高三生物-自交和自由交配、遗传系谱图相关分析 (1)

广义的自交还包括具有相同基因型的两个个体进行交配。 动物一般不说自交，只能说基因型相同的个体杂交相当于自交。
(2)自由交配（随机交配）：是指种群内具有生殖能力的雌雄 个体之间可以随机交配，不受基因型的限制，包括自交和杂交。 自由交配的概念在动植物中均适用。
2、常见的自交和自由交配的实例：
自交
自由交配
三、遗传系谱图相关分析
和遗传图解是两种不同的表现形式。遗传系谱图明 显的特征是用“□”表示男性，“○”表示女性。男女患者分别用 “■”“●”。而遗传图解在第一列分别用“亲代”“子代”（多 数题目还必须标出“配子”）。也可以从世代关系的符号判断---遗 传系谱图是“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，遗传图解是“↓”。
（4）豚鼠体色遗传受染色体两对基因控制，当个体同时含有显性基因D和R时，表现为 黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。某纯合灰色雌性与 某纯合白色雄性杂交，子一代只有比例相等的黑色雌性和灰色雄性，子二代雌雄均为黑 色∶灰色∶白色＝3∶3∶2。
3、自交和自由交配的相关计算：
①熟练掌握Aa连续自交或自由交配n代各种基因型个体所占的比例。
①题干明确说明是自交还是自由交配的
②自然状态下的自花传粉、 闭花授粉的植株，如豌豆。
②自然状态下的雌雄同株异花的 植株，如玉米。
③植物杂交育种中的F1→F2； F2→Fn。
③动物杂交育种中的F1→F2； F2→Fn
【例1】请出下列杂交实验是自交还是自由交配？
（1）将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植，另将一对具有相对性状的纯种玉 米个体间行种植，通常情况下，具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是？
②理解Aa连续自交或自由交配n代淘汰aa(不育)后，各种基因型个体 所占的比例。
【例2】小麦的抗锈病对感锈病为显性。让杂合抗锈病小麦连续自交，
F5播种后淘汰感锈病类型，则长出的抗锈病植株中纯合子占( )
A．31/33 B．31/32
C．31/64
D．31/66
A [F5播种后长出的抗锈病小麦中杂合子有1/25＝1/32，抗锈病纯合子有： (1－1/25)÷2＝31/64，所以抗锈病纯合子占抗锈病植株总数的31/33。]
【例5】（2014大纲）现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病 无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相 对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗 锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题： （2）上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F2种子，1个F2植株上所结的全部种 子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一 对性状分离的株系有4种，那么在这4种株系中，每种株系植株的表现型及数量比分 别是_________，_________________，_______________和_________________。
（19全国Ⅱ卷）（3）用另一紫叶甘蓝（丙）植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和 绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是________；若杂交子代均为紫叶， 则丙植株所有可能的基因型是_______；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交 子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。
（19全国Ш卷）（2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹 陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路 及预期结果。
二、自交和自由交配
1、自交和自由交配的概念比较：
(1)自交：自交有狭义和广义两种理解。狭义的自交仅限于植 物，指两性花的自花传粉(如豌豆)，或者雌雄同株植物的异花 传粉(如玉米)，其实质就是参与受精的两性生殖细胞来自同一 个体；
③利用自交与自由交配对基因频率和基因型频率的影响来计算
【例3】在一个种群中，基因型为AA的个体占40%，基因型为Aa的个体占 20%，基因型为aa的个体占40%，假设各种基因型的个体存活率和繁殖率都
相同，请计算:该种群连续自交两代后，A和a的频率分别为 1/2 、 1/2 ， AA和Aa的频率分别为 19/40 、 19/40 ；若该种群自由交配两代后，A 和a的频率分别为 1/2 、 1/2 ，AA和Aa的频率分别 为 1/4 、 1/2 。
④在杂交育种上的应用：
两亲本杂交→F1 → F2，选优→。。。。→Fn
↑
↑
自交或自由交配
自交或自由交配
【例4】一种生物个体中，如果隐性个体的成体没有繁殖能力，一种杂合 子个体（Aa）自交得到子一代（F1），在子一代只能自交和可以自由交
C 配两种情况下，F2代有繁殖能力的个体中，杂合子分别占（ ）
A.1/3 4/9 B.5/6 8/9 C.2/5 1/2 D.1/2 4/9
在一个大的种群中，如果没有突变，也没有人和自然选择的影响，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会发生改变。
在一个遗传平衡群体中，自由交配的后代，基因频率和基因型频率都 不会发生改变；而自交后代中，基因频率不会发生改变，基因型频率会 改变。
4、自交和自由交配的应用： ①显隐性的判断： ②纯合子和杂合子的判断： ③两大定律的验证： 3:1（9:3:3:1）
（2）一株基因型为Aa的豌豆/玉米，在自然状态下繁殖n代，Fn中各基因型所占比例为 多少？
（3）已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自 由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6 头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了 1头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。
二轮微专题12 《自交和自由交 配、遗传系谱图相关分析》
一、自交与自由交配在高考中的地位：
（19全国Ⅰ卷）（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型（红 眼灰体）纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2，那么，在所得实验结果 中，能够验证自由组合定律的F1表现型是_____________，F2表现型及其分离比是 ____________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_____________，能够验证伴性 遗传的F2表现型及其分离比是_________________。