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“自交”与“自由交配”

(2008-04-15 14:17:22)
标签:

自交

自由交配

遗传平衡

教育

分类: 题里题外

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. 1/9    1/6    B. 3/8  1/9     C. 1/6  5/12   D.1/6  1/9 

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. 1/2       B. 5/8       C. 1/4       D.3/4 

答案:1、C    ;  2、B 。    恳请专家解析特别是第二题。

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 。由于亲代中只有AA、Aa两种基因型,因此子代群体中能够稳定遗传的个体只能是基因型为AA的个体,它占的比例为9/16,所以第2题没有正确答案,正确答案是9/16。

 

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 。由于基因型aa的个体不能存活,所以种群中实际生存的个体的基因型频率为:AA——9/15,Aa——6/15。这样该题的正确答案就成了9/15,结论还是原题中没有给出正确答案。(4月22日)

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