自由交配下基因型比例的三種解法

柴曉燕

摘要：本文以兩道自由交配下求基因型比例的問題為例，歸納總結(jié)了此類問題的三種解法，

關(guān)鍵詞：自由交配;基因型比例;解法

“自由交配”一詞首次出現(xiàn)在高中生物新課程人教版必修2《遺傳與進(jìn)化》第7章第2節(jié)《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》第115頁(yè)的“思考與討論”欄目中.教材在介紹“用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化”時(shí)，以題目背景的形式涉及到了“自由交配”，并沒有對(duì)自由交配做更深入的闡述，在平時(shí)的練習(xí)和考試中經(jīng)常會(huì)遇到自由交配下求基因型比例的問題.根據(jù)筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)生做過(guò)的題目不少，老師講過(guò)多遍，但學(xué)生遇到這類問題時(shí)還是不能靈活應(yīng)用.究其原因，主要有兩個(gè)：第一，學(xué)生對(duì)自由交配的概念不理解或者理解不到位;第二，學(xué)生缺乏對(duì)方法和規(guī)律的總結(jié)與歸納.下面筆者選了2道例題對(duì)自由交配情況下求基因型比例的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納總結(jié)，以供參考.

1 試題呈現(xiàn)

題目 在阿拉伯牽?；ǖ倪z傳實(shí)驗(yàn)中，用純合紅色牽?；ê图兒习咨珷颗；s交，F(xiàn)1全是粉紅色牽牛花.將F1自交后，F(xiàn)2中出現(xiàn)紅色、粉紅色和白色三種類型的牽?；?，比例為1：2：1，如果將F2中的所有粉紅色的牽?；ê图t色的牽?；ň鶆蚧旌戏N植.進(jìn)行自由受粉，則后代應(yīng)為（ ）

A.紅色：粉色：白色=1：2：1

B.粉紅色：紅色=I：I

C.紅色：白色=3：1

D.紅色：粉紅色：白色=4：4：1

2 解法探究

在這道題目中不僅涉及到自由交配的問題，還涉及到了不完全顯性.假設(shè)阿拉伯牽?；ɑㄉ苫駻、a控制，由題意可知：

解法1基因頻率法

由題意可知，在F2的粉紅色牽牛花和紅色牽?；ㄖ星驛、a的基因頻率即A%=[A/（A+a）]×%=2/3，a% =1 -A%= 1/3，則自由受粉的后代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為AA%=4/9、Aa%=4/9、aa%=1/9.即紅色（AA）：粉紅色（Aa）：白色（aa）=（4/9）：（4/9）：（1/9）=4：4：1.

解法2配子法

由題意可知，F(xiàn)2中的所有粉紅色的牽?；ê图t色的牽?；ㄗ杂墒芊郏从羞@樣的兩個(gè)群體♀ （1/3AA、2/3 Aa）和♂（1/3AA、2/3Aa），求出雌雄配子的種類及其比例.雌配子有兩種即A= 2/3，a=1/3，雄配子有兩種即A= 2/3，a=1/3，然后，用棋盤法列出后代：

即紅色（AA）：粉紅色（Aa）：白色（aa）=（4/9）：（4/9）： （1/9） =4：4：1.

解法3正推法

由題意可知，F(xiàn)：中的所有粉紅色的牽?；ê图t色的牽牛花自由受粉，其交配組合有4種，即：①1/3 AA×1/3AA_+1/9AA;②2/3Aa×2/3Aa.1/9AA、2/9Aa、1/9aa;③（♀）1/3AA×2/3 Aa（6）→1/9AA、1/9Aa;④（♀）2/3Aa×1/3AA（♂）→/9 AA、1/9Aa，整理的結(jié)果：紅色（AA）：粉紅色（Aa）：白色（a）=（4/9）：（4/9）：（1/9）=4：4：1.

3 借石攻玉，觸類旁通

例果蠅的棒眼基因（B）和正常眼基因（b），只位于X染色體上.研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系X^BX^b，其細(xì)胞中的一條x染色體上攜帶隱性致死基因s，且該基因與棒眼基因B始終連鎖在一起（如圖1所示），s在純合（ X^BX^B、X^By）時(shí)能使胚胎致死，若棒眼雌果蠅（X^BX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，F(xiàn)i果蠅的表現(xiàn)型有3種，分別是正常眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和棒眼雌果蠅.F1雌雄果蠅自由交配，F(xiàn)2中B基因的頻率為多少？（用分?jǐn)?shù)形式作答）

解析該題不僅考查了遺傳知識(shí)，還涉及了自由交配下基因頻率的計(jì)算.但是，要求出F2中B基因的頻率，就必須先求出F：的基因型及其比例，而F：是Fi雌雄果蠅自由交配得到.因此，這仍然是一道自由交配情況下求基因型比例的題目.分析題目的已知條件（s在純合（ X^BX^B、X^By）時(shí)能使胚胎致死），不難發(fā)現(xiàn)解這道題目選用配子法最簡(jiǎn)便，而且，不容易出錯(cuò).

自由交配情況下求基因型比例的方法有三種：基因頻率法（又叫遺傳平衡定律法）、配子法、正推法.這三種方法中配子法是最核心、最本質(zhì)的方法，學(xué)生在運(yùn)用的過(guò)程中，只要會(huì)求雌雄配子的種類及其概率，基本上都能做出來(lái)，準(zhǔn)確率高;正推法是最基本的方法，學(xué)生只要理解了自由交配的概念，應(yīng)該也能做出來(lái)，但是，容易出錯(cuò);基因頻率法操作簡(jiǎn)單，但是，局限性大，一般涉及一對(duì)相對(duì)性狀且該性狀受常染色體上的一對(duì)等位基因的控制，且必須是理想條件才能用此法解題.