自交与自由交配
自交与自由交配的区别 (2)
浅谈自交与自由交配的区别新疆生产建设兵团第三师四十五团一中王大姣 844604 在高中生物遗传和变异的教学过程中，发现不少同学常将自交和自由交配混为一谈，认为自由交配简称自交的错误认识。
针对这个问题我尝试从概念、交配组合类型、相关概率的计算及后代的基因频率和基因型频率来阐明，供大家商榷。
一、自交与自由交配的概念不同：在遗传学中，自交是指基因型相同的生物个体交配，自交是获得纯系品种的有效方法。
植物指自花传粉和雌雄异花的同株传粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。
一般用遗传学符号“⊕”自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。
植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。
二、自交与自由交配的交配组合种类不同：若只考虑某群体中的一对等位基因A和a，种群个体的基因型为AA、Aa、aa，自交方式有AA×AA、Aa× Aa、aa×aa三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA× Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式。
可见自由交配比自交的交配组合类型要多，体现种群雌雄个体之间的随机交配。
三、自交与自由交配相关概率的计算结果不同杂合子连续自交，纯合子与杂合子所占比例及变化曲线如图：曲线a：代表纯合子连续自交比例。
曲线c：代表杂合子连续自交比例。
曲线b：代表显性（隐性）纯合子的比例。
1.自花传粉的植物群体中，显性性状AA占1/3,Aa占2/3。
则自交后代产生AA的概率为1/3×1+2/3×1/4=1/2.2.动物群体中，显性性状AA占1/3,Aa占2/3，则自由交配组合为AA×AA、Aa× Aa、AA× Aa；A基因频率为2/3, a基因频率为1/3,则后代AA的概率为2/3×2/3=4/9。
例1．已知豌豆的的高茎（DD）和矮茎（dd）是一对相对性状，基因位于常染色体上。
自交、自由交配的区别
自交、自由交配的区别1、自交与自由交配的概念不同1.1 自交自交在人教版的教材中多次出现，学生对之认识较为清晰。
遗传学上，动植物的交配方式主要分为杂交和近交两种，其中近交也就是近亲繁殖，是指具有亲缘关系的个体相互交配,如叔父侄女婚配、同胞兄妹婚配等，主要包括自交，回交等。
在各类近交方式中，亲缘关系最近的交配是自交,也就是指即同一个体产生的雌、雄配子相互结合产生下一代。
当确定一方基因型时,交配另一方的基因型也就对之确定了。
自交在动物和植物中的概念内涵不同，这是学生在做题时需要特别注意的问题。
简单来说，自交就是自身交配，所以主要适用于植物.大多数植物没有性别分化，为两性花植物如小麦，自交就是自花授粉的过程；而对于黄瓜等单性花植物而言,自交就是指同株异花授粉.所以自交对于植物来说就是自花授粉或雌雄同株的异花授粉。
相对而言，由于大多数动物为雌雄异体，交配方式为异体受精。
所以在动物种群中,若没特殊说明，自交的含义是指广义上的自交,即基因型相同的雌雄异体交配。
目前自交是获得纯系的有效方法，一般用圆符号表示。
1．2 自由交配自由交配在教材中出现的次数很少，只在必修二第七章出现过一次，而且配套的习题较少，学生不易理解.自由交配也称为随机交配,强调随机性。
自由交配也就是指在一种群中，不同基因型的个体之间都有交配机会且机会均等，这样交配的双方基因型不确定，可以相同也可以不同。
所以说自由交配的交配方式广泛，包括自交、杂交、测交等。
对豌豆、小麦等自花授粉的植物，随机交配的概念不适用,而主要是自交。
在动物种群中，自由交配是雌雄个体之间，不管基因型如何，随机交配，交配组合数为理论应出现的数目，一般×表示2、自交和自由交配的交配组合方式不同自交与自由交配的概念不同决定了两者的交配组合方式不同,例如若某生物种群中的个体基因型有AA、Aa、aa三种,则自交指基因型相同的个体交配，有三种交配方式，即AA×AA、Aa× Aa、aa×aa；自由交配是指群体中的个体随机交配，其交配方式比自交要多样，有六种：AA×AA、Aa× Aa、aa×aa 、AA× Aa、AA×aa、Aa×aa。
自交.自由交配的区别
自交.自由交配的区别自交、自由交配的区别1、自交与自由交配的概念不同1.1 自交自交在人教版的教材中多次出现，学生对之认识较为清晰。
遗传学上，动植物的交配方式主要分为杂交和近交两种，其中近交也就是近亲繁殖，是指具有亲缘关系的个体相互交配，如叔父侄女婚配、同胞兄妹婚配等，主要包括自交，回交等。
在各类近交方式中，亲缘关系最近的交配是自交，也就是指即同一个体产生的雌、雄配子相互结合产生下一代。
当确定一方基因型时，交配另一方的基因型也就对之确定了。
自交在动物和植物中的概念内涵不同，这是学生在做题时需要特别注意的问题。
简单来说，自交就是自身交配，所以主要适用于植物。
大多数植物没有性别分化，为两性花植物如小麦，自交就是自花授粉的过程；而对于黄瓜等单性花植物而言，自交就是指同株异花授粉。
所以自交对于植物来说就是自花授粉或雌雄同株的异花授粉。
相对而言，由于大多数动物为雌雄异体，交配方式为异体受精。
所以在动物种群中，若没特殊说明，自交的含义是指广义上的自交，即基因型相同的雌雄异体交配。
目前自交是获得纯系的有效方法，一般用圆符号表示。
1．2 自由交配自由交配在教材中出现的次数很少，只在必修二第七章出现过一次，而且配套的习题较少，学生不易理解。
