的地位。

因此,为了提高学生的解题能力,笔者在生物学教学中,归纳了遗传定律解题“123〞。

“1〞指一种遗传定律解题的思维方法,即:棋盘格法。

“2〞指解一般类型遗传定律题的两种方法。

“3〞指三种特殊类型的遗传定律题。

1. 棋盘格法的应用1.1利用棋盘格法求配子的种类及比例在有性生殖的生物中,配子是联系亲子代的有性生殖细胞,因此,在解遗传定律题时,求出配子的种类及比例是解题的关键。

通过对遗传定律基础知识的学习,已经知到一对染色体上一对基因产生配子的情况。

〔如下表1。

〕利用棋盘格法求二对同源染色体上两对基因产生配子的种类及比例。

〔1〕、二对常染色体上两对基因AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb〔2〕、一对常染色体上一对基因,X染色体上一个基因,Y染色体上无其等位基因AAX B X B、AAX B X b、AAX b X b 、AaX B X B、AaX B X b、AaX b X b 、aaX B X B、aaX B X b、aaX b X b、AAX B Y、AAX b Y、AaX B Y 、AaX b Y、aaX B Y 、aaX b Y〔3〕、一对常染色体上一对基因,X染色体,Y染色体AAXX 、AAXY、 AaXX 、AaXY、aaXX 、aaXY[例1]求二对常染色体上两对等位基因AaBb产生配子的种类及比例。

[分析]〔如下表2〕表2 AaBb产生配子的种类及比例Aa Bb↓↓[答案]配子基因型:AB:Ab:aB:ab比例 1:1:1:11.2利用棋盘格法求子代基因型的种类及比例在有性生殖的生物中,雌雄配子结合的机会均等,根据亲代产生配子的种类及比例,列出棋盘格,求出子代基因型的种类及比例。

〔1〕、一对常染色体上一对基因的亲本组合AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa〔2〕、X染色体上一个基因,Y上无其等位基因的亲本组合X B X B×X B Y、X B X B×X b Y、X B X b×X B Y、X B X b×X b Y 、X b X b×X B Y、X b X b×X b Y、〔3〕、两对常染色体上两对基因的亲本组合AABB×AABB、AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AABB×aaBB、AABB×AAbb、AABB×aaBb、AABB×Aabb、 AABB×aabb……,共45组。

高考生物 借数学思想之力解遗传计算题 素材

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------精品文档!值得拥有!------借数学思想之力解遗传计算题2012高考生物分子复制过2.DNA1.DNA分子中碱基比例的计算;遗传学中的计算题有下列几种类型:基因频率和基因型5.4.遗传概率的计算;程中的有关计算;3.基因表达过程中的有关计算;突破遗传计算中的难可借数学思想之力,频率的计算。

当你进行以上类型的计算有困难时,点。

一、数形结合思想反映了事物两个方面的属性。

数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关形”数”与““系,数形结合把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,即通过从而达到优化解题途径抽象问题具体化,使复杂问题简单化,抽象思维与形象思维的结合,的目的。

分子半保留复制过程中的有关计算时,DNA在进行DNA分子中碱基比例、基因表达和分子平面结构DNADNA分子中的碱基比例时,先画出可巧用数形结合思想。

如:在计算所示),其次将题目中的数量关系和图形结合,明确已知的碱基比例是占一简图(如图1分子的情况,最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。

在条链的情况,还是占整个DNA分子中的RNA,明确2DNA分子中的碱基、解答有关基因表达过程中的计算时,可结合图某一位置出现了终止密码子,如并关注变化的情况,RNA碱基、多肽中氨基酸的数量关系,分子半保留复多肽中的氨基酸必发生变化,如何变化可结合该图思考得出结论。

有关DNA。

3 制过程中的计算可参看图------值得收藏!!珍贵文档------------!值得拥有!------精品文档占碱基A+T5000对,下图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基【典例1】142次,下列叙述正确的是DNA总数的34%,若该分子在的培养基中连续复制NA.复制时作用于③处的酶为限制酶9900个2B.复制次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸15.子代中含DN的分子占DNA对,总碱基数为分子中有碱基DNA复制时作用于③处的酶为解旋酶;该【解析】5000------值得收藏!!珍贵文档------------值得拥有!------精品文档!G=C=33034%,结合图甲可知G+C占碱基总数的66%,则个,10000A+T占碱基总数的(个);④处指的是腺嘌呤,复制2次,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3300×4-3300=99000。

