运用等价转换法 巧解遗传计算题

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网

遗传计算一直以来是个棘手的问题,不过若能在解答相关问题时,恰当地进行一些等价转换,往往能使问题具体化、简单化。下面结合一些典型例题来分析一下等价转换法的运用,以供同学们参考。

 

1 碱基数量的计算

 

例1 下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的( )

 

A.若一条链A和T的数目相等,则另条链A和T的数目也相等

 

B.若一条链G的数目为C的2倍,则另条链G的数目为C的0.5倍

 

C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另条链的A∶T∶G∶C=2∶l∶4∶3

 

D.若一条链的G∶T=1∶2,另一条链的C∶A=2∶1

 

答案:D

 

解析:绘制双链DNA分子示意图,并进行等价转换(如图所示),A1、T1、C1、G1分别代表1号链上的全部A、T、C、G,A2、T2、C2、G2分别代表2号链上的全部A、T、C、G。根据碱基互补配对原则,在双链DNA分子中,A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2。分析题目选项可知,A、B、C选项均正确,而D选项错误。若1号链上G1∶T1=1∶2,而由知G1=C2,T1=A2,故2号链上的C2∶A2=1∶2。

 

 

 

 

 

 

2 DNA分子复制的计算

 

例2 有100个碱基对的某DNA分子片段,内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸,若连续复制n次,这n次复制共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸( )个。

 

A.40n-1    B.40n    C.40×2n-1    D.40×(2n-1)

 

答案:D

 

解析:绘制DNA分子复制示意图,并进行等价转换(如图所示),实线代表母链,虚线代表子链。实际上把“半保留复制”看成“全保留复制”,即复制n次后,最初作为模板的亲代DNA分子的两条母链,可重组为成一个DNA分子,不需要提供游离的腺嘌呤脱氧核苷酸,而其由子链组重组成的DNA分子都是“新合成的”,需要提供游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。那么复制n次后,相当于“新合成”了(2n-1)个DNA分子。依题意可求得一个DNA分子中的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40个,则这n次复制共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸40×(2n-1)个。

 

 

3 多对等位基因遗传的计算

 

例3 基因型分别为ddEeFf和DdEeff的两种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,回答下列问题:

 

(1)该杂交后代的基因型及表现型种类分别是     、     。

 

(2)该杂交后代中表现型为D性状显性、E性状显性、F性状隐性的概率为     。

 

(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占比例为     。

 

(4)该杂交后代中,子代基因型不同于两亲本的个体占全部子代的比例为     。

 

答案:(1)12 8 (2)3/16 (3)1/16 (4)3/4

 

解析:绘制亲本杂交图解,并进行等价转换(如图所示),将亲本杂交组合拆分为三组,按基因分离规律分别求出F1的基因型和表现型,并用多项式表示出来。 

 

 

依题意可求得:

 

(1)杂交后代的基因型为2×3×2=12种,表现型为2×2×2=8种。

 

(2)该杂交后代中表现型为D性状显性、E性状显性、F性状隐性的概率为:

 

1/2×3/4×1/2=3/16。

 

(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占比例为1/2×1/2×1/2=1/16。

 

(4)该杂交后代中,子代基因型同于两亲本(ddEeFf和DdEeff)的个体占全部子代的比例为1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4,则不同于两亲本的占1-1/4=3/4。


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