辨析自交与自由交配的经典例题
高中生物例谈自由(随机)交配与自交
例谈自由(随机)交配与自交题目: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,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身;让F1自由交配产生F2,将F2中的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为()A.1∶1B.2∶1C.3∶1 D.4∶1方法一(常规法):由题意可知,灰身为显性,设为A;黑身为隐性,设为aP 灰身AA ×黑身aa↓F1 灰身Aa↓F2基因型AA 2 Aa aa所以,后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为(1/9+2/9+2/9+3/9): 1/9 = 8 : 1。
方法二(基因频率法):由上述题意可知,F2代灰身果蝇中AA占1/3,Aa占2/3,所以在灰身果蝇群体中产生的雌雄配子各有两种:A和a ,其中A的基因频率为1/3+2/3╳2= 2/3,a的基因频率为2/3╳1/2=1/3,雌雄配子结合是随机的,所以有:♀♂2/3A 2/3A1/3a 1/3a灰身果蝇所占的比率为2/3╳2/3 AA + 2/3╳1/3 Aa + 1/3╳2/3 Aa = 8/9;黑身果蝇所占的比率为1/3╳1/3aa = 1/9。
所以子二代中灰身果蝇自由交配的后代中灰身果蝇与黑身果蝇的比例为8/9:1/9 = 8:1说明:此方法在计算过程中也可用一个简单的二项式表示:(2/3 A+1/3a)(2/3 A+1/3a)=4/9 AA + 2/9 Aa + 2/9 Aa + 1/9aa =4/9 AA + 4/9 Aa + 1/9aa方法三(综合法):由题意推理,在F2代中灰身果蝇的基因型有两种AA和Aa,分别占据1/3和2/3,它们的交配方式有四种:♀♂1/3AA 1/3AA2/3Aa 2/3Aa只有2/3Aa(♀)×2/3Aa(♂)的后代中能产生黑身果蝇,并且所占比率为2/3╳2/3╳1/4=1/9,那么灰身果蝇与黑身果蝇的比例为(1-1/9): 1/9 = 8 : 1,可较容易得到本题的正确答案为[ B ]如果我们把题中条件改为“将F2中的灰身果蝇取出,让其自交,后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例又该是多少?”解析如下表格:所以,将F2中的灰身果蝇取出,让其自交,后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例该是5∶1,和自由交配的结果是完全不同的,由此,我们不难看出,自交和自由(随机)交配是两个不同的概念。
自交与自由交配习题分析
自交与自由交配习题分析纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,F 1全为高茎,F 1自交得F 2,在F 2中选出高茎豌豆,让其在自然状态下结实,后代中高茎与矮茎之比为 ,DD 、Dd 、dd 三种基因型之比为 。
[答案:5∶1 3∶2∶1]例1 两只灰身果蝇交配,子代中灰身∶黑身=3∶1,选出其中的灰身果蝇,全部使其自由交配,下一代果蝇中灰身与黑身的比例是 ,BB 、Bb 、bb 三种基因型的概率依次为 。
[答案:8∶194、94、91]解析 例1中豌豆是严格的自花授粉和闭花授粉的植物,自然状态下其交配类型为自交,根据题意可知F 2中高茎豌豆的基因型为:⅓DD 、⅔Dd ,而只有基因型为Dd 的个体自交后代才会出现矮茎(dd )及杂合高茎(Dd ),其中矮茎的概率为¼,杂合高茎的概率为½,所以F 3中矮茎(dd )的概率为⅔×¼=61,高茎的概率为1-61=65,高茎与矮茎之比为5∶1,Dd 的概率为⅔×½=⅓,DD 的概率为1-61(dd )-⅓(Dd )=½,DD ∶Dd ∶dd =3∶2∶1例2根据题意可知:亲代两灰身果蝇均为杂合体,其基因型表示为Bb ,则子代灰身果蝇的基因型为:⅓BB 、⅔Bb ,只有当雌雄果蝇同时为Bb 时,下一代才会出现黑身。
由于是自由交配,任何一对果蝇交配时,雄果蝇是Bb 的概率为⅔,雌果蝇是Bb 的概率也为⅔,即♀⅔Bb ×⅔Bb ♂,下一代黑身的概率为⅔×⅔×¼=91,灰身的概率为1-91=98,所以灰身∶黑身=8∶1。
要计算三种基因型的概率,则需分别计算各种可能的交配方式其后代三种基因型的频率,再利用加法原理求所有后代中每种基因型的频率,如下表所示:如例2根据题意可知:亲代中两灰身果蝇均为杂合体,其基因型为Bb ,则其子代灰身中⅓BB ,⅔Bb ,因此产生含b 基因配子的频率为⅓,只有当雌雄配子都含b 时,下一代才会表现为黑身果蝇(bb ),因此黑身果蝇(bb )所占比例为⅓×⅓=91,灰身果蝇的频率为1-91=98,所以灰身∶黑身=8∶1。
遗传计算中自交与自由交配的区别和实例解析word
遗传计算中自交与自由交配的区别和实例解析word自交,是指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配,泛指种群中相同基因型个体互相交配(狭义上指植物自花传粉等)。
我们今天只讨论杂合子自交的例子。
自由交配,指种群中任一个体都能随机与任一异性个体交配(包括自交和杂交的正反交)。
为了更好的区分自交和自由交配,老师举一个例子:加入控制某种形状的基因为A 和a,其中基因型为Aa 的雄性个体和基因型为Aa 的雌性个体杂交,称之为自交;基因型为Aa 的雄性个体分别和基因型为aa、Aa、AA 的个体杂交,称之为自由交配。
对于杂合子自交,第 n 代个体中,杂合子的比例为 1/2n,纯合子的比例为 1-1/2n,纯合子共两种,单一某种纯合子的比例为(1-1/2n)/2,之前王老师和大家探讨过杂合子自交的规律,不再重复,需要的同学可以自行查看。
