自交与自由交配的区别

自交与自由交配的区别 默认分类 2009-10-10 21:15:35 阅读129 评论0 字号:大中小 自交与自由交配的区别 1 概念不同:自交是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。 2 交配组合种类不同。若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，自交方式有AA×AA、 Aa× Aa、aa×aa三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA× Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式。 3 结果不同。含一对等位基因(Aa)的生物，连续自交n代产生的后代中，基因型为 Aa的个体占1/2n，而基因型为AA和aa的个体各占1/2×(1-1/2n);若自由交配n代产生的后代中，AA:Aa:aa =1:2:1。 例: 1、基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，全部让其自交,植株上aa基因型的种子所占比例为( D ) A. 1/9 B. 3/8 C. 1/6 D.1/6 解析:Aa自交子一代的基因型有三种:AA:Aa:aa =1:2:1，去掉隐性个体后，AA个体占1/3，Aa占2/3,全部自交，即1/3AA?，2/3Aa?，子二代中aa所占比例为2/3×1/4=1/6 2、已知某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型，Aabb:AAbb=1:1，且该种群中雌雄个体比例为1:1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为 ( B ) A. 1/2 B. 5/8 C. 1/4 D.3/4 解析:动物种群个体间自由交配，是指雌雄个体间，基因型可能相同，也可能不同。本题中，理论上雌雄全体比例为1:1，雌或雄中基因型比例Aabb:AAbb=1:1，因此可以用棋盘法解答比较直观易懂。 能稳定遗传的个体比例 雌个体 1/2Aabb 1/2 AAbb 雄个体 1/2Aabb 1/2×1/2×1/2=1/8 1/2×1/2×1/2=1/8 1/2 AAbb 1/2×1/2×1/2=1/8 1/2×1/2×1=1/4 3 已知果蝇的灰身和黑身一对相对性状， 基因位于常染色体上，将纯种的灰身和黑身蝇杂交得F1，F1全为灰身。让F1自由交配得到F2，将F2中灰身蝇取出，让其自由交配得F3，F3中灰、黑身蝇的比例为( D ) A 1:1 B 3:1 C 5:1 D 8:1 解析:F1无论雌雄都为灰身(Aa)，F2雌雄都有AA、Aa、aa三种基因型，灰身蝇的基因型及比例为1/3AA、2/3 Aa，因此仍然用棋盘法解答此题: ? ? 1/3AA 2/3 Aa 1/3AA 1/9AA 2/9A_ 2/3 Aa 2/9A_ 3/9A_+1/9aa 计算概率的问题可以说是遗传学中最常见的题目了，也是学生最容易出错的题目类型，在概率计算的时候很多方法的恰当使用可以大大简化解题的过程，比如乘法定律、哈迪温伯格定律的运用等。可是学生在做题的时候有时会不知怎样合理运用这些方法，经常出现问题，尤其是不知道何时该用哈迪温伯格定律来解题，因此我通常会用一个例题来给大家解释这些方法该如何使用。 例:某生物种群中一对性状由一对等位基因(A、a)控制，A对a完全显性，种群中三种基因型AA、Aa和aa的基因型频率分别为30%、50%和20%，问: 1、自交后代F1中三种基因型的频率各为多少, 2、如果为自由随机交配的话，F1中三种基因型的频率为多少, 第一个问题就应该采用乘法定律结合加 法定律来解答，因为它强调是自交，自交的特点是亲本双方基因型是一致的，即是说亲本一方的基因型确定以后，另一个亲本的基因型也就确定了。因此F1中出现AA的概率应该为30%×1+50%×1/4=42.5%，出现Aa的概率是50%×1/2=25%，而出现aa的概率是20%×1+50%×1/4=32.5%。 第二个问题就不能用第一种方法来解答了，因为题目上说的是自由随机交配，也就是说亲本双方的基因型有一方确定后，另一方还是不确定的，这种问题用乘法定律也能解开，但是比较繁琐，用哈迪温伯格定律的公式来解答就简单的多了。根据题目确定种群中A和a的基因频率分别是55%和45%，利用公式(a+b)2=a2+2ab+b2，这样就简单的多了，可以得出F1中AA的基因型频率为55%2=30.25%，Aa的基因型频率为2×55%×45%=49.5%，aa的基因型频率是45%2=20.25%。 通过这个例题学生可以比较清 楚的了解两种解题方法的运用，不至于发生混淆，教学效果比较理想。 自由交配和自交的区分 鲁广智 在遗传学中，自交是指基因型相同的生物体之间的相互交配。例如，植物体的自花传粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯系的有效方法,一般用?×表示。自由交配是指子代雌雄个体之间，不管基因型如何，而是随机交配，属于杂交的一种，一般用×表示。二者的结果是不一样的，考生在解答此类试题试题时必须要注意审清题意，弄清楚是哪一种交配方式。 例1(已知豌豆的的高茎(DD)和矮茎(dd)是一对相对性状，基因位于常染色体上。现有纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交得到F1，F1自交产生F2。