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

1、“自交自交”与与“自由交配自由交配”的辨析与应用的辨析与应用1 1自交与自由交配的概念自交与自由交配的概念(1)(1)自交自交自交是遗传学术语，有狭义和广义两种理解。狭义的自自交是遗传学术语，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交仅限于植物，指两性花的自花传粉( (如豌豆如豌豆) )，或者雌，或者雌雄同株植物的异花传粉雄同株植物的异花传粉( (如玉米如玉米) )，其实质就是参与融合，其实质就是参与融合的两性生殖细胞来自同一个体；广义的自交是指具有相的两性生殖细胞来自同一个体；广义的自交是指具有相同基因型的两个个体进行交配。动物一般不说自交，只同基因型的两个个体进行交配

2、。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。能说基因型相同的个体杂交相当于自交。(2)(2)自由交配自由交配自由交配也叫随机交配，是指种群内具有生殖能力的雌自由交配也叫随机交配，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，属于杂雄个体之间可以随机交配，不受基因型的限制，属于杂交的一种。自由交配的概念在动植物中均适用。交的一种。自由交配的概念在动植物中均适用。2 2自交与自由交配相关题型的解法自交与自由交配相关题型的解法(1)(1)自交题型的解法自交题型的解法 例例11一个种群中基因型为一个种群中基因型为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型为，基因型

3、为AaAa的个体占的个体占72%72%，自交一代之后，种群中基因型，自交一代之后，种群中基因型AAAA和基因型和基因型aaaa的个体分别占的个体分别占 ( () )A A60%60%、40%40%B B36%36%、42%42%C C42%42%、22% 22% D D24%24%、22%22% 解析解析 由题意可知，该种群由题意可知，该种群3 3种基因型的个体：种基因型的个体：AAAA占占24%24%、AaAa占占72%72%、aaaa占占4%4%，它们分别自交。，它们分别自交。AAAA和和aaaa自交后代自交后代100%100%为为AAAA和和aaaa，而，而AaAa自交会发生性状分离。图

4、解如下：自交会发生性状分离。图解如下：F F24%AA24%AA72%Aa72%Aa4%aa4%aa F F1 124%AA24%AA72%(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)72%(1/4AA 1/2Aa 1/4aa) 4%aa 4%aa因此，子代中基因型因此，子代中基因型AAAA占占42%(24%42%(24%72%72%1/4)1/4)；AaAa占占72%72%1/21/236%36%；aaaa占占22%(4%22%(4%72%72%1/4)1/4)。 答案答案 C C 例例22已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗

5、传。用纯合的高茎红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，与矮茎白花杂交，F F1 1自交，播种所有的自交，播种所有的F F2 2，假定所有的，假定所有的F F2 2植株都能成活，植株都能成活，F F2 2植株开花时，拔掉所有的白花植株，植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株假定剩余的每株F F2 2自交收获的种子数量相等，且自交收获的种子数量相等，且F F3 3的表的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲，现型符合遗传的基本定律。从理论上讲，F F3 3中表现白花中表现白花植株的比例为植株的比例为( () )A A1/4 1/4 B B1/61/6C C1/8

6、 1/8 D D1/161/16 解析解析 本题最后只求白花植株的比例，故可把高茎、矮茎本题最后只求白花植株的比例，故可把高茎、矮茎忽略掉。假设红花显性基因为忽略掉。假设红花显性基因为R R，白花隐性基因为，白花隐性基因为r r，故，故F F1 1全全为红花为红花RrRr，F F1 1自交，所得自交，所得F F2 2的基因型为的基因型为1/4RR1/4RR、1/2Rr1/2Rr、1/4rr1/4rr，去掉白花，去掉白花rrrr，F F2 2红花基因型为红花基因型为1/3RR1/3RR、2/3Rr2/3Rr，再自，再自交如下图：交如下图：F F2 2 1/3RR1/3RR 2/3Rr2/3Rr

7、F F3 3 1/3RR1/3RR 2/3(1/4RR2/3(1/4RR1/2Rr1/2Rr1/4rr)1/4rr)因此，因此，F F3 3中表现白花植株的比例为中表现白花植株的比例为2/32/3(1/4)(1/4)1/61/6。 答案答案 B B(2)(2)自由交配题型的解法自由交配题型的解法 例例33在家蚕遗传中，黑色在家蚕遗传中，黑色(B)(B)与淡赤色与淡赤色(b)(b)是有关蚁蚕是有关蚁蚕( (刚孵化的蚕刚孵化的蚕) )体色的相对性状，黄茧体色的相对性状，黄茧(D)(D)与白茧与白茧(d)(d)是有关是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到茧色的相对性状，假设这两对性

8、状自由组合，杂交后得到的数量比如下表：的数量比如下表：黑蚁黄茧黑蚁黄茧 黑蚁白茧黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧淡赤蚁白茧组合一组合一9331组合二组合二0101组合三组合三3010让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后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代中黑蚁白茧的概率是_。 解析解析 组合一组合一(BbDd(BbDdBbDd)BbDd)子代中的黑蚁白茧类型基子代中的黑蚁白茧类型基因型及比例为：因型及比例为：BBddBbddBBddBbdd1212，即，即1/3BBdd1/3BBdd和和2/3Bbdd2/3Bbdd，发生自由交配。，发生自由交