自由交配如果符合哈代温伯格定律的话,使用哈代温伯格定律做题解答会比较方便、快捷。
下面我介绍一下哈代温伯格定律。
(p+q)2=1 是数学中一个常用计算公式。
在生物学科中,有时也需要借助于此公式进行相关计算,这里我只说在遗传学计算中的应用。
在一个大而稳定的种群中,基因频率计算可以使用[p(A)+q(a)]2=1→p2(AA)+q2(aa)+2pq(Aa)=1。
不过这个规律使用的时候需要符合5 个条件:①、种群足够大;②、无基因突变;③、无迁入迁出;④、随即交配或者自由组合;⑤、自然选择对该形状无影响。
通过两道例题解释下这种情况的应用。
【例1】在某一人群中,已调查得知,隐性性状者(aa)为16%,问该种群中基因A 和a 的基因频率为()A、60%、40%B、48%、52%C、36%、64%D、40%、60%【解析】根据题目已知,aa 为16%,根据上面的公式可以推出a 的基因频率为40%,则A 的基因频率为60% 。
答案是A。
【例 2】大豆黄粒(子叶颜色)对绿粒是显性,现用纯种黄粒与绿粒杂交得到F1,F1 自交得到 F2,将 F2 中黄粒种子种植后得到植株,让其自由交配,问所得种子中杂合黄粒的理论比例为()A、4/9B、3/9C、1/2D、7/9【解析】此题如果直接计算,似乎有点复杂,但如果我们利用基因频率,再利用以上公式就可以很快得出结论:F2 中,黄粒种子种植的植株中,AA:Aa=1:2,因此A 的基因频率为2/3,a 的基因频率为1/3,让其自由组合,则所得种子中基因型为AA 的比例为2/3×2/3=4/9,Aa 所占的比例为2×2/3×1/3=4/9,因此Aa/(AA+Aa)=1/2 。
自交和自由交配
10、(10全Ⅱ-4)已知某环境条件下某种动 物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全 部死亡,现该动物的一个大群体,只有AA、Aa两 种基因型,其比例为1:2。假设每对亲本只交配 一次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下, 理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的 比例是:( ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:1
11、果蝇的红眼和白眼是性染色体上的一对等 位基因控制的相对性状.用一对红眼雌雄果蝇交 配,子一代中出现白眼果蝇.让子一代果蝇自由 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: 1
12、(13山东-6,P102-2) 用基因型为Aa的小麦 分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性 个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因 型频率绘制曲线如图,下列分析错误的是:( A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4 B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4 C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一 )
2、推算方法不同: 如基因型为AA(1/3)、Aa(2/3)在群体中自交和 自由交配的方式不同。
3、结果不同:
上述自交和自由交配中出现aa的概率分别为多少? 1/6、1/9 _________ 特别提醒:
(1)不论是自交还是自由交配,在没有选择因素发生,
基因频率都不变。
(2)自由交配且无选择因素,既处于遗传平衡状态, 基因型频率和基因频率都不变化。
“自交”和“自由交配”
1、概念不同:
(1)自交:基因型相同的生物体间相互交配。子代情
况只需要统计各自交的结果。 如:豌豆是严格自花、闭花传粉的植物,只能是同一基 因型的豌豆进行自交。 (2)自由交配:群体中的个体随机进行交配(是各个
一道遗传题中自交与自由交配问题的解法指导
• 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。在植物 和动物都包括了自交和杂交,只是动物仍然是在 雌雄个体间进行。自由交配方式共有BB×BB, Bb×Bb, bb×bb,BB×Bb, BB×bb, Bb×bb (各含正交和反交)共六种交配方式,解题时可 引入概率计算,另外,自由交配符合种群遗传平 衡的条件,可应用遗传平衡公式计算,解答就简 单多了。
一道遗传题中自交与自由 交配问题的解法指导
蒲瑞贤
一、试题与分析
已知果蝇的灰身与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果蝇杂交, 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 与黑身的比例为
(2)取F2中的雌雄果蝇自交,后代中灰身与黑 身的比例为
(2)据题意是只限于F2果蝇自交,解法只能以自 交组合种类来分析。由于F2有1/4BB、2/4Bb、 1/4bb三种基因型的果蝇,自交组合种类及后代 基因型比例为:1/4(BB×BB)→1/4BB 2/4(Bb×Bb)→2/16BB、4/16Bb、2/16bb 1/4(bb×bb)→1/4 bb 则后代灰身(B--)为10/16,黑身(bb)为 6/16,二者之比为5:3,选C.
解法三:依据遗传平衡公式求
F2灰身群体自由交配,符合遗传平衡条件,F2 灰身群体中两种基因型频率为1/3BB、2/3Bb,B 与b基因频率分别为2/3和1/3(PB=PBB+1/2PBb= 1/3+1/2×2/3=2/3, Pb= Pbb +1/2PBb=0+1/2×2/3= 1/3),后代三种基因型频率为4/9BB、4/9Bb、