让F2中的高茎豌豆自交，后代中高茎与矮茎的比例为( ) ,.7:, ,.5:, ,.,:, ,.5:3 [点拨]用纯种的高茎豌豆(DD)和纯种的矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1，F1的基因型为Dd;F1自交得到F2的基因型及其比例为DD:Dd:dd=1:2:1;所以F2中的高茎豌豆的基因型有2种:DD和Dd，比例为DD:Dd =1:2，其中DD占1/3，Dd占2/3，基因型DD自交的后代全是高茎(DD)，基因型Dd自交的后代中DD:Dd:dd=1:2:1，因此就可以推出它们自交后代中高茎和矮茎豌豆的比例为5:1。遗传图解如下: P: 高茎(DD)×矮茎(dd) 子一代F1 高茎(Dd) ?× 子二代F2 3高茎 1矮茎 (1DD:2Dd) 1dd ?× 1/3DD 2/3Dd ?× ?× 1/3DD 2/3( DD:Dd:dd=1:2:1) 子二代F3 DD:Dd:dd=(1/3+2/3×1/4):(2/3×2/4):(2/3×1/4) =3/6:2/6:1/6=3:2:1 所以，高茎:矮茎=5:1 :B 例2 (已知果蝇的灰身(AA)和黑身(aa)是一对相对性状，基因位于常染色体上。现有纯种灰身果蝇和纯种黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1自由交配产生F2。将F2中的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身果蝇与黑身果蝇的比例为( ),:,:, ,:5:, ,:,:, ,:,:, [点拨] 该题的错误率较高的原因就是许多同学审题不够仔细，没有注意题目中的条件，而是按照子二代自交来处理了，但是果蝇的自由交配不仅包括基因型相同的自交，也包括基因型不同的个体之间的相互交配。F2中的灰身果蝇依据上题可以得知1/3AA，2/3Aa。自由交配的话，应该有多种组合方式:1/3AA×1/3AA，2/3Aa×2/3Aa，雌2/3Aa× 雄1/3AA，雄2/3Aa×雌1/3AA，根据上述各种交配方式就可以计算推知灰身果蝇与黑身果蝇的比例为8:1。其实，本题可以采用一个简便的方法来计算，F2自由交配的后代中要出现黑身果蝇，只有一种组合的可能性，那就是2/3Aa×2/3Aa，所以在后代中黑身aa=2/3×2/3×1/4=1/9，其余为灰身8/9，两者相比为8:1。另外，本题也可以采用基因频率来计算，自由交配是指就是配子的自由组合，所以在F2中的灰身果蝇产生的配子中，A、a分别是2/3、1/3，所以黑身aa=1/3×1/3=1/9。 答案:D 强化练习: 1(在果蝇中，灰身(B)对黑身(b)为显性，基因位于常染色体上，某雌雄个体数量相等，交配随机的培养瓶中，黑身果蝇占1%，则该瓶内，灰身杂合体个占该种群的( ) A(2% B(10% C(18% D(90% 答案:C 2(某种群中，AA的个体占25,，Aa的个体占50,，aa的个体占25,。若种群中的个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA:Aa:aa的比值是 A(3:2:3 B(4:4:1 C(1:1:0 D(1:2:1 答案:B 已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身蝇杂交，F1全为灰身。F1自交产生F2，试问: (1)取F2中的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为( ) (2)取F2中的雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为( ) (3)将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为( ) (4)将F2的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为( ) A(5:1 B(8:1 C(5:3 D(3:1 解析: 本题涉及不同范围的果蝇中，自交或自由交配产生后代遗传机率的计算。设等位基因为A、a，依题意，灰身对黑身是显性。 (1)解法一 果蝇属雌雄异体生物，自由交配必然是在雌、雄个体间，而F2雌、雄性个体的基因型均有三种可能:1/4AA、1/2Aa、1/4aa;但雌雄个体自由交配中能产生aa的组合方式如下:?1/2Aa×1/2Aa，?1/4aa×1/4aa，?1/2Aa×1/4aa，?1/4aa×1/2Aa，通过计算各组合后代中黑身(aa)个体的机率，即得到aa=1/4。 解法二 在自由交配的群体中，可采用先求出a基因频率，再求aa的基因型频率来计算。在F2群体中，a基因频率为1/2，则后代中黑身个体的机率aa=1/2×1/2=1/4，故灰身与黑身之比为3:1，答案选D。 (2)解法一 由于群体个体之间不是自由交配，故不能使用基因频率的方法来计算。F2中雌雄果蝇自交方式有三种，即?1/4AA×AA，?1/2Aa×Aa，?1/4aa×aa，通过计算组合??后代中黑身个体的机率，即得到aa=1/2×1/4+1/4×1=3/8。 解法二 在果蝇自交这个群体中，纯合子(AA+aa)+杂合子(Aa)=1，而F2中Aa=1/2，F2自交后代中Aa=1/4，故aa=(1,杂合子)/2=3/8，答案选C。 (3)解法一 F2灰身果蝇中基因型为1/3AA，2/3Aa，自由交配有4种方式，?1/3AA×1/3AA，?2/3Aa×2/3Aa，?1/3AA×2/3Aa，?2/3Aa×1/3AA，但只有2/3Aa与2/3Aa杂交时才能产生aa，故aa=1/9; 解法二 F2灰身果蝇中a基因频率=1/3，其后代aa=1/3×1/3=1/9，答案选B。 (4)F2的灰身果蝇自交方式有两种，即1/3AA×AA，2/3Aa×Aa，则aa=2/3×1/4=1/6，答案选A。