优化指数函数在生物教学中的应用摘要.doc

优化指数函数在生物教学中的应用 摘 要：随着学科间的知识整合，生学科中的思想和研究手段遗传规律生命科学史上有重大影响的事件数学方法有助于促进学习的迁移，……,对于含一对等位基因的个体来说，自交后代的表现型是两种。根据基因的分离与自由组合定律，该个体自交后代的表现型是2n 种。 （二）含n对等位基因的F1测交后代基因型种数、表现型种数 测交实验验证了F1是杂合子，并且证明了F1在产生配子时成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到不同的配子中去，所以控制每一对相对性状的两个等位基因分别到两个配子中去，形成两种配子。因此通过基因的自由组合，F1可形成2n 种配子。由于隐性纯合子只产生一种配子，所以测交后代基因型种类为2n种，表现型种类也为2n种。 （三）与细胞分裂有关的计算 1、一个性原细胞进行减数分裂（1）如果交叉互换，可产生4个2种类型（2）如果交叉互换，则可产生四种类型的，其中亲本类型2种，重组类型2种2．有n对同源染色体进行减数分裂 （1）交叉互换abbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是（ ） A.4和9 B.4和27 C.8和27 D.32和81 分析：F1基因型为AaBbCc，根据乘法原理，F1杂种形成的配子种类数是2×2×2=8种。因此推知，有n对等位基因的个体产生的配子基因型种类数，因为一对等位基因中的两个基因（如A与a），他们进入配子的几率是相等的，所以可以产生两种配子，根据基因的自由组合定律，该个体可以产2n种配子。 （2）考虑交换，且有a对染色体之间发生互换互换了对，可产生4种配子；没发生互换的有n-对，可产生2n-种配子；共产生配子的种类为：2n-×4a=2n+a种。双链DNA分子连续复制双链DNA分子连续复制n次DNA有几个，不含标记的DNA子链有几条？ 分析：根据半保留复制原则，一个双链DNA复制n次后可形成2n个子代DNA分子，2n × 2=2 n+1条子链。其中含有最初母链的DNA分子有2个，占所有子代DNA分子的比例为DNA子链有2n×2 -2条，比例是（2n×2 -2）/2n×2 =1-1/2n。 2、 DNA复制需要的各种碱基的数量 例题：（2007上海高考）已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( ) A.600个 B.900个 C.1200 D.1800 分析：可算出每个DNA分子含有G为600个，复制两次，则形成4个DNA分子，共有2400个G,减去原来DNA中的600个，因此另外的1800个G从周围环境中获得。 引申：已知某生物双链DNA中含a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA复制n次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 。 分析：复制产生的是与亲代DNA完全相同子代DNA，每一个DNA分子中胸腺嘧啶的含量是（a-2m）/2，复制n次后共有DNA分子数是2n 个，由于原先的两条链也在其中，所以需要2n-1倍原料，合成2n 个DNA需要从原料中摄取的原料是[（a-2m）/2] × （2n-1）。 可用y=1/2n表示的数据 （一）与杂合子自交n代有关的计算 例题：(1998上海高考)将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在F2代中纯合体比例为（ ） A. D. C. D. 、 解析：依据分离规律写出杂合体自交3代的遗传图： 根据题意，F3中纯合体的概率为7／16AA+7／16aa=7／8，杂合体的概率为1／8，选B。推知杂合体自交n代后的杂合体概率为1/2n，纯合体（AA+aa）的概率为1-1/2n。因此，可以根据指数函数的特点，画出曲线。如图1-1所示是杂合子Aa自交后代纯合子的比例。如图1-2所示是杂合子Aa自交后代显性纯合子的比例。当n无限大时，纯合体概率接近100％，也就是说，想要提高纯合子比例，就让杂合子连续自交。 例题：（2008.潍坊）具有一对等位基因的杂合子，至少连续自交几代后，纯合子的比例才可达到95%以上？（ ） A.4 B.5 C.6 D.7 分析：具有一对等位基因的杂合子自交n代后纯合子比例是1-1/2n，当n等于4时，纯合子的比例是93.75%，当n等于5时，纯合子的比例是96.88% 。 引申：若某个体基因型为Aa ，连续自交N次，逐代淘汰基因型为aa的个体，则F n代Aa的比例是多少？ 分析：此题可理解为全部连续自交，并未淘汰aa。所以在连续自交N次，后代中杂合子比例是1/2n，