内容正文:
自交和自由交配的辨析
[素能建构]
1.自交
(1)概念:雌雄同体的生物同一个体上的雌雄配子结合(自体受精)。在植物方面,指自花传粉和雌雄同株异花的同株传粉。有时也表示相同基因型的个体相互交配的方式。
(2)相关计算:某自花传粉的植物群体中,显性性状中AA占1/3、Aa占2/3,则自交后产生各种遗传因子组成的比例为:
1/3AA×AA=1/3AA
2/3Aa×Aa=2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)
=1/6AA+1/3Aa+1/6aa
所以
(3)杂合子连续自交,子代所占比例分析:
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1-
-
-
+
-
ⅰ.据上表,可用下图中曲线①表示纯合子(AA和aa)所占比例,曲线②表示显性(隐性)纯合子所占比例,曲线③表示杂合子所占比例。
ⅱ.上表中n的含义是指杂合子自交的代数。
ⅲ.Fn显性个体中不能稳定遗传的个体所占比例为()∶(+)=2∶(2n+1)。
2.自由交配
若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。
(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
(3)示例:已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,让F1自由交配得到F2,将F2的灰身果蝇全部取出,让其自由交配,求后代中灰身果蝇所占的比例。
分析:灰身为显性性状,F2中灰身的遗传因子组成为BB或Bb,分别占1/3和2/3。
方法一:F2中灰身果蝇自由交配有四种组合方式。
♂1/3BB×♀1/3BB→1/9BB灰身
♂1/3BB×♀2/3Bb→2/9B_ 灰身
♂2/3Bb×♀1/3BB→2/9B_ 灰身
♂2/3Bb×♀2/3Bb→3/9B_ 灰身+1/9bb黑身
因此后代中灰身果蝇比例为1/9+2/9+2/9+3/9=8/9。
方法二:F2中只有Bb×Bb后代才出现bb(黑身)果蝇,故黑身果蝇所占比例为2/3Bb×2/3Bb=(2/3)×(2/3)×(1/4)=1/9,则灰身果蝇所占比例为1-1/9=8/9。
[对点训练]
1.豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种,分别受遗传因子T和t控制。种植遗传因子组成为TT和Tt的豌豆,两者数量之比是2∶1。若两种类型的豌豆繁殖率相同,则在自然状态下,所有子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为( )
A.7∶6∶3 B.9∶2∶1
C.7∶2∶1 D.25∶10∶1
B [根据题意,遗传因子组成为TT的豌豆自交,后代遗传因子组成都是TT;遗传因子组成为Tt的豌豆自交,后代遗传因子组成有三种:1/4TT、1/2Tt、1/4tt,则所有子代中遗传因子组成为TT的个体的数量占2/3+(1/3)×(1/4)=9/12,遗传因子组成为Tt的个体的数量占(1/3)×(1/2)=2/12;遗传因子组成为tt的个体的数量占(1/3)×(1/4)=1/12,因此子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为9∶2∶1。]
2.某玉米品种含一对遗传因子A和a,其中a纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A的植株完全正常。现有遗传因子组成为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为( )
A.1∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1
C [遗传因子组成为Aa的个体自交,F1的遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。进行自由交配时,雌性个体产生的配子种类及比例是A∶a=1∶1,由于aa不能产生正常的花粉,能产生花粉个体的遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,因此雄配子的种类及比例是A∶a=2∶1,则自由交配直至F2,aa的概率为=(1/2)×(1/3)=1/6,所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。]
3.(多选)将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得到如下所示的曲线图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
ABD [Aa自交一代产生的个体比为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,纯合子的比例由0变成了1/2,若再次自交还会提高纯合子的比例,所以自交代数越多,纯合子所占比例越高。其中AA与aa的比例是相同的,所以b曲线也可以表示隐性纯合子的比例变化。]
4.豌豆种群杂合子(Aa)作为亲本,连续自交,每代除去隐性个体,得到的