7、专题42“自交”与“自由交配”的辨析及相关题型(含解析)

1专题42“自交”与“自由交配”的辨析及相关题型知识背景：（有关Aa连续自交、随机交配及其淘汰aa问题的数学模型建构)一、.Aa连续自交，Fn中Aa基因型频率为(1/2)n，解析如下：由遗传图解可知，在Fn中Aa基因型频率为(1/2)n，则由于纯合子（AA、aa）自交，子代均为纯合子（AA、aa），则Fn+1中出现Aa只能是Fn中Aa自交产生的，用遗传图解表示如下：因此推论成立，Fn中Aa基因型频率为(1/2)n。由于AA、aa出现的概率相等，因此可总结如下：Fn（n∈任意自然数）中A基因频率为1/2，a基因频率为1/2。二、.连续自交并逐代淘汰隐性个体，Fn中Aa基因型频率为2/(2n+1)。2三、随机交配，且此过程无自然选择，适合哈代—温伯格定律分析。Fn（n∈任意自然数）中A基因频率为1/2，a基因频率为1/2。因此根据哈代—温伯格定律可知，Fn中AA概率为1/4；Aa概率为1/2；aa概率为1/4。四、随机交配并逐代淘汰隐性个体，Fn中Aa基因型频率为2/(n+2)，解析如下：（哈代——温伯格定律）因此，随机交配并逐代淘汰隐性个体后，Fn中AA基因型频率为n/(n+2)，Aa基因型频率为2/(n+2)；A基因频率为(n+1)/(n+2)，a基因频率为1/(n+2)。高考题例（2013山东理综）6．用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图，下列分析错误的是3A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等4【热点题型】题型一自交类题型例1、一个植物种群中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因型AA和基因型aa的个体分别占()。A．60%、40%B．36%、42%C．42%、22%D．24%、22%【提分秘籍】自交与自由交配概念辨析及其相关题型的解法1．自交自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为23AA、13Aa植物群体中自交是指：23AA×AA、13Aa×Aa，其后代基因型及概率为34AA、16Aa、112aa，后代表现型及概率为1112A_、112aa。2．自由交配自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为23AA、13Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况如：23AA13Aa×♀23AA13Aa欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法：解法一自由交配方式(四种)展开后再合并：(1)♀23AA×23AA→49AA5(2)♀23AA×13Aa→19AA＋19Aa(3)♀13Aa×23AA→19AA＋19Aa(4)♀13Aa×13Aa→136AA＋118Aa＋136aa合并后，基因型为2536AA、1036Aa、136aa，表现型为3536A_、136aa。解法二利用基因频率推算：已知群体基因型23AA、13Aa，不难得出A、a的基因频率分别为56、16，根据遗传平衡定律，后代中：AA＝562＝2536，Aa＝2×56×16＝1036，aa＝162＝136。解法三算出群体产生雌(雄)配子的概率，再用棋盘格法进行运算：合并后，基因型为2536AA、1036Aa、136aa，表现型为3536A_、136aa。【举一反三】已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为()。A.18B.38C.116D.316解析设抗病基因为A，感病为a，无芒为B，则有芒为b。依题意，亲本为AABB和aabb，F1为AaBb，F2有4种表现型，9种基因型，拔掉所有有芒植株后，剩下的植株的基因型及比例为2314AABb＋12AaBb＋14aaBb和1314AABB＋12AaBB＋14aaBB，剩余的植株套袋，即让其自交，只考虑A、a，则理论上F3中感病的植株为12×14(Aa自交得14aa)＋14(aa)＝38，故选B。答案B【热点题型】题型二自由交配类题型例2、果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一6个群体，其中80%为BB的个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是()。A．25%B．32%C．50%D．64%【举一反三】来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对能够独立遗传的等位基因共同控制，其中B、b分别控制黑色和白色，A能抑制B的表达，A存在时羽毛表现为白色。某人做了如下杂交实验。代别亲本(P)组合子一代(F1)子二代(F2)表现型白色(♀)×白色()白色白色∶黑色＝13∶3若F2中黑色羽毛来航鸡的雌雄个体数相同，F2黑色羽毛来航鸡自由交配得F3。F3中(多选)()。A．杂合子占49B．黑色个体占89C．杂合子多于纯合子D．黑色个体都是纯合子【热点题型】题型三自交与自由交配同时出现的题型例3、某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机杂交产生的后代中，AA个体百分比、A基因频率和分别自交产生的后代中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【随堂巩固】1．给你一粒黄色玉米(玉米是雌雄同株、雌雄异花的植物)，请你从下列方案中选一个既可判断其基因型7又能保持纯种的遗传特性的可能方案()A．观察该黄色玉米，化验其化学成分B．让其与白色玉米杂交，观察果穗C．进行同株异花传粉，观察果穗D．让其进行自花受粉，观察果穗2．果蝇身体褐色对黄色(bb)为显性(为常染色体遗传)，但是含B基因的品系如果在幼虫发育成成虫的这段时间内用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，称为“表型模拟”。