1/3b
2/3B
4/9BB
自交与自由交配的问题
rr
自由交配类题型
3.(2012·陕西咸阳模考)果蝇的体色由常染色体上一对
等位基因控制,基因型BB、Bb为灰身,bb为黑身。若
人为地组成一个群体,其中80%为BB的个体,20%为bb
的个体,群体随机交配,其子代中Bb的比例是( B )。
A.25%
B.32%
C.50%
D.64%
重点题型专训
自交类题型
12-2n1+1
(2)根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲 线图为:
由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人 们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状 不再发生分离为止,即可留种推广使用。
实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的 办法加快育种进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下,Fn中显性 纯合子所占比例为22nn-+11。
2 3
,
aaBB占
1 3
,则B的基因频率为
2 3
,b的基因频率为
1 3
,在自由交
配的情况下,种群的基因频率不变,故F3中杂合子占2×
2 3
×
1 3
=49,黑色个体(aaB_)占23×23+2×23×13=89。
答案 AB
自交与自由交配同时出现的题型
5.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该 种群随机杂交产生的后代中,AA个体百分比、A基 因频率和分别自交产生的后代中AA个体百分比、A 基因频率的变化依次为( C )。 A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变 C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大
F1自交,播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,
在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株
高考生物二轮复习专题专练(9) 多维度辨析自交和自由交配类问题
高考生物二轮复习专题专练(9) 多维度辨析自交和自由交配类问题从“高度”上研究高考[典例](2022·山东高考)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。
基因B控制红色,b控制蓝色。
基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。
所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。
现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。
不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是()A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色[解析]由题干信息可知,基因型为aaB_I_表现为红色,基因型为aabbI_表现为蓝色,基因型为____ii表现为白色。
两对杂交组合中的表型及比例可说明相关的2对等位基因的遗传符合自由组合定律。
根据两对杂交组合F2表型及比例可知该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII。
当F2中植株是白花时,其基因型为____ii,与只含隐性基因的植株测交后代仍然是白花,无法鉴别白花植株的具体基因型,A错误。
甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1;乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1;其中II∶Ii=1∶2,所以让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B正确。
自交与自由交配的比较辨析
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自交与自由交配的比较辨析本文通过定义比较辨析,计算过程比较辨析,及频率比较辨析,得出了解决自交与自由交配在高中生物遗传学中相关计算问题的正确思路和方法。
1 定义辨析1.1自交基因型相同的个体交配。
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。
比如在一个群体中一对等位基因(用A、a表示)的自交组合有哪些?解析:在一个群体中一对等位基因(用A、a表示)的基因型有AA、Aa、aa三种,三种基因型中分别有相应的雌雄个体。
因此根据自交定义有:♂AA ×♀AA ,♂Aa ×♀Aa,♂aa ×♀aa三种组合方式。
1.2自由交配自由交配指在一群体中,不同的个体之间都有交配机会且机会均等,即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,自由交配包括自交和杂交方式。
对水稻、小麦、豌豆等主要进行自花授粉的植物来说,自然状态下自由交配的概念不适用,而主要是自交,在人为条件下可以进行自由交配。
在动物种群中,自由交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配。
