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
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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代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
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【解析】
1.明确概念
自交──指基因型相同的个体之间的交配。杂合体连续自交时,在无选择因素的情况下,基因频率不变,但
后代的基因型频率会发生改变,表现为纯合子的概率不断增大,杂合子的概率不断减小。
随机交配──指各种基因型的个体自由交配,个体之间交配机会均等。在无基因突变、各种基因型的个体生
活力相同、无选择因素时,会遵循遗传平衡定律,逐代保持基因频率及基因型频率不变。
2.识图析图。
①本题涉及四种交配模式:“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”。根据题意可以知道四条曲线的起点值均为1,这很重要。F1代中,曲线Ⅰ和Ⅳ的值均为0.5,
说明交配后没有淘汰隐性个体,与“连续自交”和“随机交配”相符;而曲线Ⅱ和Ⅲ的值均高于0.5,说明交配
后淘汰了隐性个体,与“连续自交并逐代淘汰隐性个体”和“随机交配并逐代淘汰隐性个体”相符。但还不能确
定其一一对应关系。
②观察并分析曲线的走向、变化趋势,理清各段曲线的变化趋势及其含义。曲线Ⅰ自F1代后为一直线,表示
Aa的基因型频率不变,群体稳定,应是处于遗传平衡状态,即“随机交配”且无选择因素,基因型频率和基因
频率都不变化。曲线Ⅳ对应的值,符合y=(1/2)x函数曲线,即Aa连续自交后代中杂合体的频率,所以曲线Ⅳ
为“连续自交”时的曲线。不论是连续自交还是随机交配,各子代见基因频率均保持不变,所以D 项正确。自
F1代后,曲线Ⅲ比曲线Ⅱ在每一代中下降的幅度大,结合曲线Ⅰ和Ⅳ的变化趋势,可以知道曲线Ⅲ为“连续自交
并逐代淘汰隐性个体”,而曲线Ⅱ为“随机交配并逐代淘汰隐性个体”。
3.分析计算。
(1)连续自交与连续自交淘汰隐性个体Aa基因型频率计算:(见下图)
1
连续自交Fn代中Aa基因型频率为(1/2)n,连续自交并淘汰隐性个体Fn代中Aa基因型频率=Aa/(AA+Aa)
=2/(2n+1)。则曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率=2/(22+1)=0.4,所以B项正确。曲线Ⅳ的Fn中纯合体比例=1-
Aa基因型频率=[1-(1/2)n],Fn-1中纯合体比例=[1-(1/2)n-1],曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加了
[1-(1/2)n]-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,所以C项错误。
(2)随机交配与随机交配淘汰隐性个体Aa基因型频率计算:
①随机交配Aa基因型频率计算
在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同、无选择因素时,会遵循遗传平衡定律,自F1代后逐代保持基
因型频率不变。
②随机交配淘汰隐性个体Aa基因型频率计算
如果一个种群符合下列条件:①种群是极大的;②种群个体间交配是随机的;③没有突变产生;④种群之间
不存在个体的迁移或基因交流;⑤没有自然选择。那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代
保持平衡,这就是哈代—温伯格定律,也称遗传平衡定律。公式可以表示为(p+q)2=p2+2pq+q2。其中p为显性
基因频率,q为隐性基因频率。
P :根据亲本基因型Aa,A的基因频率p为1/2,a的基因频率q为1/2。
F1 :AA基因型频率为p2=1/4,Aa基因型频率为2pq=2×1/2×1/2=2/4,淘汰aa个体,统计F1基因频率A
为2/3,a为1/3。
F2 :AA基因型频率为p2=4/9,Aa基因型频率为2pq=2×2/3×1/3=4/9,淘汰aa个体,统计F2基因频率A
为3/4,a为1/4。
F3 :AA基因型频率为p2=9/16,Aa基因型频率为2pq=2×3/4×1/4=6/16,淘汰aa个体,则F3中Aa基因型
频率=(6/16)/[(9/16)+(6/16)]=2/5。