9、配。方法一：方法一：自由交配的交配方式有自由交配的交配方式有4 4种，分析如下表：种，分析如下表：交配方式交配方式后代基因型及比例后代基因型及比例后代表现型及比例后代表现型及比例1/3BBdd1/3BBdd1/9BBdd1/9黑蚁白茧黑蚁白茧1/3BBdd2/3Bbdd1/9BBdd,1/9Bbdd2/9黑蚁白茧黑蚁白茧2/3Bbdd1/3BBdd1/9BBdd,1/9Bbdd2/9黑蚁白茧黑蚁白茧2/3Bbdd2/3Bbdd1/9BBdd，2/9Bbdd，1/9bbdd3/9黑蚁白茧，黑蚁白茧，1/9淡赤蚁淡赤蚁 白茧白茧因此，后代中黑蚁白茧的概率是因此，后代中黑蚁白茧的概率是1/91/92

10、/92/92/92/93/93/98/98/9。此方法较繁琐。此方法较繁琐。方法二：方法二：解自由交配题最简单的方法是解自由交配题最简单的方法是“配子法配子法”。1/3BBdd1/3BBdd和和2/3Bbdd2/3Bbdd自由交配，由于所有个体的第二对基因自由交配，由于所有个体的第二对基因都是都是dddd，解题时可以简化条件，只考虑第一对基因即可。由，解题时可以简化条件，只考虑第一对基因即可。由种群中有种群中有1/3BB1/3BB和和2/3Bb2/3Bb，可推算出该种群能产生配子，可推算出该种群能产生配子B B1/31/31/21/22/32/32/32/3，配子，配子b b1/31/3，根据

11、遗传平衡定律的，根据遗传平衡定律的表达式，后代中：表达式，后代中：AAAA(2/3)(2/3)2 24/94/9，AaAa2 2(2/3)(2/3)(1/3)(1/3)4/94/9，aaaa(1/3)(1/3)2 2。因此，黑蚁白茧的概率是。因此，黑蚁白茧的概率是4/94/94/94/98/98/9。 答案答案 8/98/9 例例44某小岛上原有果蝇某小岛上原有果蝇20 00020 000只，其中基因型只，其中基因型VVVV、VvVv和和vvvv的果蝇分别占的果蝇分别占15%15%、55%55%和和30%30%。若此时从岛外入侵了。若此时从岛外入侵了2 2 000000只基因型为只基因型为VV

12、VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则后的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则后代中代中V V的基因频率约是的基因频率约是 ( () )A A43%43%B B48%48%C C52% 52% D D57%57% 解析解析 经计算，未入侵之前经计算，未入侵之前VVVV个体有个体有3 0003 000，VvVv个体个体11 11 000000，vvvv个体个体6 0006 000；入侵后，；入侵后，VVVV变为变为3 0003 0002 0002 0005 0005 000，其他类型个体不变，但总数变为其他类型个体不变，但总数变为22 00022 000。同时，应该了解。同时，应该了解随机交配并不改变各

13、种基因的频率，所以随机交配并不改变各种基因的频率，所以V V基因频率为：基因频率为：(5 (5 0000002 211 000)/(22 00011 000)/(22 0002)2)47.7%48%47.7%48%。 答案答案 B B(3)(3)自交和自由交配同时出现的题型自交和自由交配同时出现的题型 例例55某植物种群中，某植物种群中，AAAA个体占个体占16%16%，aaaa个体占个体占36%36%，该种，该种群随机杂交产生的后代中，群随机杂交产生的后代中，AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因频率和分基因频率和分别自交产生的后代中别自交产生的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A

14、A基因频率的变化依次基因频率的变化依次为为 ( () )A A增大，不变；不变，不变增大，不变；不变，不变 B B不变，增大；增大，不变不变，增大；增大，不变C C不变，不变；增大，不变不变，不变；增大，不变 D D不变，不变；不变；增大不变，不变；不变；增大 解析解析 只要群体不发生变化，不论自由交配还是自交，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，亲代中判断。由题可知，亲代中AAAA占占16%16%，aaaa占占36%36%，AaAa占占48%48%。自由交配：用配子法，算

15、得后代中自由交配：用配子法，算得后代中AAAA(40%)(40%)2 216%16%，aaaa(60%)(60%)2 236%36%，AaAa2 240%40%60%60%48%48%，所以不变。，所以不变。自交：自交：AAAA、aaaa、AaAa分别自交，由于分别自交，由于AaAa自交后代基因型比例自交后代基因型比例为为AAAaaaAAAaaa121121，因此，因此AAAA个体和个体和aaaa个体的百分比要个体的百分比要增大。增大。 答案答案 C C 例例66大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：大豆子叶颜色验：大豆子叶颜色(BB(BB

16、表现深绿；表现深绿；BbBb表现浅绿；表现浅绿；bbbb呈黄色，呈黄色，幼苗阶段死亡幼苗阶段死亡) )和花叶病的抗性和花叶病的抗性( (由由R R、r r基因控制基因控制) )遗传的实遗传的实验结果如下表：验结果如下表：组合组合母本母本父本父本F1的表现型及植株数的表现型及植株数一一子叶深绿不子叶深绿不抗病抗病子叶浅绿子叶浅绿抗病抗病子叶深绿抗病子叶深绿抗病220株；株；子叶浅绿抗病子叶浅绿抗病217株株二二子叶深绿不子叶深绿不抗病抗病子叶浅绿子叶浅绿抗病抗病子叶深绿抗病子叶深绿抗病110株；株；子叶深绿不抗病子叶深绿不抗病109株；株；子叶浅绿抗病子叶浅绿抗病108株；株；子叶浅绿不抗病子叶浅绿不抗病113株株用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F F1 1，F F1 1随机交配得到随机交配得到的的F F2 2，F F2 2成熟群体中，成熟群体中，B B基因的基因频率为基因的基因频率为_。 解析解析 由亲本为由亲本为BBBBBbBb，推知，推知F F1 1为为1/2BB1/2BB、1/2Bb1/2Bb。F F1 1随随机交配用配子法：机交配用配子法：F F1 1的配子的配子B B1/21/2