比如在一个群体中一对等位基因(用A、a表示)的自由交配组合有哪些?解析:在一个群体中一对等位基因(用A、a表示)的基因型有AA、Aa、aa三种,三种基因型中分别有相应的雌雄个体。
辨析自交与自由交配的经典例题
自交与自由交配概念辨析及其相关题型的解法1.自交 自交强调的是相同基因型个体之间的交配。
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。
如基因型为23AA 、13Aa 植物群体中自交是指:23AA ×AA 、13Aa ×Aa ,其后代基因型及概率为34AA 、16Aa 、112aa ,后代表现型及概率为1112A_、112aa 。
2.自由交配 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,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,以基因型为23AA 、13Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如: ⎭⎪⎬⎪⎫23AA 13Aa × ♀⎩⎪⎨⎪⎧ 23AA 13Aa 欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下几种解法:解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并:(1)♀23AA × 23AA →49AA (2)♀23AA × 13Aa →19AA +19Aa (3)♀13Aa × 23AA →19AA +19Aa (4)♀13Aa × 13Aa →136AA +118Aa +136aa 合并后,基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ,表现型为3536A_、136aa 。
解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型23AA 、13Aa ,不难得出A 、a 的基因频率分别为56、16,根据遗传平衡定律,后代中:AA =⎝ ⎛⎭⎪⎫562=2536,Aa =2×56×16=1036,aa =⎝ ⎛⎭⎪⎫162=136。
解法三 算出群体产生雌(雄)配子的概率,再用棋盘法进行运算:合并后,基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ,表现型为3536A_、136aa 。
1.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。
分离定律中遗传特例分析(含答案解析)
生物专题------分离定律中遗传特例分析一、自交与自由交配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。
【例题分析】: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()A. 1/9B. 3/8C. 1/6D.1/62、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() A. 1/2 B. 5/8 C. 1/4 D.3/43、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 A 1:1 B 3:1 C 5:1 D 8:14、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,并分成两组,(1)一组全部让其自交(2)二组让其自由传粉。
从一道高考题看自交与自由交配的相关计算
从一道高考题看自交与自由交配的相关计算作者:邓过房来源:《中学生理科应试》2016年第04期一、自交与自由交配辨析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12n,而基因型为AA和aa的个体各占12×(1-12n);若自由交配n代产生的后代中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1.二、典型例题详解图1例1(2013·高考山东卷)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图1.下列分析错误的是().A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等分析本题结合基因的分离定律考查基因频率和基因型频率的计算方法.依题意可首先分析出前三代中Aa的基因型频率(如表1),据此可判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应表中的②、④、③、①4种情况由图1可知,曲线Ⅱ的F3中Aa的基因型频率与曲线Ⅲ的F2中Aa的基因型频率相同,均为0.4,A、B正确;曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合体的比例分别为1-1/2n和1-1/2n-1,两者相差1/2n,C错误;曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况,此过程中没有发生淘汰和选择,所以各子代间A和a的基因频率始终相等,D正确.答案:C.答题技巧自交自交强调的是相同基因型个体之间的交配.对于植物,自花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物(雌雄异体),自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同.如基因型为23AA、13Aa植物在群体中自交是指:23AA×AA、13Aa×Aa,其后代基因型及概率为34AA、16Aa、112aa,后代表现型及概率为1112A_、112aa.