基因频率计算.docx

自交与自由交配自交是指植物中的自花授粉和雌雄异花的同株授粉，广义的自交也可指基因型相同的个体相互交配若只 考虑一个种群的一对等位基因B和b,种群中个体的基因型为BB、Bb、bb,则其包含的交配组合为BB XBB、BbXBb、bbXbb三类自由交配又叫随机交配，是指在一个有性繁殖的生物种群中，任何一个雌 性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等若只考虑一个种群的一对等位基因B和b,种群中个 体的基因型为BB、Bb、bb,则其包含的交配组合为BBXBB、BbXBb、bbXbb、BBXBb、BbXbb、BB Xbb例1 纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，片全为高茎，片自交得F2，在F2中选出高茎豌豆，让其在自 然状态下结实，后代中高茎与矮茎之比为 ，DD、Dd、dd三种基因型之比为 ［答案：5 : 1 3 ： 2 ： 1］例2 两只灰身果蝇交配，子代中灰身：黑身=3 : 1,选出其中的灰身果蝇，全部使其自由交配，下一代果蝇中灰身与黑身的比例是 , BB、Bb、bb三种基因型的概率依次为 ［答案：8 : 1 4-9、4；、1；］解析 例1中豌豆是严格的自花授粉和闭花授粉的植物，自然状态下其交配类型为自交，根据题意可知F2中高茎豌豆的基因型为：仏DD、％Dd,而只有基因型为Dd的个体自交后代才会出现矮茎 (dd)及杂合高茎(Dd),其中矮茎的概率为％,杂合高茎的概率为力，所以F3中矮茎(dd)的概率 为％X%= .1；，高茎的概率为1— / = /，高茎与矮茎之比为5 : 1, Dd的概率为％X%=%, DD的概 6 6 6率为 1—(dd)—% (Dd) =%, DD ： Dd ： dd=3 ： 2 ： 16例2根据题意可知：亲代两灰身果蝇均为杂合体，其基因型表示为Bb,则子代灰身果蝇的基因 型为：仏BB、％Bb,只有当雌雄果蝇同时为Bb时，下一代才会出现黑身。

由于是自由交配，任何一 对果蝇交配时，雄果蝇是Bb的概率为％，雌果蝇是Bb的概率也为％，即^%BbX%Bb£，下一代黑 身的概率为％X%X%= ，灰身的概率为1— 1： = 8；，所以灰身：黑身=8：1要计算三种基因型的 概率，则需分别计算各种可能的交配方式其后代三种基因型的频率，再利用加法原理求所有后代中每种基因型的频率，如下表所示:父配方式早％BBX%BB £早仏BB X %Bb £早 ％Bb X 仏BB £^%BbX%Bb£后代基因型及其频率QB/9BB"Bb何、匕Bb/BB、/Bb、产9 严9/ bb严9后代基因型及其频率合计%BB、％Bb、〈bb在对自由交配后代基因型和表现型的概率计算特别是对基因型概率的计算，用上述方法既繁琐又易出错， 若利用种群基因频率相关知识求解，既可大大简化计算过程又不易错如例2根据题意可知：亲代中两灰 身果蝇均为杂合体，其基因型为Bb，则其子代灰身中％BB, %Bb,因此产生含b基因配子的频率为％,只 有当雌雄配子都含b时，下一代才会表现为黑身果蝇（bb）,因此黑身果蝇（bb）所占比例为仏x%=x， 灰身果蝇的频率为1— i9 = 89，所以灰身：黑身=8 : 1。

如果要进一步计算各种基因型的概率也很容易，bb ★ S’，b_%X%=49，则 Bb「— 19 — 49 = 49］［注意：自交的有关计算不能用基因频率知识］对种群基因频率的影响在一个足够大的种群中，如果不存在突变和选择，自交和自由交配都不会改变种群的基因频率对种群基因型频率的影响在一个足够大的种群中，如果不存在突变和选择，自交能使纯合体的频率逐渐增加，杂合体的频率逐 渐降低，逐渐得到纯系，即自交是获得纯系的有效方法自由交配则不会持续改变种群的基因型频率巩固训练在一个种群中，基因型为AA的个体占50%,基因型为Aa的个体占20%,基因型为aa的个体占30%, 假设各种基因型的个体存活率和繁殖率都相同，请计算下列问题：1.该种群中，A和a的频率分别为 2•若该种群自交一代后，A和a的频率分别为 ，自交两代后，A和a的频率分别为 ；若该种群自由交配一代后，A和a的频率分别为 ，自由交配两代后，A和a的频率分别为 3•若该种群连续自交后，片中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 F2中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 Fn中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 4•若该种群自由交配，片中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 。

F2中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 Fn中AA、Aa、aa基因型的频率分别为 参考答案1. 60%和 40%2. 60%和 40%60%和 40%60%和 40%60%和 40%3. 55%、10%、35% 57.5%、5%、37.5%2 n —1 2 n —150%+20%X ^2^、20% X 2n、30%+20%X "2^4. 36%、48%、16% 36%、48%、16% 36%、48%、16%自交和自由交配有什么区别1. 1自交在遗传学上，动、植物交配方式有杂交和近交（近亲繁殖），其中近交是指有亲缘关系的个体相互交 配，如同胞兄妹交、叔父侄女交、堂表兄妹交等在各类近交中，亲缘关系最近的交配是自交，即同一个 体产生的雌、雄配子相互结合产生下一代自交的概念在植物和动物种群中的含义有所不同，这是解题的 关键：大多数植物没有性别分化，为雌雄同株单性花或两性花植物，像水稻、小麦等两性花植物，其自花授 粉的过程就称为自交；而像玉米、黄瓜等单性花植物来说，自交是指同株异花授粉所以自交的概念适用 于植物，含义是自花授粉或雌雄同株的异花授粉对动物而言，大多数为雌雄异体，虽有像蚯蚓等雌雄同体的低等动物，但为防止物种衰退现象，它们 也通常进行异体受精。