高三一轮复习生物关于高中生物遗传学的解题思维思路以及方法《遗传三大篇》讲义(1)

高三一轮复习生物关于高中生物遗传学的解题思维思路以及方法《遗传三大篇》讲义(1)

遗传三大篇《概念篇》---基础一. 基础概念:1. 花与传粉类(1)单性花:一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,如黄瓜的花。

(2)两性花:同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,如豌豆的花。

(3)闭花受粉:花在未开放前,因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊柱头上的过程。

(4)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。

(5)雌雄同株:雌花和雄花在同一植株上,如玉米。

(6)雌雄异株:雌花和雄花不在同一植株上,如毛白杨。

(7)雄株:只开雄花的叫雄株。

(8)雌株:开雌花的叫雌株。

(9)自花传粉:两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程,也叫自交。

(10)异花传粉:两朵花之间的传粉过程。

2. 遗传符号类3. 交配类(1)杂交:一般指遗传因子组成不同的个体间相互交配的过程。

(2)自交:指同一个体或遗传因子组成相同的个体间交配的过程。

自交是获得纯合子的有效方法。

(3)测交:就是是让杂种(F1)与隐性纯合子杂交,来测F1的遗传因子组成。

(4)正交与反交:相对而言,正交中的父方和母方分别是反交中的母方和父方。

正交:Aa(♀)×aa(♂) 反交:aa(♀)×Aa(♂)4. 性状类(1)性状:生物体的形态特征和生理特征的总称。

(2)相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。

(3)显、隐性性状:具有相同性状的两种纯种亲本杂交,F1表现出来的(亲本)性状的叫显性性状,F1未表现出来的(亲本)性状叫做隐性性状。

(4)性状分离:杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状。

(5)性状分离比①杂交实验中,F2中出现显性性状与隐性性状的比例为3:1②测交实验中,测交后代中出现显性性状与隐性性状的例为1:15. 遗传因子类(1)隐性遗传因子:控制隐性的遗传因子(用小写字母d/a/b等表示)(2)显性遗传因子:控制显性的遗传因子个体类(用大写字母D/A/B等表示)(3)纯合子:遗传因子组成相同的个体(AA【显性纯合子】/aa【隐性纯合子】)(4)杂合子:遗传因子组成不同的个体(Aa)6. 基因型与表现型(1)基因型:指生物的基因的组成类型(AA、aa、Aa)(2)表现型:是指生物所表现出来的性状☜(注意!表现型指的是性状!)比如,控制花色的基因(A对于a为显性)(红色为显性,白色为隐性)基因型为AA、Aa、aa。

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2012高考生物借数学思想之力解遗传计算题遗传学中的计算题有下列几种类型:1.DNA分子中碱基比例的计算;2.DNA分子复制过程中的有关计算;3.基因表达过程中的有关计算;4.遗传概率的计算;5.基因频率和基因型频率的计算。

当你进行以上类型的计算有困难时,可借数学思想之力,突破遗传计算中的难点。

一、数形结合思想“数”与“形”反映了事物两个方面的属性。

数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关系,数形结合把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,即通过抽象思维与形象思维的结合,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而达到优化解题途径的目的。

在进行DNA分子中碱基比例、基因表达和DNA分子半保留复制过程中的有关计算时,可巧用数形结合思想。

如:在计算DNA分子中的碱基比例时,先画出DNA分子平面结构简图(如图1所示),其次将题目中的数量关系和图形结合,明确已知的碱基比例是占一条链的情况,还是占整个DNA分子的情况,最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。

在解答有关基因表达过程中的计算时,可结合图2,明确DNA分子中的碱基、RNA分子中的碱基、多肽中氨基酸的数量关系,并关注变化的情况,如RNA某一位置出现了终止密码子,多肽中的氨基酸必发生变化,如何变化可结合该图思考得出结论。