自由交配自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为23AA、13Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况.如23A A13Aa♂×♀23AA13Aa欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下几种解法:解法一自由交配方式(四种)展开后再合并:(1)♀23AA×♂23AA→49AA(2)♀23AA×♂13Aa→19AA+19Aa(3)♀13Aa×♂23AA→19AA+19Aa(4)♀13Aa×♂13Aa→136AA+118Aa+136aa合并后,基因型为2536AA、1036Aa、136aa,表现型为3536A_、136aa.解法二利用基因频率推算:已知群体基因型23AA、13Aa,不难得出A、a的基因频率分别为56、16,根据遗传平衡定律,后代中:AA=(56)2=2536,Aa=2×56×16=1036,aa=(16)2=136.解法三算出群体产生雌(雄)配子的概率,再用棋盘格法进行运算:合并后,基因型为2536AA、1036Aa、136aa,表现型为3536A_、136aa.二、典例剖析例2(2015·河北衡水中学模拟)将基因型为Aa的玉米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,并分成两组,(1)一组全部让其自交;(2)二组让其自由传粉.一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为().A.1/9、1/6B.3/8、1/9C.1/6、5/12D.1/6、1/9解析选D.Aa自交后代去掉隐性个体后基因型及比例为:1/3AA、2/3Aa,该群体产生配子A、a的概率分别为2/3、1/3,若让其自交,后代中aa所占比例为2/3×1/4=1/6;若让其自由传粉,后代中aa所占比例为1/3×1/3=1/9.例3来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对能够独立遗传的等位基因共同控制,其中B、b分别控制黑色和白色,A能抑制B的表达,A存在时羽毛表现为白色.某人做了如下杂交实验:代别亲本(P)组合子一代(F1)子二代(F2)表现型白色(♀)×白色(♂)白色白色∶黑色=13∶3若F2中黑色羽毛来航鸡的雌雄个体数相同,F2黑色羽毛来航鸡自由交配得F3.则F3中(多选)().A.杂合子占49B.黑色个体占89C.杂合子多于纯合子D.黑色个体都是纯合子解析选AB.由题意可知,黑色来航鸡的基因型是aaB_,白色来航鸡的基因型是A_B_、A_bb、aabb.F2黑色个体中aaBb占23,aaBB占13,则B的基因频率为23,b的基因频率为13,在自由交配的情况下,种群的基因频率不变,故F3中杂合子占2×23×13=49,黑色个体(aaB_)占23×23+2×23×13=89.三、综合应用例4基因型为Aa的群体,随机交配并逐代淘汰隐性个体aa ,求第n代Aa的基因型频率.解析本题可以采用高中数学中递推数列的相关知识来解答.首先假设第n代Aa的基因型频率为Pn,根据配字法得出第n+1代Aa的基因型频率为Pn+1.此时得到数列{Pn}的递推公式,当n=0时(即亲本),p=1.求Pn.解(1)假设第n代Aa的基因型频率为Pn.则此时,a的基因频率an=1/2Pn, A的基因频率An=1-Pn.根据哈代-温伯格定律有:第n+1代未淘汰aa时,AA的基因型频率为(1-1/2Pn)2 ;第n+1代未淘汰aa时,Aa的基因型频率为2*(1-1/2Pn)*1/2Pn;第n+1代淘汰aa后,Aa的基因型频率Pn+1=2Pn/2+Pn.据此做出四种交配方式的图像如图2:(收稿日期:2015-12-13)。
巧解生物“自由交配”与“自交”经典例题
巧解生物“自由交配”与“自交”经典例题在高中生物教学中,学生经常会混淆“自由交配”和“自交”这两个概念。
然而,这两个概念在高考中出现的频率较高,因此学生必须掌握相关的计算方法。
本文将介绍3种巧解此类计算题的方法,并通过变式训练加以巩固应用,使学生掌握其精髓,以不变应万变。
自由交配”与“自交”出现在高中生物人教大纲版必修第二册第六章《遗传与变异》的教学内容中。
这两个概念看起来很相似,因此学生常常会混淆它们。
下面通过一道经典例题的多种解法,让不同的学生寻求不同的解题思路和方法。
例题:已知果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,控制这对性状的基因位于常染色体上,现让纯种的长翅果蝇和残翅果蝇杂交F1全是长翅,F1自交产生F2,将F2的全部长翅果蝇取出,让其雌雄个体彼此间自由交配,则后代中长翅果蝇所占比例为()。
A.2/3 B.5/6 C.8/9 D.15/16解题思路:由题可知,长翅为显性,用A、a表示控制长翅和残翅这一对相对性状的基因。
由此得出F1长翅基因型为杂合Aa,可推知其后代的基因型和表现型及比值:P:纯合长翅×纯合残翅XXXF1:长翅(自交)AaF2:1/4AA2/4Aa1/4aa表现型:3/4长1/4残翅取出F2的全部长翅,而长翅基因型可能为AA或Aa,其比值(即基因型频率)为:AA/AA+Aa=1/4/(1/4+2/4)=1/3Aa/AA+Aa=2/3在这道题中,特别要注意的是,应重新计算Aa、AA的比值,因为Aa、AA的比值范围不同,得到F2中长翅的基因型及比值为1/3AA、2/3Aa。
彼此间自由交配可用以下多种方法求解(比值1/4AA、2/4Aa是在F2所有子代即长翅和残翅中所占的比值)。
方法1:基因型法或基因型频率法由于长翅和残翅的性状的遗传位于常染色体上,可知每种基因型个体中雌雄个体数量应相等,即各占一半。