自由交配也称为随机交配，强调随机性。
自由交配也就是指在一种群中，不同基因型的个体之间都有交配机会且机会均等，这样交配的双方基因型不确定，可以相同也可以不同。
所以说自由交配的交配方式广泛，包括自交、杂交、测交等。
对豌豆、小麦等自花授粉的植物，随机交配的概念不适用，而主要是自交。
在动物种群中，自由交配是雌雄个体之间，不管基因型如何，随机交配，交配组合数为理论应出现的数目，一般×表示2、自交和自由交配的交配组合方式不同自交与自由交配的概念不同决定了两者的交配组合方式不同，例如若某生物种群中的个体基因型有AA 、Aa 、aa 三种，则自交指基因型相同的个体交配，有三种交配方式，即AA ×AA 、Aa × Aa、aa ×aa ；自由交配是指群体中的个体随机交配，其交配方式比自交要多样，有六种：AA ×AA 、Aa × Aa、aa ×aa 、AA × Aa、AA ×aa 、Aa ×aa 。
自交与自由交配的区别
自交与自由交配的区别1 概念不同：自交是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。
自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。
植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。
2 交配组合种类不同。
若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，自交方式有AA×AA、Aa× Aa、aa×aa三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA× Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式。
3 结果不同。
含一对等位基因（Aa）的生物，连续自交n代产生的后代中，基因型为Aa的个体占1/2n，而基因型为AA和aa的个体各占1/2×（1-1/2n）；若自由交配n代产生的后代中，AA：Aa：aa =1：2：1。
例题：1、基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，全部让其自交,植株上aa基因型的种子所占比例为（ D ）A. 1/9B. 3/8C. 1/6 6解析：Aa自交子一代的基因型有三种：AA：Aa：aa =1：2：1，去掉隐性个体后，AA个体占1/3，Aa占2/3,全部自交，即1/3AA⊕，2/3Aa⊕，子二代中aa所占比例为2/3×1/4=1/62、已知某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型，Aabb：AAbb=1：1，且该种群中雌雄个体比例为1：1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为（ B ）A. 1/2B. 5/8C. 1/4 4解析：动物种群个体间自由交配，是指雌雄个体间，基因型可能相同，也可能不同。
本题中，理论上雌雄全体比例为1：1，雌或雄中基因型比例Aabb：AAbb=1：1，因此可以用棋盘法解答比较直观易懂。
3 已知果蝇的灰身和黑身一对相对性状，基因位于常染色体上，将纯种的灰身和黑身蝇杂交得F1，F1全为A 1：1B 3：1C 5：1D 8：1解析：F1无论雌雄都为灰身（Aa），F2雌雄都有AA、Aa、aa三种基因型，灰身蝇的基因型及比例为1/3AA、2/3 Aa，因此仍然用棋盘法解答此题：1、基因型为Aa种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，并分成两组，(1)一组全部让其自交（2）二组让其自由传粉。
自交和自由交配
10、（10全Ⅱ－4）已知某环境条件下某种动 物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全 部死亡，现该动物的一个大群体，只有AA、Aa两 种基因型，其比例为1：2。假设每对亲本只交配 一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下， 理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的 比例是：（ ） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:1
11、果蝇的红眼和白眼是性染色体上的一对等 位基因控制的相对性状．用一对红眼雌雄果蝇交 配，子一代中出现白眼果蝇．让子一代果蝇自由 交配，理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为： （ ） A．3：1 B．5：3 C．13：3 D ． 7： 1
12、（13山东－6，P102－2） 用基因型为Aa的小麦 分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性 个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因 型频率绘制曲线如图，下列分析错误的是：（ A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4 B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4 C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一 ）
