關于雜合子(Aa)連續自交的問題探討

摘要 通過遺傳圖解和公式推導，并結合例題解析雜合子連續自交，將難點突破，有利于教和學。

關鍵詞 雜合子 連續自交

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼B

基因的分離定律是高中生物中的重點和難點，既要求學生能理解定律實質，又要求學生能夠運用相關知識去解決實際問題。利用基因的分離定律分析遺傳中的相關問題，是考查學生能力的一種常見題型。通過推導分析子代的基因型、表現型，并計算相關的比例、概率，能反映出學生理解、分析等學習能力。下面結合例題，分析控制一對相對性狀的雜合子(Aa)連續自交后代中各類型比例的分析與計算。

1 遺傳圖解與公式總結

在高中生物教學實踐中發現，有許多學生不清楚計算公式的來龍去脈，而只是機械地記憶公式，解題時生搬硬套，有時甚至弄巧成拙。為使學生在理解的基礎上記住公式，為使學生更靈活地運用公式，教師在教學中應指導學生去推導、證明公式。

以控制一對相對性狀的雜合子(Aa)連續自交為例，有如下的遺傳圖解(圖1)。

由上圖可知，一對相對性狀的雜合子(Aa)連續自交n代的比例公式總結如下：

2 例題解析

【例1】下列曲線能正確表示雜合子(Aa)連續自交若干代，子代中顯性純合子所占比例的是(

)

分析：(注：各圖中的n為自交代數)在正確理解的基礎上準確記憶公式是解題的關鍵，通過公式很顯然得出結果，此題答案為B。順便可以引出而雜合子比例應為c，具體過程見公式推導。

【例2】某水稻的一對相對性狀受等位基因Aa控制(A基因控制優良性狀的表達，a基因控制不良性狀的表達)。用該水稻雜合子(Aa)做親本自交，子一代中淘汰aa個體，然后再自交，再淘汰aa個體……的方法育種，問：(1)子n代種子中雜合子的比例是多少?(2)子，n代種子中顯性純合子的比例是多少?分析：在雜交育種中，因為育種的需要，需要選育并淘汰部分品種，這樣子代就不是一個整體了，要注意把被淘汰的去掉。本題要求的是雜合子在淘汰掉隱性純合子后剩下子代個體中所占的比例。

根據總結中的公式可知：子n代中雜合子Aa占1／2ⁿ，因此純合子AA和aa占1-(1，2)ⁿ，則AA是1，2(1-1/2ⁿ)，淘汰掉aa個體，則Aa％=Aa，(AA+Aa)，代入計算得子n代Aa的比例為2/2ⁿ+1。AA％=AA，(AA+Aa)，代人計算得子n代AA的比例為：(2ⁿ-1)，(2ⁿ+1)。

答案：(1)子n代Aa的比例為2／2ⁿ+1

(2)子n代種子中顯性純合子占(2ⁿ-1)／(2ⁿ+1)

如果在胚胎時期因某種原因而使純合子aa死亡，自交后代中基因型及其頻率又有何變化呢?

【例3】某植株(Aa)自交，若純合子aa致死，連續自交n代后，其雜合體的比例為：

A (2／3)ⁿ

B 1/2ⁿ

C 2/3ⁿ

D 2/2ⁿ+1

分析：此種情況與例2比較，二者的區別是：例2中純合子aa是在發育成aa個體后被淘汰，因aa個體的存在，改變了自交后代各種基因型的頻率；在例3中純合子aa在尚未發育成新個體即死亡，后代中無aa個體。這樣，自交后代中個體的基因型及比例就與例2有所不同。

根據總結中的公式可知，子n代中雜合子Aa占1／2ⁿ，由于純合子aa未發育成新個體即被淘汰，子一代中只有1／3AA和2／3Aa，以此類推，連續自交n代后，其雜合體的比例為(2／3)ⁿ，答案應選A。