则F2:1/3AA(♂1/6AA♀1/6AA)2/3Aa(♂1/3Aa♀1/3Aa)在F2长翅雄果蝇中含Aa或AA基因型,其所占比值为:AA/AA+Aa=1/6/(1/6+1/3)=1/3Aa/AA+Aa=1/3/(1/6+1/3)=2/3同理可推知:F2长翅雌果蝇中AA占1/3、Aa占2/3.在F2代中,长翅果蝇的基因型比例为1/3AA和2/3Aa的雄性,以及1/3AA和2/3Aa的雌性。
自交与自由交配的区别
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。
例题: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=1/62、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。
培优讲堂(二)——“自交”与“自由交配”、不完全显性以及致死性导致的比例改变
解析
根据题意可以判断出,卷毛鸡性状的遗传受一对等
位基因控制,并且卷毛鸡为杂合子,设卷毛鸡的基因型为 Aa。野生型和丝状羽的鸡均为纯合子,野生型的基因型为 AA或aa,则丝状羽的基因型为aa或AA。因此要大量生产 卷毛鸡,最好采用的杂交方式是野生型×丝状羽,杂交的
子代全为卷毛鸡。
答案 D
致死性引起的比例异常
只要群体不发生变化,不论自由交配还是自交,基
因频率都不发生改变,而基因型频率的变化可通过计算判 断。由题可知,亲代中AA占16%,aa占36%,Aa占48%。
自由交配:用基因频率法,算得后代中AA=(40%)2=
16%,aa=(60%)2=36%,Aa=2×40%×60%=48%,所 以不变。自交:AA、aa、Aa分别自交,由于Aa自交后代
培优讲堂(二)——“自交”与“自由交配”、 不完全显性以及致死性导致的比例改变
一、自交与自由交配概念辨析及其相关题型的解法
1.自交
自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物,自 花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物 (雌雄异体 ) 2 自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。 如基因型为 3 1 2 1 AA、 Aa 植物群体中自交是指: AA× AA、 Aa× Aa, 3 3 3 3 1 1 其后代基因型及概率为 AA、 Aa 、 aa,后代表现型及 4 6 12 11 1 概率为 AB
错因点评 本题题眼是题干的最后一句“从理论上讲 F3 中表现 型为感病植株的比例 ”,前面描述内容有四层含义,全部为干 扰信息,处处挖坑,让你陷入“自由组合”的陷阱而错解或白 白浪费大量宝贵时间。简捷解法是只考虑一对相对性状抗病、 1 2 1 ⊗ ⊗ 感病:P:AA×aa―→F1:Aa――→F2: AA+ Aa+ aa――→ 4 4 4 21 2 1 1 3 F3: aa+ Aa+ AA + aa 归纳感病 aa 的概率为 。 44 4 4 4 8
必修2 第二单元 “自交”与“自由交配”的辨析与应用 专题大看台
子叶深绿抗病110株;
子叶深绿不 子叶浅绿 子叶深绿不抗病109株;
二
抗病
抗病 子叶浅绿抗病108株;
子叶浅绿不抗病113株
用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1,F1随机交配得到 的F2,F2成熟群体中,B基因的基因频率为________。
[解析] 由亲本为BB×Bb,推知F1为1/2BB、1/2Bb。F1随 机交配用配子法:F1的配子B=1/2+1/2×(1/2)=3/4,b =1/4。雌雄配子随机结合,得到F2:BB=(3/4)2=9/16, Bb=2×(3/4)×(1/4)=3/8,bb=(1/4)2=1/16(死亡)。 所以,在成活个体中有3/5BB、2/5Bb,计算B基因频率= 3/5+2/5×(1/2)=4/5=80%。
[答案] C
[例6] 大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实 验:大豆子叶颜色(BB表现深绿;Bb表现浅绿;bb呈黄色, 幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)遗传的实 验结果如下表:
组合
母本
Hale Waihona Puke 子叶深绿不 一抗病
父本
F1的表现型及植株数
子叶浅绿 子叶深绿抗病220株;
抗病 子叶浅绿抗病217株
组合三
3
0
1
0
让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配,其后 代中黑蚁白茧的概率是__________。
[解析] 组合一(BbDd×BbDd)子代中的黑蚁白茧类型基 因型及比例为:BBdd∶Bbdd=1∶2,即1/3BBdd和 2/3Bbdd,发生自由交配。
方法一:自由交配的交配方式有4种,分析如下表:
交配方式 后代基因型及比例 后代表现型及比例
♀1/3BBdd×♂1 /3BBdd
自交与自由交配的举例辨析
自交与自由交配一、自交和自由交配的概念辨析1.自交:对于植物,自交是指植物中的自花授粉和雌雄异花的同株授粉。
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。
广义的自交是指基因型相同的个体相互交配。
若只考虑一个种群的一对等位基因B和b,种群中个体的基因型为BB、Bb、bb,则其包含的交配组合为BB×BB、Bb×Bb、bb×bb三类。
2.自由交配又叫随机交配,是指在一个有性繁殖的生物种群中,任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
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。
