专题复习： 遗传学中的计算 郑州二中 张静娟

知识要点: 一.碱基互补配对原则及 中心法则的有关计算 二.DNA复制的有关计算 三.遗传规律的有关计算 四.基因频率、基因型频率的有关计算 五.遗传系谱题的解题思路及计算

一.碱基互补配对原则及中心法则的有关计算 规律一： DNA双链中的两种互补的碱基数 ： 嘌呤与嘧啶数 ，各占碱基总数的 ： 相等 A=T，G=C 50% 相等 A+G＝T+C 规律二： DNA双链中的一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补链的A+G/T+C的值互为 ；整个DNA分子中A+G/T+C的值为 。 倒数 1

规律三： DNA双链中，一条单链的A+T/G+C的值与另一条互补链的A+T/G+C的值是 的，也与整个DNA分子中A+T/G+C的值 。还与其转录出的mRNA中的U+A/C+G的值 。由此推知： DNA双链中，一条单链的A+T/A+T+G+C的值与另一条互补链的A+T/A+T+G+C的值是 的，也与整个 DNA分子中的A+T/A+T+G+C的值 。还与其转录出的mRNA中的U+A/U+A+C+G的值 。 相等 相等 相等 相等 相等 相等

规律四：  基因控制蛋白质合成中 （不考虑内含子和终止密码子） 碱基数 6 DNA RNA 碱基数 3 氨基酸数 1 蛋白质

规律五： 在基因控制蛋白质合成的过程中，真核细胞基因中的外显子和内含子 转录，然后经过加工切去 转录的信使RNA，再把 转录的部分拼接在一起，才能形成成熟的信使RNA，然后进行翻译。 同时 内含子 外显子

【例1】某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条多肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是 ( ) A．198个 B．398个 C．400个 D．798个 B

【解析】 （1）根据中心法则： 基因中碱基：mRNA中碱基：蛋白质中氨基酸 = 6 ： 3 ： 1 因此，合成的蛋白质中的氨基酸数为 : 1200÷3=400个 （2）又因为此蛋白质有2条肽链， 氨基酸分子数=肽链数+肽键数 所以其中含有的肽键数为: 400-2=398个

C 【例2】某个基因的内含子中碱基A+T占40%，而外显子中A+T则占70%，已知 由其中的一条链转录后拼接而成的一条 信使RNA中U占25%，则该信使RNA中 碱基A占（ ） A. 15% B.25% C.45% D.75% C

【解析】基因的内含子转录出的RNA将被剪切，只有外显子转录出的RNA才能被拼接为成熟的信使RNA。而A+T在DNA分子单链和双链中所占比例相同，与转录出的RNA中的U+A所占比例也相同，因此70%－25%即可。

二.DNA复制的有关计算 1.复制遵循规律： 碱基互补配对原则 2.复制方式： 边解旋边复制 3.复制的特点： 半保留复制

亲代DNA分子 2 =21 复制1次 复制2次 4 =22 复制3次 8 =23

规律一: 1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子，2n+1个脱氧核苷酸链。而保留原来亲代DNA分子母链的子代 DNA分子永远是2个,占2/ 2n ；原来的2条母链占全部脱氧核苷酸链的比例为2/2n+1（即1/2n）。 规律二:1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子,则需要从周围环境中吸收组成2n－1个DNA分子的游离脱氧核苷酸

【例1】一个DNA分子经过3次复制后, 保留有原来母链的子代DNA分子占全部 子代DNA分子的比例为（ ）; 原来的 母链占全部脱氧核苷酸链的比例为( )。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 B C

【例2】已知某DNA分子中含腺嘌呤200个，占全部DNA总数的20%，该DNA连续复制4次，环境中消耗胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为( ) A.1600个 B.3200个 C.4500个 D.4800个 C

【解析】 (1)求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核 糖核苷酸：200/20%=1000(个) (2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱 氧核糖核苷酸： ［1000-(200×2)］/2=300(个) (3)求出复制4次需要多少个胞嘧啶脱氧核 苷酸：（24－1）×300=4500(个)

三.遗传规律中的有关计算 规律一：具有一对相对性状的亲本杂交后，若子代只表现亲本之一性状，则所表现出的性状为 性性状，未表现出的性状为 性性状。 DD×dd→Dd 显 隐 规律二： 如果亲本自交，若没有基因突变,后代只要出现性状分离，则亲本性状为 性性状，新出现性状为 性性状，并且该亲本为杂合子。 Dd×Dd→DD：Dd：dd=1：2：1 显 隐