“表型模拟”是由环境造成的类似于某些基因型所产生的表现型。现有一只黄色雌果蝇。请你通过一次杂交实验判断其是属于纯合bb，还是属于“表型模拟”。正确的设计思路为()①与其杂交的雄果蝇可以是正常发育(不含有银盐的食物饲养)的黄色果蝇②与其杂交的雄果蝇可以是用含有银盐的食物饲养发育得到的黄色果蝇③其子代用不含有银盐的食物饲养④其子代用含有银盐的食物饲养⑤观察并统计子代体色这种表现型A．①④⑤B．②③⑤C．①③⑤D．②④⑤3．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验结果如表所示。下列说法不正确的是()PF1①♀灰身红眼×黑身白眼♀灰身红眼、灰身红眼②♀黑身白眼×灰身红眼♀灰身红眼、灰身白眼A．果蝇的灰身、红眼是显性性状B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上C．若组合①的F1随机交配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占1/16D．若组合②的F1随机交配，则F2雄蝇中黑身白眼占1/884．图甲是某遗传病的家系谱，已知控制性状的基因位于人类性染色体的同源部分。图乙表示4种男性体细胞内相关基因在性染色体上的位置，那么Ⅱ4应是乙图中的()【解析】由Ⅱ3和Ⅱ4患病，所生女儿Ⅲ3不患病，判断该病为显性遗传病，又控制性状的基因位于性染色体的同源部分，因此Ⅱ3为XAXa，Ⅱ4为XaYA。【答案】A5．人们在野兔中发现了一种使毛色为褐色的基因(T)位于X染色体上。已知没有X染色体的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔(性染色体组成为XO)与正常黄色(t)雄兔交配，预期子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分别为()A．3/4与1∶1B．2/3与2∶1C．1/2与1∶2D．1/3与1∶1【解析】根据题意列出基因型，即XTO和XtY，则子代为XTXt雌性褐色、XOt雌性黄色、XTY雄性褐色、OY致死。【答案】B6．已知狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因(A－a，B－b)控制，表现型有三种，分别为沙色、红色、白色，如图所示。其中1、2号为纯合子。下列分析错误的是()A．5号和6号若产生大量后代，表现型比例为9∶6∶1B．7号基因型和13号基因型不一定相同C．3号一定为杂合子9D．5号和6号产生的沙色后代中，纯合子概率为1/37．在果蝇中，长翅(B)对残翅(b)是显性，位于常染色体上；红眼(A)对白眼(a)是显性，位于X染色体上。现有两只雄果蝇甲、乙和两只雌果蝇丙、丁，这四只果蝇的表现型全是长翅红眼，用它们分别交配，后代的表现型如下：甲×丁乙×丙乙×丁↓↓↓长翅红眼长翅白眼长翅红眼长翅红眼、残翅红眼长翅白眼、残翅白眼对这四只果蝇基因型的推断正确的是()A．甲为BbXAYB．乙为BbXaYC．丙为BBXAXAD．丁为bbXAXa8.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．5：1B．8：1C．5：3D．3：110(3)因为是自由交配，所以计算方法可同(1)小题。F2灰身果蝇中基因型为1/3AA，2/3Aa，F2灰身果蝇中a基因频率=0+1/2×2/3=1/3，其后代中aa=(1/3)2=1/9，则后代中灰身个体(AA、Aa)的概率为1－1/9=8/9。答案选B。(4)F2的灰身果蝇自交方式有两种，即1/3AA×AA，2/3Aa×Aa，则aa=2/3×1/4=1/6，后代中灰身个体(AA、Aa)的概率为1－1/6=5/6。答案选A。【答案】（1）D；（2）C；（3）B；（4）A9.在不考虑基因突变时，以杂合体(Aa)的个体作材料进行遗传实验。请回答：⑴让其连续自交n代，能表示自交代数和纯合体比例关系的图示是，能表示自交代数与隐性纯合体比例关系的图示是；⑵若隐性纯合体的生活力不强而导致胚胎不能存活，请预期自交n代时，杂合体的比例是多少？⑶若让基因型为Aa的个体自由交配n代，后代中的杂合体、纯合体的比例分别是多少？1011．在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题。表现型黄色灰色黑色基因型Aa1Aa2a1a1a1a2a2a2(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2，则其子代的表现型可能为____________。(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是____________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？实验思路：①选用该黄色雄鼠与多只________色雌鼠杂交。②________________。结果预测：①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为________。②如果后代出现________，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。11．果蝇是雌雄异体的二倍体动物，体细胞中有8条染色体，是常用的遗传研究材料。一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。请回答下列有关问题：(1)雄果蝇正常减数分裂的过程中，有两条Y染色体的细胞叫做____________细胞。(2)有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大。研究发现该种群的基因库中存在隐性致死突变基因(胚胎致死)。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F1中有202个雌性个体和98个雄性个体。①导致上述结果的致死基因位于________染色体上。研究发现果蝇中的致死突变会使细胞中的核糖体含量极低，从而使突变