Aa自交和自由交配问题的分析技巧

赵　星　(甘肃省镇原县孟坝中学　甘肃庆阳 ７４４５０６)

摘要：杂合子（Aa）遗传实验问题包括进行连续自交或连续随机交配。分析这类问题关键是要理解自交和随机交配的区别和遗传方式的不同。

关键词：自交  随机交配   连续遗传

中国图书分类号：G633.91    文献标识号：C

在高考生物复习教学中，常会遇到杂合子Aa连续遗传问题，学生觉得难于理解，无从下手。杂合子（Aa）遗传实验问题常包括进行连续自交或连续随机交配。分析这类问题关键是要理解自交和随机交配的区别和遗传方式的不同。是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花传粉和雌雄异花的同株传粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。随机交配是指群体中的所有个体间随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配，。杂合子（Aa）子代自交方式有ＡＡ×ＡＡ　Ａａ×Ａａ ａａ×ａａ。随机交配方式有①ＡＡ×ＡＡ、②ａａ×ａａ③Aa×Aa、④Aa×ＡＡ⑤ＡＡ×aa ⑥ＡＡ×ａａ同时还要考虑各组合的正反交。以下通过教学中的两个实例分析来说明解决此类问题的思路和方法技巧。

１.Aa连续随机交配

例1.大豆植株的颜色受一对等位基因控制。基因型AA的植株呈深绿色，基因型Aa的植株呈浅绿色，基因型aa的植株呈黄色。深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相同，而黄色植株会在幼苗阶段死亡。现有一批浅绿色植株作亲本，经相互授粉得到F₁，成熟的F₁植株经自由授粉得到F₂……，以相同的方法得到F_n。

① F₂代可存活植株与黄色植株的比            

②F₂成熟植株中，深和浅绿色植株比             

③F₃代成熟植株中AA、Aa的基因型频率             a的基因频率             

解析：Aa自交F₁成熟植株中1／３ＡＡ、２／３Aa成熟的F₁植株是自由授粉所以须考虑正交和反交，则有下列杂交组合：

①1／3ＡＡ×1／3ＡＡ、　　　　　　②2／3Aa×2／3Aa

③1／3ＡＡ×2／3Aa、　　　　　　　④2／3Aa×1／3ＡＡ

F₂中：ａａ：2／3Aa×2／3Aa=2／3×2／3×1／4＝1／9ａａ

（ＡＡ、Aa）=　1－（1／9）＝8／9  （ＡＡ、Aa）：ａａ=8／9：1／9=8：1

其中Aa=2／3×2／3×1／2+（1/3×2/3×1/2）+（1/3×2/3×1/2）=4/9

ＡＡ=8/9－4/9=4/9

（或ＡＡ=1/3×1/3+2/3×2/3×1/4+1/3×2/3×1/2）+（1/3×2/3×1/2）=4/9）

淘汰１／９ａａ后，F2成熟后存活植株中

 ＡＡ=4/8=1/2  　　　　Aa= 4/8=1/2

同理：F2植株自由授粉后F3中

ａａ：1／2Aa×1／2Aa=1／2×1／2×1／4＝1／16ａａ

（ＡＡ、Aa）=　1－（1／16）＝15／16

Aa=1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=6/16

ＡＡ=15/16－6/16=9/16

（或ＡＡ=1/2×1/2+1／2×1／2×1／4+1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=9/16）

淘汰１／１６ａａ后,F₃成熟后存活植株中：

ＡＡ=９/１５=0.6 　　　　 Aa= ６/１５=0.4

所以： A的基因频率=2×3+2/2×5=0.8    

 a的基因频率＝２／２×５＝0.2

2. Aa连续自交：

例2.豌豆子叶黄色Y对绿色y为显性。现用杂合黄色豌豆连续自交3代,分析以下问题

（1）F₂ 中黄色种子和绿色种子的比__________ 

  （2）F₃中杂合子的概率______  黄色纯合子的概率_______

　（3）若自交并淘汰绿色种子，则F₂ 中杂合子的概率______纯合子的概率____

F₃保留种子中杂合子的概率______纯合子的概率_______

解析：杂合子连续自交只考虑一种交配形式，不考虑其反交，所以就有：

F₁    1/4ＹＹ 1/2Ｙｙ1/4ｙｙ　黄色种子：绿色种子＝３：１

　F₁  自交F₂中，

黄色种子（ＹＹ　Ｙｙ）＝１／４＋1/2×１／４＋１／２×１／２＝５／８

绿色种子ｙｙ＝1/2×１／４＋１／４＝３／８

黄色：绿色＝５／８：３／８＝５：３

F_2：３／８ＹＹ　　１／４Ｙｙ　　３／８ｙｙ

　F_２ 自交F_３中，

杂合子Ｙｙ＝１／４×１／２＝１／８

纯合子（ＹＹ　ｙｙ）＝１－１／８＝７／８

黄色纯合子＝７／８÷２＝７／１６

　若Ｙｙ自交并淘汰绿色种子，F₁淘汰１／４ｙｙ后为

1／３ＹＹ　　　　２／３Ｙｙ

1／３ＹＹ　　２／３×（1/4ＹＹ 1/2Ｙｙ1/4ｙｙ）

F₂：ｙｙ＝２／３×１／４＝１／６

黄色（ＹＹ　Ｙｙ）＝１－１／６＝５／６

ＹＹ＝1／３＋２／３×１／４＝３／６

　　Ｙｙ＝２／３×１／２＝１／３

　淘汰１／４ｙｙ后为　　ＹＹ＝３／５　　Ｙｙ＝２／５　

F_２ 自交F_３中，

ｙｙ＝２／５×１／４＝１／１０

黄色（ＹＹ　Ｙｙ）＝１－１／１０＝９／１０

ＹＹ＝３／５＋２／５×１／４＝７／１０

　　Ｙｙ＝２／５×１／２＝１／５

　淘汰１／１０ｙｙ后，在F_３保留种子中，

　纯合子ＹＹ＝７／９　　杂合子Ｙｙ＝２／９。