辨析自交与自由交配的经典例题
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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 。
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推荐文章自由职业入党申请书参考范文热度:自由在高处读后感热度:读自由在高处有感热度:反对自由主义自查报告热度: 2016年全国女子自由式摔跤锦标赛补充通知热度:自交和自由交配的区别是什么?发生在植物与动物概率怎样计算?下面是店铺为大家整理的自交与自由交配的比较辨析,供大家分享。
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。
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。
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。
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。