【例1】判断紫花和白花哪个是显性性状，可依据 ( ) ①紫花×紫花→F1100%紫花 ②紫花×白花→F1100%紫花 ③紫花×白花→F150%紫花、50%白花 ④紫花×紫花→F175%紫花、25%白花 ⑤白花×白花→F1100%白花 A. ① B. ②或④ C. ③ D .⑤ B

遗传规律分析法: 1.分枝法 ：主要用于写多对等位基因的个体产生的配子的基因型及比例。如： AB B A Ab b AaBb aB B a 产生配子 Ab b AaBb aB B a b ab

2.棋盘法： 运用遗传图解写出各种配子的基因型和比例，然后通过表格列出受精作用后的子代个体基因型，再通过分析统计出各种子代的表现型及比例。此种方法十分直观，且不易出错,也是形成其他计算能力的基础。

3.概率计算法： ①加法定理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除(非此即彼) ，这两个互斥事件出现的概率是它们各自概率的 。 ②乘法定理：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时(亦此亦彼) ，这两个独立事件同时或相继出现时总概率是它们各自出现概率的 。 和 乘积

C 【例2】基因型分别为AaBbDD和aaBbdd的两种豌豆杂交，按照自由组合定律遗传,其子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的( ) A.1/4 B.1/8 C.5/8 D.3/4 C

【 解析】 此题可先求出与亲本相同的子代，然后去掉相同的，就是与亲本不同的。 (1)从题中可看出，不可能有和后一个亲本相同的后代，因为前一个亲本的基因组成中有DD，则后代中就不可能出现dd；

(2)第一个亲本的表现型是全显性，这样可 以分别进行分析： Aa×aa 显性性状占1/2 Bb×Bb 显性性状占3/4 DD×dd 显性性状占1 因此在后代中表现型都是显性性状的有： 1/2×3/4×1=3/8 那么和亲本不同的则是: 1－3/8=5/8

【例3】已知小麦的显性性状是高秆(D)、抗病（T），后代表现型为高抗：矮抗：高不抗：矮不抗＝3：3：1：1的杂交组 合是（ ） A．DdTT×DDTt B．DdTt×ddTt C．DdTT×ddtt D．Ddtt×Ddtt B

【解析】此题是利用子代表现型及比例推知亲本基因型。根据分离规律可知：子代高：矮=1：1，则亲本为测交Dd×dd； 子代抗：不抗=3：1，则亲本为杂合体自交Tt×Tt。再根据自由组合规律得出两亲本基因型为： DdTt×ddTt

四、基因频率的有关计算 基因频率： 某种基因在某个种群中出现的比例。 A的基因频率为p, a的基因频率为q, 则: p+q=1 基因型频率： 某种基因型在某个种群中出现的比例。 AA的基因型频率为p2, Aa的基因型频率为2pq, aa的基因型频率为q2, 则: p2+2pq+q2=1

随机交配图解 A（p） a（q） AA（p2） Aa（pq） aa（q2） 雌配子 雄配子

A A A a a a a A p2 2pq q2

【例1】人类中有一种致死性疾病，隐性纯合的儿童（aa）10岁以前可导致全部死亡，而基因型为Aa和AA的个体都表现为正常。已知在一个隔离的群体一代中，该基因a在成人中的频率为0.01。如果群体中随机婚配并且没有突变发生, 那么在下一代的新生儿中杂合体的频率是（　　） A. 0.0198 B. 0.0099 C. 0.198 D. 0.0001 A

【解析】已知隐性基因a的基因频率为0.01， 则显性基因A的基因频率为1－0.01=0.99， 由此得到下一代: aa的基因型频率为 0.012 AA的基因型频率为 0.992 则Aa的基因型频率为 2×0.01×0.99 也可列为 1-(0.012+0.992)

【例2】男性色盲在我国的发病率为7%，则从理论上推算，我国女性患色盲的概率为( ) A. 0.49% B. 14% C. 3.5% D. 4.9% A

【解析】男性的性染色体为XY，所以只要这个X染色体上有色盲基因，基因型为XbY，则表现为色盲。应理解为：一个Xb出现的频率为7%。而女性的性染色体为XX，只有基因型XbXb时，才表现为色盲，即需要两个Xb同时出现。因此，两个Xb同时出现的频率为：7%×7%=0.49%(可以理解为两个独立事件同时出现的概率是他们各自出现概率的乘积) 。 据统计：我国女性患色盲的发病概率为0.5% 与理论值相符。

五.遗传系谱题的解题思路及计算 判断遗传系谱类型 确定有关个体基因型 概率计算等

□、○ 正常男、女 图例说明 患病男、女 ■ 、● 分别表示世代 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 婚配、生育子女 遵循规律 分离 一对相对性状遗传，遵循 规律； 一对相对性状遗传，遵循 规律； 性染色体上的基因与常染色体上的基因同时分析时，遵循 规律。 自由组合

