高三生物三轮强化

再认识“自由交配”

                              ——计算策略  

历年高考试题再现

（2014年四川高考）：在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠（丁），让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：

亲本组合：丁×纯合黑鼠（A+ABB×aaBB）

          F1：1黄鼠：1灰鼠   

                   A+aBB       AaBB

F1黄鼠自由交配： F2： 3黄鼠：1黑鼠

F1灰鼠自由交配： F2 ：3灰鼠：1黑鼠

（2013年四川高考）（l）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1自由交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）:

实验亲本：红眼（♀）×朱砂眼（♂）

          F1：雌雄全红眼

          F2：雌：全红眼 

                  雄：红眼：朱砂眼=1：1

①B、b基因位于_____X______染色体上，朱砂眼对红眼为___隐___性。

② 让F2代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇自由交配。所得F3代中，雌蝇有___2__种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为_____1/4_______。

（2012年四川高考）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

（1）一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼。 F1代雌雄果蝇自由交配，所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为  2：1    ，在F2代红眼雌果蝇中杂合子的比例为  5/6  。

（2）果蝇体内另有一对基因T、t与A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，所得F1代的雌雄果蝇自由交配，F2代雌雄比例为3  ：5，无粉红眼出现。

    T、t位于 常 染色体上，亲代雄果蝇的基因型为ttAAXby 。

F2代雄果蝇中共有    8  种基因型，其中不含Y染色体的个体所占比例为    1/5      。

 

欣赏以上试题后，你有什么想法？

 

 

 

 

 

 

一、自由交配的正确理解

•    自由交配-------也叫随机交配,是指各种基因型的雌雄个体间的随机交配。

在雌雄异株的植物体中，也叫随机授粉。

也就是说,雌雄个体的基因型可以是不同的也可以是相同,而且每种情况都要考虑.

假如一个种群中的个体基因型为AA,Aa,那么自由交配的方式就有四种，

  即：AA和AA,          AA和Aa,

         Aa和AA,           Aa和Aa

区别一下：自交

     自交-----就是同种基因型的雌雄个体杂交或植物的自花授粉.强调基因型相同的个体杂交。

假如个体基因型为AA和Aa,那么自交方式就有两种,即：AA和AA,       Aa和Aa.

二、自由交配的计算策略

（一）回顾一下自交的计算方法：

            已知一批基因型为DD与Dd的豌豆种子，其数目之比为1：2，将这批种子种下，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为DD、Dd、dd的种子数之比为（    ）

    1/3DD×DD →1/3(DD×DD) →1/3DD

    2/3Dd×Dd →2/3(Dd×Dd) →2/3（1/4DD、2/4Dd、1/4dd）

     DD:1/3+2/3×1/4=1/2   

     Dd:2/3×2/4=1/3   

     dd:2/3×1/4=1/6

故DD:Dd:dd=1/2 :1/3 :1/6=3:2:1

    要注意的是：自交时不能写成1/3DD×1/3DD而写成1/3（DD×DD）

（二）、自由交配的题型分类

      1、按基因的位置分类：

            （1）常染色体上的基因

            （2）X染色体上的基因

       2、按基因的对数分类：

            （1）一对基因

            （2）两对（多对）基因

       3、按基因型的种类及比例分类：

           （1）雌雄个体基因型种类及比例相同

           （2）雌雄个体基因型种类及比例不同

（三）、自由交配的解题套路（方法）

方法1：基因型法

方法2：配子法（棋盘法）

方法3：遗传平衡定律法（即哈迪-温伯格定律）

 

再认识三种方法：

例题：老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)显性，是由常染色体上的一对等位基因控制。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果黄鼠与黄鼠（第一代）自由交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠所占的比例是：

由题意含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合，则黄鼠的基因型不存在AA,因此F1黄鼠基因型为杂合Aa，从而推知其后代的基因型和表现型及比例。

            F1　　　　　    黄鼠    

                              Aa

                              ↓×

             F2　　　1/4AA      2/4Aa      1/4aa

                             不存在      存在       存在

   故F2代老鼠的基因型有Aa、aa，其比例分别为：      Aa=2/3       aa=1/3

方法1：基因型法

由于皮毛黄色和灰色这对相对性状是由常染色体上的一对等位基因控制，可知每种基因型的个体中雌雄个体数量应相等，即各占一半。

则F2中雌雄老鼠的基因型如下表示：

         F2：♂ 2/3Aa 、♂1/3 aa         ♀ 2/3Aa 、♀1/3aa  

因此F2代老鼠自由交配就有四种组合方式：

♂2/3Aa ×♀2/3 Aa →2/3× 2/3(Aa×Aa) →4/9（1/4AA、2/4Aa、1/4aa）

♂2/3Aa ×♀1/3 aa →2/3× 1/3(Aa×aa) →2/9（1/2Aa、1/2aa）

♂1/3aa ×♀2/3 Aa →1/3× 2/3(aa×Aa) →2/9（1/2Aa、1/2aa）

♂1/3aa ×♀1/3 aa →1/3× 1/3(aa×aa) →1/9aa

从而得到F3代： AA：4/9×1/4=1/9   不存在

                           Aa：4/9×2/4+2/9×1/2+2/9×1/2=4/9    存在

                           aa：4/9×1/4+2/9×1/2+2/9×1/2+1/9=4/9    存在

             故在第三代中黄鼠所占的比例是1/2。

 