如: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,交配组合数为理论上应出现的数目。
也就是说,若只考虑一个种群的一对等位基因B和b,种群中个体的基因型为BB、Bb、bb,则其包含的交配组合为BB×BB、Bb×Bb、bb×bb、BB×Bb、Bb×bb、BB×bb六类。
二、自交和自由交配对种群基因频率的影响和对种群基因型频率的影响1.自交和自由交配对种群基因频率的影响在一个足够大的种群中,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会改变................。
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.自交和自由交配对种群基因型频率的影响同样在一个足够大的种群中,如果不存在突变和自然选择,自交和自由交配产生的后代中,基因型频率却有不同..多代,纯合体AA和aa的频率逐渐升高,而杂合体Aa的频率逐渐降低,趋..。
关于“自交和自由交配”的辨析
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1 / 4 蚰) 3 , 日【 1 她,
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自交 :狭义 的 自交仅 限于植物 ,指两性
花 的 白花 传粉 ( 如豌 豆 ),或者雌雄 同株植
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物 的异花传 粉 ( 如 玉米 ),其 实质就 是参 与
( 4)X X ×X Y_ +X 红 眼 ( X X 、
同的个体 交配 ,也有基 因型不 同的个 体交 配 , 雄 个体进 行随机交 配 ,其交 配的情况 如下 :
不受 基 因型的限制 ,个体之 间的交配 机会均 早X 6欲计算后代基 因型 、表现型的概率 ,
岔
) )
求第 n代 中各类个 体所 占的 比例 。
l l
合并后 ,红 眼 :白眼 : 7 : 5
AA X a a AaX AA AaX Aa Aa X a a a aX AA
a aX Aa a ax a a
解法 二 算 出群体 产生 雌 ( 雄 )配子 的
、
Y
、Y
概率 ,再 用棋盘格法进行运算 :
草 A a ^
3 、概率 的计算 方法 例 1 :基 因型为 A a的个体连续 自交 n代 ,
配 的时候不 能出现雌性 和雌性杂 交 ,也不能 出现雄性和雄性杂交 。
早 X 古
对学生 来说也是 一个难 点 ,现对 其作如下 两
方 面的辨析 。 1 、概 念
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自交与自由交配概念辨析及其相关题型的解法
1.自交 自交强调的是相同基因型个体之间的交配。
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。
如基因型为23AA 、13Aa 植物群体中自交是指:23
AA ×AA 、13Aa ×Aa ,其后代基因型及概率为34AA 、16Aa 、112aa ,后代表现型及概率为1112A_、112
aa 。
2.自由交配 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,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,以基因型为23
AA 、13Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如: ⎭⎪⎬⎪⎫23AA 13Aa × ♀⎩⎪⎨⎪⎧ 23AA 13Aa 欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下几种解法:
解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并:
(1)♀23AA × 23AA →49
AA (2)♀23AA × 13Aa →19AA +19
Aa (3)♀13Aa × 23AA →19AA +19
Aa (4)♀13Aa × 13Aa →136AA +118Aa +136
aa 合并后,基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ,表现型为3536A_、136
aa 。
解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型23AA 、13Aa ,不难得出A 、a 的基因频率分别为56
、16,根据遗传平衡定律,后代中:AA =⎝ ⎛⎭⎪⎫562=2536,Aa =2×56×16=1036,aa =⎝ ⎛⎭⎪⎫162=136。
解法三 算出群体产生雌(雄)配子的概率,再用棋盘法进行运算:
合并后,基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ,表现型为3536A_、136
aa 。
1.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。
用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F 1自交,播种所有的F 2,假定所有的F 2植株都能成活,在F 2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。
假定剩余的每株F 2收获的种子数量相等,且F 3的表现型符合遗传定律。
从理论上讲F 3中表现感病植株的比例为 ( B )。
A.18
B.38
C.116
D.316
