像 3 : 1 这样的遗传比例,或者像 1/4 这样的概率,描述的是每个后代具有某种特征的机会。它并不意味着任何特定的一组后代都会符合。考试要你做的是:先写出概率,再用不说死的措辞描述它。
这是细胞分裂与遗传的最后一课,会用到画简单的遗传方格中的方格。
为什么真实结果和比例不同?
每一次受精都是随机的。上一个后代得到哪个等位基因,不会改变下一个后代的机会。一枚硬币连续三次出现正面,下一次出现正面的概率仍然是二分之一。
随机波动在小样本中更大。随着后代数目增加,比例会趋向预期比例,不过很少完全吻合。
逐步写出谨慎的答案
- 从方格算出概率, 例如白色后代为 1/4。
- 说明它适用于什么: “对每个后代而言”。
- 使用机会的措辞: “预期”、“概率”、“可能”,而不是“将会”或“必定”。
- 如果题目给出观察结果, 就与之比较,并留意样本大小。
- 得出合理的结论: 与预期值相差不大,符合机会造成的波动。
例题详解
两株 Rr 紫花植株杂交,所以后代为白色(rr)的概率是 1/4。下面的数据是为练习而虚构的。
| 样本 | 紫色 | 白色 | 总数 |
|---|---|---|---|
| 小批量 | 3 | 1 | 4 |
| 大批量 | 122 | 38 | 160 |
大批量的预期值: 1/4 × 160 = 40 株白色,160 − 40 = 120 株紫色。
观察值: 38 株白色,122 株紫色,与 40 和 120 很接近。
4 个后代中没有白色的概率: 每个是紫色的概率为 3/4,所以 (3/4)⁴ = 81/256 ≈ 0.32。
4 个后代中至少有一个白色的概率: 1 − 81/256 = 175/256 ≈ 0.68。
检查:3⁴ = 81,4⁴ = 256。另外 175 + 81 = 256,所以两个答案相加为 1。
书面结论: “每个后代为白色的机会是 1/4。在只有四个后代的小家庭里,没有白色后代仍然相当有可能,约 32%。大批量的结果接近预期的 3 : 1 比例,这支持模型,但并不证明每次杂交都会吻合。”
要留意的错误
最常见的错误是宣称比例一定会出现在后代中。
错误答案: “亲本是 Rr,所以他们的四个孩子中恰好有一个是白色。”
这把概率当成了必然,也忽略了每个后代都是独立事件。
第二个错误是赌徒式的想法:连续三个紫色之后,白色“该出现了”。无论之前发生了什么,每个后代的机会都是 1/4。
自我检测
下面的数据是为练习而虚构的。
1. 两个 Rr 亲本有 3 个后代。写出三个都是白色的概率。
查看答案
每个后代为白色的概率是 1/4,所以 (1/4)³ = 1/64。
2. 某个杂交预期产生 25% 的白色后代。一个班级数了 200 个后代,发现有 54 个是白色。预期有多少个白色?这个结果合理吗?
查看答案
预期:200 的 25% = 50。观察到的 54 与 50 很接近。对于 200 的样本,相差 4 很小,所以结果符合机会造成的波动。
3. 改写这个句子,使它不宣称必然:“后代将是 3 紫 : 1 白。”
查看答案
“每个后代为紫色的概率是 3/4,为白色的概率是 1/4,所以预期比例是 3 紫 : 1 白。”
下一步
在综合练习中把五节课结合起来。概率树与计数板和遗传模型板都让你比较小样本和大样本,只使用虚构的数据。
如果你算得出比例,却不知道怎样写成能得分的句子,一对一线上生物补习的老师可以陪你练习措辞。