浅析自交与自由交配及有关概率的计算

摘 要：自交和自由交配概率的计算是中学生物教学中的难点。对自交和自由交配的概念进行了辨析，并介绍多种方法对此进行突破。

关键词：自交；自由交配；概率；计算

生物中自交与自由交配经常被学生搞混淆，本文尝试从概念、相关概率的计算及对种群基因频率和种群基因型频率的影响等方面进行比较和分析，希望对师生有所帮助。

一、自交和自由交配的概念辨析

1.自交

自交是指雌雄同体的生物同一个体上的雌雄配子结合。植物自交是指植物中的自花授粉和雌雄异花的同株授粉。在动物中，自交的含义是指基因型相同的个体之间异体交配。

综上所述，广义的自交是指基因型相同的个体相互交配。若只考虑一个种群的一对等位基因B和b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则其包含的交配组合为BB×BB、Bb×Bb和bb×bb三类。

2.自由交配

自由交配又叫随机交配，不同于自交，是指在一个有性繁殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。既有基因型相同的个体交配，也有基因型不同的个体交配，强调随机性。

在生物种群中，随机交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配，交配组合数为理论上应出现的数目。也就是说，若只考虑一个种群的一对等位基因B和b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则其包含的交配组合为BB×BB、Bb×Bb、bb×bb、♂BB×♀Bb、♀BB×♂Bb、♂BB×♀bb、♀BB×♂bb、♂Bb×♀bb、♀Bb×♂bb，其中基因型不同的三组个体间还要考虑正交和反交，所以自由交配共有9组组合形式。

二、自交和自由交配基因型频率、基因频率的计算

高中生物中自交与自由交配后基因型频率的计算学生经常难以准确掌握，结合多年的高中生物教学，在此通过一个例题的多种方法的解答，便可理解其中的含义。

例：已知果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，控制这对性状的基因位于常染色体上，现让纯种的长翅果蝇和残翅果蝇杂交，F1全是长翅，F1自交产生F2：①将F2的果蝇全部自交则后代中表现型和基因型的频率各是多少？②將F2的全部残翅果蝇取出，让其长翅果蝇个体彼此间自由交配则后代中后代中表现型和基因型的频率各是多少？

1.由题意知：长翅为显性，可写出亲本、后代基因型。如用A、a来表示控制长翅和残翅这一对相对性状的基因。由此得出F1长翅基因型为杂合Aa，从而推知其后代的基因型和表现型及比值。

参考文献：

[1]贾海建.慧眼识破“自交”与“自由交配”[J].中学生物教学，2010.

[2]徐新跃.遗传学中基因频率和基因型频率的有关问题[J].中学生数理化：高中版·学研版，2011（2）.

作者简介：李明（1971.10—），男，学历：本科，就职学校：甘肃省秦安县第二中学，主要研究方向：植物性状与环境的关系，曾多次获得国家级二等奖和省级一等奖。