自交和自由交配

自交和自由交配自交和自由交配 1 概念上的不同 1 1 自交 大多数植物没有性别分化 为雌雄同株单性花或两性花植物 像水稻 小麦等两性花植物 其 自花授粉的过程就称为自交 而像玉米 黄瓜等单性花植物来说 自交是指同株异花授粉 所以自 交的概念适用于植物 含义是自花授粉或雌雄同株的异花授粉 对动物而言 大多数为雌雄异体 虽有像蚯蚓等雌雄同体的低等动物 但为防止物种衰退现象 它们也通常进行异体受精 因此 在动物种群中 若没特殊说明 自交的含义是指基因型相同的雌 雄异体交配 1 2 自由交配 自由交配指在一种群中 不同基因型的个体之间都有交配机会且机会均等 既有基因型相同的 个体交配 也有基因型不同的个体交配 强调随机性 在间行种植的玉米种群中 随机交配包括自 交和杂交方式 对水稻 小麦等主要进行自花授粉的植物来说 随机交配的概念不适用 而主要是 自交 在动物种群中 随机交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配 交配组合数为理论应出现的 数目 2 后代相关频率变化的比较 2 1 自交和自由交配后代中 基因频率变化 在一个大的种群中 如果没有突变 也没有任何自然选择的影响 那么无论是生物自交还是自 由交配 种群中的基因频率都不改变 例如 在一个 Aa 种群中 A 50 a 50 则该种群自交 或者随机交配 后代中 A 和 a 的基因频率都不变 仍然是 A 50 a 50 2 2 自交和自由交配后代中 基因型频率变化 自交和自由交配产生的后代中 基因型频率却有不同 如 Aa 种群自交多代 AA aa 频率升高 而 Aa 频率趋进于 0 而自由交配产生的后代 各种基因型出现的机率相等 因此自由交配不改变后 代基因型频率 3 遗传平衡定律法 在一个理想的种群中个体间自由交配 其遵循遗传平衡定律 p q 2 1 若亲本产生 A 的基因 频率为 P 产生 的基因频率为 则子代基因型及比值为 AA p2 Aa pq aa q2 3 常见习题例析 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 答案 1 D 2 C 3 B 4 A 从上述计算可看出 在自由交配的情况下 采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简 单 注意自交和自由交配时各种基因型出现的概率 如 F2 中 Aa 自交为 1 4Aa Aa 而 Aa 自由交 配为 1 4Aa 1 4Aa 因为自交时 某个体基因型是 Aa 的机率是 1 4 当它的基因型确定后 与之交配的个 体 不论是同一个体还是相同基因型的个体 其基因型就随之确定了 因此不用再乘以 1 4 如同有两个 人如果知道他们穿的衣服颜色是一样的 那么当其中一个穿的衣服颜色决定后 另一个就一定是与他的 相同了 自由交配则不同 两个个体基因型都是未知的 所以都要先确定它们各自的概率 1 番茄的红果对黄果是显形 现让纯合的红果番茄与黄果番茄杂交得 F1 F1 自交得 F2 现让 F2 中的红果番茄与红果番茄自由交配 其后代中杂合子占多少 A 3 4 B 4 9 C 1 9 D 1 6 2 AA 与 aa 杂交得 F1 F1 自交得 F2 取表现型为显性的个体自由交配 后代中显性与隐性性状之 比 A 8 1 B 3 1 C 9 1 D 16 1 3 在调查某小麦种群时发现 T 抗锈病 对 t 易感染 为显性 在自然情况下该小麦种群可以自 由交配 据统计 TT 为 20 Tt 为 60 tt 为 20 该小麦种群突然大面积感染锈病 致使全部 的易感染小麦在开花之前全部死亡 计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因 T 的频率分别 是多少 A 50 和 50 B 50 和 62 5 C 62 5 和 50 D 50 和 100 4 一对红眼果蝇交配 后代中出现了白眼果蝇 若子一代果蝇自由交配 理论上子二代果蝇中红眼 与白眼的比例为 A 3 1 B 5 3 C 13 3 D 7 14 5 将同种黄色鼠 A 和灰色鼠 a 杂交 已知 A 和 a 是由常染色体上的一对等位基因控制的 有 一位遗传学家在实验中发现含显性基因 A 的精子和含显性基因 A 的卵细胞不能结合 如果黄 色鼠与黄色鼠 第一代 交配得到第二代 第二代老鼠自由交配一次得到第三代 那么在第三代中 黄色鼠的比例是 A 1 B 4 9 C 1 2 D 5 9 6 无尾猫是一种观赏猫 猫的无尾 有尾是一对相对性状 其遗传符合基因的分离定律 为了选育 纯种的无尾猫 让无尾猫自由交配多代 但发现每一代中总会出现约 1 3 的有尾猫 其余均为无尾 猫 由此推断正确的是 A 猫的有尾性状是由显性基因控制的 B 自由交配后代出现有