有关DNA分子半保留复制过程中的计算可参看图3。

【典例1】下图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基5000对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是A.复制时作用于③处的酶为限制酶B.复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的DNA分子占【解析】复制时作用于③处的酶为解旋酶;该DNA分子中有碱基5000对,总碱基数为10000个,A+T占碱基总数的34%,结合图甲可知G+C占碱基总数的66%,则G=C=330 0,复制2次,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3300×4-3300=9900(个);④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸;结合图乙可知,子代中含15N的DNA分子应占DNA分子总数的1/4。

答案:B二、分解组合思想基因的自由组合定律研究的是控制两对或多对相对性状、位于不同对同源染色体上的基因的传递规律。

由于控制生物不同性状的基因互不干扰,独立地遵循基因的分离定律,因此,我们可以用分解组合思想来解答这类试题。

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。

在遗传概率的计算中,分解组合思想大放光芒。

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×Dd →3D_∶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×dd→1Dd∶1d d。

(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。

在遇到男孩患病与患病男孩概率的计算时,先定位患病基因在常染色体上,还是在性染色体上。

若属于常染色体遗传病,求患病男孩与男孩患病概率时,看病名和性别的先后顺序,若病名在前、性别在后,则性别未知,患病情况和性别情况是两个独立事件,利用分解组合思想,患病男孩的概率=患病孩子的概率×(1/2);若性别在前、病名在后,则性别已知,男孩患病的概率=患病孩子的概率。

若属于伴X染色体遗传病,则先绘出遗传图解,病名在前、性别在后,从全部后代中找出患病男孩,即可求得患病男孩的概率;若性别在前、病名在后,只考虑相应性别中的发病情况,根据遗传图解中的部分情况直接求得。

【典例2】(2011·海南卷)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.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/【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 三、集合思想集合思想已成为现代数学的理论基础,用集合语言可以简明扼要地表述数学概念,准确、简捷地进行数学推理。

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,对于培养我们严谨的逻辑思维能力大有裨益。

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)2.在基因频率和基因型频率的计算中,也可运用集合思想。

以一对等位基因A、a为例,若A的基因频率为p,a的基因频率为q,则集合p、q互为补集,即p+q=1,如图3所示。

体会基因频率的动态变化,如p增加,则q减少。

在图4中AA、Aa、aa三者基因型频率互为补集,即AA的基因型频率+Aa的基因型频率+aa的基因型频率=1,留意三者的动态变化,如AA和Aa的基因型频率增加,则aa的基因型频率减少。

当达到遗传平衡时,基因频率和基因型频率保持不变,为恒定值。

结合图3和图4理解,图3中的p、q恒定时,图4中的AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2,三者的数值恒定不变。

【典例3】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:图片1(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)Ⅰ3和Ⅰ4是患者,而Ⅱ3是患者,Ⅱ4正常,说明甲病是显性基因控制的遗传病,并且根据Ⅰ4是患者、Ⅱ4(女性)正常,排除X染色体上的显性遗传病的可能性,因此,甲病的遗传方式为常染色体显性遗传。

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)Ⅰ1和Ⅰ2正常,而Ⅱ1是患者,Ⅱ2正常,说明控制乙病的基因为隐性基因;如Ⅰ1或Ⅱ3含有该致病基因,则该病为常染色体隐性遗传,如Ⅰ1或Ⅱ3不含该致病基因,则该病为伴X染色体隐性遗传。

(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aaX B X b,Ⅲ3的基因型为1/2AaX B X B或1/2AaX B X b,自然人群中仅患甲病的男子的基因型为1/19AAX B Y或18/19AaX B Y。

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)= 241/30 4。

【答案】(1)常染色体显性遗传 1/19 (2)隐Ⅰ1或Ⅱ3 (3)aaX B X b 24 1/304以上重点介绍了数学思想在解遗传学计算题中的应用和注意点。

在解决某一具体问题时,可单独运用某种数学思想或多种数学思想并用。

总之,解决了问题,突破了难点,就是成功者。

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