2.来航鸡羽毛的颜色由A 、a 和B 、b 两对能够独立遗传的等位基因共同控制,其中B 、b 分别控制黑色和白色,A 能抑制B 的表达,A 存在时羽毛表现为白色。
某人做了如下杂交实验。
)
若F 2中黑色羽毛来航鸡的雌雄个体数相同,F 2黑色羽毛来航鸡自由交配得F 3。
F 3中(多选)( AB)。
A .杂合子占49
B .黑色个体占89
C .杂合子多于纯合子
D .黑色个体都是纯合子 3、某植物种群中,AA 个体占16%,aa 个体占36%,该种群随机杂交产生的后代中,AA 个体百分比、A 基因频率和分别自交产生的后代中AA 个体百分比、A 基因频率的变化依( C )。
A .增大,不变;不变,不变
B .不变,增大;增大,不变
C .不变,不变;增大,不变
D .不变,不变;不变,增大
4.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,F 1全为灰身。
F 1自交产生F 2,试问:
(1)取F 2中的雌雄果蝇自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( D )
(2)取F 2中的雌雄果蝇自交,后代中灰身和黑身果蝇的比例为(C )
(3)将F 2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?( B)
(4)将F 2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 )
A .5:1
B .8:1
C .5:3
D .3:1
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
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
5 某植物种群中,AA基因型个体占30%,aa个体占20%,该种群植物自交,后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为( A)
A 42.5% 32.5% 55% 45%
B 55% 45% 55% 45%
C 42.5% 32.5% 45% 55%
D 55% 45% 45% 55%
6.某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。
若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则后代中V的基因频率约是( B )
A.43% B.48% C.52% D.57%
10.在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。
请分析回答相关问题。
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2,则其子代的表现型可能为____________。
(2)两只鼠杂交,后代出现三种表现型。
则该对亲本的基因型是____________,它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:①选用该黄色雄鼠与多只________色雌鼠杂交。
②________________。
结果预测:①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为________。
②如果后代出现________,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
11.果蝇是雌雄异体的二倍体动物,体细胞中有8条染色体,是常用的遗传研究材料。
一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。
请回答下列有关问题:
(1)雄果蝇正常减数分裂的过程中,有两条Y染色体的细胞叫做____________细胞。
(2)有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群,性别比例偏离较大。
研究发现该种群的基因库中存在隐性致死突变基因(胚胎致死)。
从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配,F1中有202个雌性个体和98个雄性个体。
①导致上述结果的致死基因位于________染色体上。
研究发现果蝇中的致死突变会使细胞中的核糖体含量极低,从而使突变个体死亡,其致死原因是
____________________________。
让F1中雌雄果蝇相互交配,F2致死的概率是________。
②从该种群中任选取一只雌果蝇,鉴别它是纯合子还是杂合子的方法是:将该雌果蝇与种群中的雄果蝇杂交,如果杂交后代______________,则该雌果蝇为纯合子;如果杂交后代________________,则该雌果蝇为杂合子。
(3)研究发现野生果蝇正常翅(h)可以突变为毛翅(H),体内还有一对基因R、r本身不控制具体性状,但rr基因组合时会抑制H基因的表达。
如果两对基因位于常染色体上,则一个种群中正常翅果蝇的基因型有________种。
基因型为RrHh的雌雄果蝇个体交配,产生的子代如果出现____________的结果,则说明这两对基因分别位于两对同源染色体上。
现有一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配,产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3∶1,那么这对果蝇的基因型可能是__________________。
【答案】(1)次级精母
(2)①X 没有足够的核糖体,导致幼虫体内蛋白质不足1/8 ②雌性∶雄性=1∶1 雌性∶雄性=2∶1(3)5 毛翅∶正常翅=9∶7 RrHH或RRHh。