1、
高中生物
上海高中生物——例谈自由（随机）交配与自交
题目：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，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身；让F1自由交配产生F2，将F2中的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为（ ）
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
2、
方法一（常规法）：
由题意可知，灰身为显性，设为A；黑身为隐性，设为a
P 灰身AA ×黑身aa
↓
F1 灰身 Aa
↓
F2 基因型 AA 2 Aa aa
表现型 灰身果蝇 黑身果蝇
比例 3 ∶ 1
F2代中灰身果蝇种群内，AA占有1/3，Aa占2/3，让其之间自由交配，就有四种交配方式，如
3、下所示：
交配方式
基因型
表现型
♀1/3AA ╳♂1/3AA
1/9 AA
灰身果蝇（1/9）
♀1/3AA ╳♂2/3 Aa
1/9 AA 1/9 Aa
灰身果蝇（2/9）
♀2/3 Aa ╳♂1/3 AA
1/9 AA 1/9 Aa
灰身果蝇（2/9）
♀2/3 Aa ╳♂2/3 Aa
1/9 AA 2/9 Aa 1/9 aa
灰身果蝇（3/9） 黑身果蝇（1/9）
所以，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为（1/9+2/9+2/9+3/9）: 1/9 = 8 : 1。
方法二（基因频率法）：
由上述题意可知，F2代灰身果蝇中AA占1/3，Aa占2/
4、3，所以在灰身果蝇群体中产生的雌雄配子各有两种：A和a ，其中A的基因频率为 1/3+2/3╳2= 2/3，a的基因频率为2/3╳1/2=1/3，雌雄配子结合是随机的，所以有： ♀ ♂
2/3A 2/3A
1/3a 1/3a
灰身果蝇所占的比率为2/3╳2/3 AA + 2/3╳1/3 Aa + 1/3╳2/3 Aa = 8/9；
黑身果蝇所占的比率为1/3╳1/3aa = 1/9。
所以子二代中灰身果蝇自由交配的后代中灰身果蝇与黑身
5、果蝇的比例为8/9:1/9 = 8:1
说明：此方法在计算过程中也可用一个简单的二项式表示：
（2/3 A+1/3a）（2/3 A+1/3a）=4/9 AA + 2/9 Aa + 2/9 Aa + 1/9aa =4/9 AA + 4/9 Aa + 1/9aa
方法 三（综合法）：
由题意推理，在F2代中灰身果蝇的基因型有两种AA和Aa，分别占据1/3和2/3，它们的交配方式有四种： ♀ ♂
1/3AA 1/3AA
2/3Aa
6、 2/3Aa
只有2/3Aa（♀）× 2/3Aa（♂）的后代中能产生黑身果蝇，并且所占比率为2/3╳2/3╳1/4=1/9，那么灰身果蝇与黑身果蝇的比例为（1-1/9）: 1/9 = 8 : 1， 可较容易得到本题的正确答案为[ B ]
如果我们把题中条件改为“将F2中的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例又该是多少？”
解析如下表格：
代中灰身果蝇的基因型
1/3AA
2/3Aa
自交后代的基因型及比例
AA
1/4AA
1/2Aa
1/4aa
自交后代表现型及其比例
灰身果蝇（1/3）
灰身果蝇
（2/3╳1/4）
灰身果蝇
（2/3╳1/2）
黑身果蝇
（2/3╳1/4）
归类后自交后代中基因型比例
1/3+1/6=1/2AA
1/3Aa
1/6aa
归类后自交后代中表现型比例
灰身果蝇 1/2+1/3=5/6
黑身果蝇1/6
所以，将F2中的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例该是5∶1，和自由交配的结果是完全不同的，由此，我们不难看出，自交和自由（随机）交配是两个不同的概念。
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