因此，在动物种群中，若没特殊说明，自交的含义是指基因型相同的雌雄异体交配1. 2自由交配自由交配指在一种群中，不同基因型的个体之间都有交配机会且机会均等，既有基因型相同的个体交 配，也有基因型不同的个体交配，强调随机性在间行种植的玉米种群中，随机交配包括自交和杂交方式， 对水稻、小麦等主要进行自花授粉的植物来说，随机交配的概念不适用，而主要是自交在动物种群中， 随机交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配，交配组合数为理论应出现的数目在一个大的种群中，如果没有突变 也没有任何自然选择的影响，那么无论是生物自交还是自由交配， 种群中的基因频率都不改变例如：在一个Aa种群中，A=50%, a=50%，则该种群自交或者随机交配， 后代中A和a的基因频率都不变，仍然是A=50%，a=50%自交和自由交配产生的后代中，基因型频率却有不同如Aa种群自交多代，AA、aa频率升高，而 Aa频率趋进于0；而自由交配产生的后代，各种基因型出现的机率相等，因此自由交配不改变后代基因型 频率例1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得F1,F1全为灰身让F1自由交配得到F2,将F2中灰身蝇取出，让其自由交配得F3, F3中灰、黑身蝇的比 例为（）A 1： 1 B 3： 1 C 5： 1 D 8： 1解析：依据题意，灰身为显性性状，F1中无论雌、雄个体，都为灰身（Aa）, F2代灰身蝇中，雌、 雄都有AA、Aa、二种基因型，比例为1/3AA、2/3 Aa。

因此让F2中灰身蝇自由交配，交配组合如下表 所示：F2?配子F2£配子2/3A1/3 a2/3A4/9AA（灰）2/9Aa（灰）1/3 a2/9Aa （灰）1/9aa（黑）因此可用棋盘法解答此题:答案：DF2 （?）F2 （&1/3AA2/3Aa1/3AA1/3AAx1/3AA1/3AAx2/3Aa2/3Aa2/3Aax1/3AA2/3Aax2/3Aa例2豌豆种子的黄粒和绿粒是一对相对性状，基因位于常染色体上，将纯种的黄粒和绿粒豌豆杂交 得F1全为黄粒让F1自交得到F2,将F2中黄粒种子取出，种植所得的植株自交得F3,问F3中黄粒、 绿粒的比例为（）A 1： 1 B 3： 1 C 5： 1 D 8： 1解析：这道试题的操作过程与例1完全相同，但因豌豆为自花授粉植物，所以让F2中黄粒植株自交 就是自花授粉，交配组合只有两种：1/3 （AAxAA）、2/3（AaxAa）,求得F3中黄粒与绿粒之比为5： 1, 答案：C例3某植物种群中，AA个体占16%, aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分 比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（）A.增大，不变；不变，不变 B.不变，增大；增大，不变C.不变，不变；增大，不变 D.不变，不变；不变，增大解析：随机交配（自由交配）的后代，基因型频率和基因频率都不改变，而自交后代中，基因型频率 改变，基因频率不改变。

答案：Co例4某植物种群中，AA基因型个体占30%, aa个体占20%，该种群植物自交，后代中AA、aa基 因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为()A 42.5% 32.5% 55% 45% B 55% 45% 55% 45%C 42.5% 32.5% 45% 55% D 55% 45% 45% 55%解析：首先计算出该植物种群中A%=55% a%=45%该植物种群自交 交配组合有30%(AAxAA)、 20% (aaxaa)、50%(AaxAa)，后代中 AA 基因型个体的频率为：30%x1+50%x1/4=42.5%； aa 基因 型个体出现的频率为：20%x1+50%x1/4=32.5%；因为自交后代基因频率不变，所以后代中A%=55%，a %=45%答案：Ao自交是指基因型相同的个体杂交自由交配是指某一群体个体之间的随机交配，交配个体的基因型可 以相同也可以不同自交属于自由交配的范畴在群体之间自由交配的情况下可采用基因频率来计算 例题：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()A. 5： 1 B. 8： 1 C. 5： 3 D. 3： 1解析：本题涉及不同范围的果蝇中，自交或自由交配产生后代遗传机率的计算。

设等位基因为A、a,依 题意，灰身对黑身是显性1) 解法一果蝇属雌雄异体生物，自由交配必然是在雌、雄个体间，而F2雌、雄性个体的基因型均有 三种可能：1/4AA、l/2Aa、1/4aa；但雌雄个体自由交配中能产生aa的组合方式如下：①1/2Aax1/2Aa，② 1/4aax1/4aa，③l/2Aaxl/4aa,④l/4aaxl/2Aa,通过计算各组合后代中黑身(aa)个体的机率，即得到aa= 1/4 o解法二在自由交配的群体中，可采用先求出a基因频率，再求aa的基因型频率来计算在F2群体中，a 基因频率为1/2,则后代中黑身个体的机率aa=1/2x1/2=1/4,故灰身与黑身之比为3： 1,答案选Do(2) 解法一由于群体个体之间不是自由交配，故不能使用基因频率的方法来计算F2中雌雄果蝇自交方 式有三种，即①1/4AAxAA，②1/2AaxAa，③1/4aaxaa,通过计算组合②③后代中黑身个体的机率，即得 到 aa=1/2x1/4+1/4x1=3/8o。