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自交自由交配遗传平衡教育 |
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网友生物圈发起的话题:
动物、植物均有“自交”与“自由交配”,最近模拟试题中有两道试题:
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,并分成两组,(1)一组全部让其自交(2)二组让其自由传粉。一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例(
A.
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
A.
答案:1、C
首先声明:笔者不是专家,但也有意参与讨论,想发表发表自己的看法,不当这处,还请各位行家里手批评指正。
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,或者雌雄同株的一株植物上,雄花和雌花传粉,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同基因型的两个个体进行交配的遗传学实验。
自由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。从理论上讲,在一个大的种群中,如果没有突变和迁移,只要个体间可以自由交配,这个种群经过一代就可以达到遗传平衡。
先说第1题:按照笔者的理解,这是一道错题,没有正确答案可选。水稻是一种自花传粉植物,在自然条件下,主要是进行自花传粉,异花传粉占的比例很低。因此让水稻植株间自由传粉,实际上并不能实现个体间的随机交配,其结果与让其自交并没有明显的差别。笔者猜想,命制该题的应该是一位远离农业生产实际的生物老师,由于不了解水稻作为自花传粉植物的这一特点,一厢情愿地认为自由传粉就等于随机交配而造成错误。如果要使本题成立,那也不难,把水稻改成玉米或者其他异花传粉的植物就行。不过修改后的答案仍然不是C,应该是D。
再说第2题:这类涉及动物种群中不同基因型的个体间可以自由交配的遗传问题,可以先计算出种群中各基因的频率,然后按照遗传平衡平衡定律(哈代-温伯格定律)求出后代中各基因型的频率而得出答案。本题中,由于种群中所有个体的第二对基因都是bb,解题时可以简化条件,只考虑第一对基因即可。由种群中Aa∶AA=1∶1,可以计算出基因A、a的频率分别为p=3/4,q=1/4,把p、q的值代入遗传平衡定律的表达式,即可算出子代群体中AA、Aa、aa三种基因型的频率依次是:P^2=9/16,2pq=3/8,q^2=1/16
对第2题的再思考:曼佗罗网友指出:哈代-温伯格定律适用于:自然选择对性状没有选择作用。而这个题中说到了某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型,显然是被选择了的。所以我认为不能用此定律。
仔细想起来,曼佗罗网友提出的意见很有道理。在一个自然种群中,仅有AAbb和Aabb两种类型,而完全没有aabb的个体,这应该不是偶然的,只能用自然选择来解释——aabb的个体在生存斗争中全部被淘汰了。说实话,笔者当初确定没有想到这一层。现在按照这一思路来重新认识该题,笔者认为还是可以用哈代-温伯格定律解答,只是在最后结果中要去掉aabb这一类型。现将解题过程重新整理如下:
这类涉及动物种群中不同基因型的个体间可以自由交配的遗传问题,可以先计算出种群中各基因的频率,然后按照遗传平衡平衡定律(哈代-温伯格定律)求出后代中各基因型的频率而得出答案。本题中,由于种群中所有个体的第二对基因都是bb,解题时可以简化条件,只考虑第一对基因即可。由种群中Aa∶AA=1∶1,可以计算出基因A、a的频率分别为p=3/4,q=1/4,把p、q的值代入遗传平衡定律的表达式,即可算出子代群体中AA、Aa、aa三种基因型的频率依次是:P^2=9/16,2pq=3/8,q^2=1/16