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杨辉三角在解决遗传学问题中的妙用

2021-11-20>>>辛波

考试与招生 2021年11期

>>>辛 波

本文通过对杨辉三角和数量遗传的分析,找到了两者之间的数学逻辑关系,进而提出解决数量遗传题的新方法,为利用数学知识解决遗传学问题提供了新思路。

一、杨辉三角的特点

杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,由我国南宋数学家杨辉于1261年在其所著的《详解九章算法》中首先提出。在人教版八年级数学上册中,我们已经接触过杨辉三角。下图即为杨辉三角:

图1 杨辉三角

杨辉三角的内容有很多,本文主要用到下面几点:

(1)每个数等于它上方两数之和。

(2)每行数字左右对称,由1 开始逐渐变大。

(3)第n 行的数字有n 项。

二、数量遗传的特点

杨辉三角与遗传学有什么关系呢?杨辉三角的数学特征与遗传学中的数量遗传有密切关系。高中生物课本中孟德尔遗传定律所提到的性状,例如豌豆的高茎和矮茎、圆粒和皱粒,在表现型上都显示出质的差别,所以叫质量性状。但是除了质量性状外,生物体中还广泛存在着另一类性状差别,这些性状的变异呈连续状态,界限不清楚,不容易区分,叫做数量性状。生物体的很多性状,如玉米穗的长度、作物的产量、小麦种子的颜色等,都属于数量性状。数量性状的遗传虽然复杂,但本质上仍然属于孟德尔遗传定律的范畴,可以用多基因理论来解释。数量遗传的多基因理论主要包括以下三点:

(1)数量性状受多对基因支配。

(2)这些基因对表现型影响小,相互独立,但以积累的方式影响相同的表现型。

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