 

 

方法2：配子法（棋盘法）

由前面分析可知：

F2：♂ 2/3Aa 、1/3 aa       ♀ 2/3Aa 、 1/3 aa

根据基因分离定律可知雄果蝇中能产生A、a雄配子的概率为：

♂（A：2/3×1/2A=1/3         a：2/3×1/2a+1/3×1a=2/3）

雌果蝇中能产生A、a雌配子的概率为：♀（ 1/3A、  2/3a）

F2代老鼠自由交配，即雌雄配子自由结合：

♂配子  ♀配子	1/3A	2/3a
1/3A	1/9AA 不存在	2/9Aa
2/3a	2/9Aa	4/9aa

故在第三代中黄鼠所占的比例是：1/2。

方法3：遗传平衡定律法（即哈迪-温伯格定律）

由上可知F2代老鼠的雌雄基因型及比例分别为2/3Aa、1/3aa，在一个理想的种群中个体间自由交配，其遵循遗传平衡定律（p+q）2 =p2+2pq+q2=1,若亲本产生A的基因频率为P，产生ａ的基因频率为ｑ，则子代基因型及比值为AA＝p2、Aa＝2pq、aa＝q2。

F2老鼠的基因型及比值为2/3Aa、1/3aa，

     则A的基因频率为2/3×1/2=1/3，

       ａ的基因频率为1/3+2/3×1/2=2/3，

 则F3代中基因型AA＝1/9(不存在)、

                            Aa＝4/9、

                            aa＝4/9

 故在第三代中黄鼠所占的比例是：1/2。

 

归纳总结：

 

 http://s6/mw690/003czuStty6ROPk6t2lb5&690

三、实战演练

1、若蚕蛾的黑斑翅和白翅由两对独立遗传的常染色体基因（B和b．E和e）共同控制，B基因决定黑色素形成，E基因抑制B基因的表达。选BBEE和bbee  杂交产生F1，让F1雌雄个体自由交配获得F2 。

从理论上分析，若将F2黑斑翅中基因型相同的雌雄个体间自由交配得F3，后代中黑斑翅的纯合子占F3中全部黑斑翅蚕蛾个体的比例为___．

 

 

2、某一种群中有AA和Aa两种基因型的个体，

（1）如果雌雄个体均有AA和Aa，且比例为1：2

                        

（2）如果雌雄个体均有AA和Aa，但雌性个体AA和Aa的比例为1：2，雄性个体AA和Aa的比例为2：1；

                         

 

（3）如果雌性个体AA和Aa的比例为1：2，雄性个体只有Aa；

                           

以上3种情况均进行自由交配，后代的基因型及比例是多少？

3、在家蚕遗传中，黑色（H）与淡赤色（h）是蚕体色的相对性状，黄茧（D）与白茧（d）是有关茧色的相对性状．

现有一对蚕蛾杂交后产下的受精卵发育得到黑色黄茧：黑色白茧：淡赤色黄茧：淡赤色白茧=9：3：3：1，若让杂交子代中的黑色白茧类型发育的蚕蛾自由交配，其后代中黑色白茧的概率是___________． 

 http://s12/mw690/003czuStty6ROPmy8Jl0b&690

 

5、某种动物的性别决定为 XY 型，其毛色、眼色性状分别由等位基因 A/a 、 B/b 控制，眼色基因 (B/b) 位于X 染色体上。

  选取黑毛红眼（♀）和白毛白眼（♂）杂交产生F1，雌雄全为灰毛红眼   让F1自由交配产生F2。

F1 中雌性个体的基因型为AaXBXb ,雄性个体基因型为AaXBY。

 若让F2中灰毛红眼雌性个体与灰毛白眼雄性个体自由交配，后代中杂合雌性个体占的比例为___  。

 

总结：

•    总之，在解此类题时，一定要仔细阅读题目，搞清在什么范围内求自交还是自由交配的机率，然后选择合适的解题方法，得出正确的答案。

四、课后巩固

1、（2014年四川高考）：在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠（丁），让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：

亲本组合：丁×纯合黑鼠（A+ABB×aaBB）

          F1：1黄鼠：1灰鼠   

                   A+aBB       AaBB

F1黄鼠自由交配： F2：

F1灰鼠自由交配： F2 ：

 

 

 

•    2（2013年四川高考）（l）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1自由交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）:

实验亲本：红眼（♀）×朱砂眼（♂）

          F1：雌雄全红眼

          F2：雌：全红眼 

                  雄：红眼：朱砂眼=1：1

①B、b基因位于___________染色体上，朱砂眼对红眼为______性。

② 让F2代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇自由交配。所得F3代中，雌蝇有_____种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为____________。

 

 

 

•    3（2012年四川高考）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

（1）一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼。 F1代雌雄果蝇自由交配，所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为      ，在F2代红眼雌果蝇中杂合子的比例为    。

 

 

 

 

4、已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身蝇杂交，F1全为灰身。F1自交产生F2，试问：
（1）取F2中的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（   ）
（2）取F2中的雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（   ）
（3）将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（   ）
（4）将F2的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（   ）