遗传系谱类型: 1、常染色体隐性遗传 2、常染色体显性遗传 3、伴X染色体隐性遗传 4、伴X染色体显性遗传 5、伴Y染色体遗传

规律一：（判断致病基因的显、隐） 系谱中只要出现一处父母不患子女有患， 则该病必定是由隐性基因控制的遗传病； 系谱中只要出现一处父母都患子女有不患， 则该病必定是由显性基因控制的遗传病。

一般显隐关系的确定 正常 有病 正常 有病 棕眼 蓝眼

规律二： （判断致病基因所在的染色体） (1)若确定为隐性遗传病, 就找出所有女患者，若均符合“母患子必患,女患父必患”,则可能为X隐;若有一处不符,则一定是常隐。 (2)若确定为显性遗传病，就找出所有男患者，若均符合“父患女必患,子患母必患”,则可能为X显;若有一处不符,则一定是常显。

一般常染色体、性染色体遗传的确定 （常、隐） （常、显） 最可能（伴X、显） 最可能（伴X、隐） 最可能（伴Y遗传）

【例1】下图是人类中某遗传病的系谱图，请推测其最可能的遗传方式是： Ⅰ Ⅱ Ⅲ A、X染色体显性遗传 B、常染色体显性遗传 C、X染色体隐性遗传 D、常染色体隐性遗传

【例2】请据遗传系谱图回答（用A、a表示这对等位基因）： 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Aa AA 2Aa 常、隐 （1）该病的遗传方式为＿＿＿＿。 （2）若Ⅲ10与Ⅲ15婚配，生一个有病孩子的概率为＿＿＿＿＿＿。生一个正常女孩的概率为＿＿＿＿＿。 1/6 5/12

【练习1】 (1998年上海高考题) 在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a 个，占该区段全部碱基的比例为b，则( ) A. b≤0 【练习1】 (1998年上海高考题) 在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a 个，占该区段全部碱基的比例为b，则( ) A. b≤0.5 B.b≥0.5 C. 胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个 C

【解析】设胞嘧啶的数目为x,根据碱基互补配对原则，双链中A＝T，C＝G；则A＝T=a，G=C=x；而A/A+T+C+G＝b，所以a/2a+2x=b,解得:胞嘧啶为a(1/2b-1) 

A 【练习2】在某一人群中，调查得知，隐性性状为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少：( ) (按AA、Aa、aa顺序排列答案) 【练习2】在某一人群中，调查得知，隐性性状为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少：( ) (按AA、Aa、aa顺序排列答案) A、0.36 0.48 0.16 B、0.48 0.36 0.16 C、0.16 0.48 0.36 D、0.16 0.36 0.48 A

【解析】已知隐性性状aa为16%， 也就是aa的基因型频率为0.16 那么a的基因频率为√0.16= 0.4 A的基因频率为1-0.4=0.6 因此AA的基因型频率为： 0.6×0.6=0.36 Aa的基因型频率为：2×(0.6×0.4) =0.48

【练习3】一条双链DNA分子，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中A占26%，C占20%，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是（ ） A．28%和22% B．30%和24% C．26%和20% D．24%和30% B

【练习4】大约在90个表现型正常的人中有一个白化病基因的携带者。下图中第三代的4号个体如果和一个无亲缘关系的正常女人结婚，他们所生白化病的小孩的概率比第三代的4号和1号近亲结婚所生的白化病的小孩的概率低( ) A、60倍 B、15倍 C、30倍 D、45倍 A

【解析】 本题涉及的内容是基因频率和遗传概率的计算问题。 （1）因为Ⅲ1和Ⅲ4为白化病基因携带者的概率均为2/3。所以生出白化病孩子的概率为：2/3×2/3×1/4=1/9。 （2）因为90个表现型正常的人中有一个是携带者。所以与Ⅲ4结婚的正常女人是Aa的概率为1/90。则生出白化病孩子的概率为： 2/3×1/90×1/4=1/540

【例3】下列为白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图，请回答： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 男 女 Ⅰ 正常 Ⅱ 色盲 白化 Ⅲ aaXBXB或 aaXBXb AAXbY或 AaXbY （1）写出下列个体可能的基因型： Ⅲ8＿＿＿＿，Ⅲ10＿＿＿。 （2）若Ⅲ8与Ⅲ10结婚，生育子女中患白化病或色盲一种遗传病 的概率是＿＿＿＿＿。同时患两种遗传病的概率是＿＿＿＿。 5/12 1/12