說說遺傳題中的“自交與自由交配”

劉健

[摘 要]遺傳的概率計算是高中生物教學的重點和難點，其中自交與自由交配問題經(jīng)常被學生搞混淆。通過說概念、說方法等形式對自交與自由交配的概率計算問題進行分析探討，以有效突破教學難點。

[關鍵詞]遺傳；自交；自由交配

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）32-0096-01

遺傳題的計算一直是高考生物的熱點和難點，其中關于自交與自由交配的題型也時常出現(xiàn)。學生在理解這兩個概念時通常只局限于其表層含義，但當遺傳題中給自交與自由交配設置特定情境時，學生的解題往往出現(xiàn)問題。對此，我結合多年的高中生物教學經(jīng)驗，通過典型例題分析它們各自的解題方法。

一、說概念

1.自交：一般指具有相同基因型的兩個個體進行交配。

2.自由交配：也叫隨機交配，是指種群內(nèi)具有生殖能力的雌雄個體之間可以隨機交配，不受基因型的限制。強調隨機性，可以是植物，也可以是動物。

二、說方法

1.自交題型解法

自交強調的是相同基因型個體之間的交配。對于植物，自花傳粉是一種最為常見的自交方式；對于動物（雌雄異體）自交更強調參與交配的雌雄個體基因型相同。一般來說都是關于常染色體遺傳的自交。

【例1】 番茄的紅果（R）對黃果（r）是顯性，讓純種紅果植株和黃果植株雜交得F1，F(xiàn)1再自交產(chǎn)生F2，淘汰F2的黃果番茄，利用F2中的紅果番茄自交，則F3中RR、Rr、rr三種基因型的比例是（ ）。

A.4∶4∶1 B.3∶2∶1 C.1∶2∶1 D.9∶3∶1

解析：

則F3中rr占（2/3）×（1/4）=1/6，Rr占（2/3）×（1/2）=1/3，RR占（1/3）×1+（2/3）×（1/4）=1/2，即RR∶Rr∶rr→3∶2∶1。故選B。

2.自由交配題型解法

自由交配強調的是群體中所有個體進行隨機交配。常見有常染色體遺傳的自由交配和性染色體遺傳的自由交配，解題方法常用遺傳平衡定律法和配子法。

（1）遺傳平衡定律法

【例2】果蠅灰身（A）對黑身（a）為顯性，現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交，產(chǎn)生的F1雌雄個體間相互交配產(chǎn)生F2，將F2中所有黑身果蠅除去，讓灰身果蠅自由交配，產(chǎn)生F3。問F3中灰身與黑身果蠅的比例是（ ）。

A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1

解析：F2基因型1/4AA、2/4Aa、1/4aa，除去全部黑身果蠅，F(xiàn)2中灰身果蠅有兩種1/3AA、2/3Aa，則A、a的基因頻率分別為2/3、1/3。根據(jù)哈德—溫伯格定律，F(xiàn)3中AA=（2/3）2=4/9，Aa=2×2/3×1/3=4/9，aa=（1/3）2=1/9，則灰身∶黑身=8∶1。故選C。

在一個理想群體中，即沒有其他因素的干擾，則各代基因頻率保持不變。因此可以運用遺傳平衡定律法解決自由交配后子代性狀分離比問題，若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則AA、Aa、aa的基因型頻率分別為p2、2pq、q2。這類題關鍵要看清楚題目是否符合運用遺傳平衡定律法的要求，同時要注意題目里是否有隱含條件。

（2）配子法

首先算出群體產(chǎn)生的雌（雄）配子的概率，再用棋盤法進行計算。例2也可用此方法來解答。

解析：F2基因型1/4AA、2/4Aa、1/4aa，除去全部黑身果蠅，F(xiàn)2中灰身果蠅有兩種1/3AA、2/3Aa，

合并之后基因型分別是AA=4/9，Aa=4/9，aa=1/9，則表現(xiàn)型灰身∶黑身=8∶1。

配子法還可以用于性染色體遺傳的自由交配。首先算出群體產(chǎn)生的雌（雄）配子的概率，用棋盤法根據(jù)雌雄配子隨機結合進行計算。

總之，自交與自由交配計算問題是高考生物的熱點，也是學生比較容易混淆的地方，教師應在教學中選編典型的習題，重點講解解題方法與技巧，引領學生突破學習難點，促進學生以點帶面對遺傳規(guī)律的計算和應用有一個整體的把握。

（責任編輯 黃春香）