2、推算方法不同： 如基因型为AA（1/3）、Aa（2/3）在群体中自交和 自由交配的方式不同。
3、结果不同：
上述自交和自由交配中出现aa的概率分别为多少？ 1/6、1/9 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 特别提醒：
（1）不论是自交还是自由交配，在没有选择因素发生，
基因频率都不变。
（2）自由交配且无选择因素，既处于遗传平衡状态， 基因型频率和基因频率都不变化。
“自交”和“自由交配”
1、概念不同：
（1）自交：基因型相同的生物体间相互交配。子代情
况只需要统计各自交的结果。 如：豌豆是严格自花、闭花传粉的植物，只能是同一基 因型的豌豆进行自交。 （2）自由交配：群体中的个体随机进行交配（是各个
自交和自由交配
自交和自由交配1 概念上的不同1．1 自交大多数植物没有性别分化，为雌雄同株单性花或两性花植物，像水稻、小麦等两性花植物，其自花授粉的过程就称为自交；而像玉米、黄瓜等单性花植物来说，自交是指同株异花授粉。
所以自交的概念适用于植物，含义是自花授粉或雌雄同株的异花授粉。
对动物而言，大多数为雌雄异体，虽有像蚯蚓等雌雄同体的低等动物，但为防止物种衰退现象，它们也通常进行异体受精。
因此，在动物种群中，若没特殊说明，自交的含义是指基因型相同的雌雄异体交配。
1．2 自由交配自由交配指在一种群中，不同基因型的个体之间都有交配机会且机会均等，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。
在间行种植的玉米种群中，随机交配包括自交和杂交方式，对水稻、小麦等主要进行自花授粉的植物来说，随机交配的概念不适用，而主要是自交。
在动物种群中，随机交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配，交配组合数为理论应出现的数目。
2 后代相关频率变化的比较2．1 自交和自由交配后代中，基因频率变化在一个大的种群中，如果没有突变，也没有任何自然选择的影响，那么无论是生物自交还是自由交配，种群中的基因频率都不改变。
例如：在一个Aa种群中，A=50%，a=50%，则该种群自交或者随机交配，后代中A和a的基因频率都不变，仍然是A=50%，a=50%。
2．2 自交和自由交配后代中，基因型频率变化自交和自由交配产生的后代中，基因型频率却有不同。
如Aa种群自交多代，AA、aa频率升高，而Aa频率趋进于0；而自由交配产生的后代，各种基因型出现的机率相等，因此自由交配不改变后代基因型频率。
3 遗传平衡定律法在一个理想的种群中个体间自由交配，其遵循遗传平衡定律（p+q）2 =1,若亲本产生A的基因频率为P，产生ａ的基因频率为ｑ，则子代基因型及比值为AA＝p2、Aa＝２pq、aa＝q2。
3 常见习题例析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。
自交和自由交配的公式
自交和自由交配是两种不同的交配方式，它们在生物学中有特定的定义和公式。
1. 自交（Self-fertilization）：指同一个个体的两个或多个生殖细胞结合，进行交配。
自交可以发生在许多生物中，特别是植物中比较常见。
自交的公式可以表示为：
AA + aa → AA + aa
这里的AA和aa分别代表具有不同等位基因的两个同源染色体。
自交导致后代中的基因型变得更加纯合，即具有相同等位基因的数量增加。
2. 自由交配（Outcrossing）：指个体之间的交配是随机和自由的，没有特定的选择限制。
这种交配方式通常发生在许多动物和某些植物中，其中个体可以自由选择配偶。
自由交配没有一个特定的公式，因为交配的结果取决于个体之间的遗传差异和随机选择的因素。
需要注意的是，自交和自由交配是生物学领域的专业术语，用于描述不同的交配模式和遗传现象。
在实际应用中，存在许多复杂的遗传模型和公式，用于研究和预测不同交配方式下的遗传变化。
自交与自由交配的计算问题
广东教育·高中2016年第2期理综高参自交与自由交配的计算问题■广东省中山市中山纪念中学邓过房一、自交与自由交配1．概念不同：自交是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。
自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。
植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。
2．交配组合种类不同：若某群体中有基因型AA 、Aa 、aa 的个体，自交方式有AA ×AA 、Aa ×Aa 、aa ×aa 三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA ×Aa 、AA ×aa 、Aa ×aa ，共六种交配方式。
3．结果不同：含一对等位基因（Aa ）的生物，连续自交n 代产生的后代中，基因型为Aa 的个体占12n ，而基因型为AA 和aa 的个体各占12×（1-12n ）；若自由交配n 代产生的后代中，AA ∶Aa ∶aa =1∶2∶1。
二、典型例题详解【例1】(2013·山东)用基因型为Aa 的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa 基因型频率绘制曲线如图1所示。
下列分析错误的是（）A ．曲线Ⅱ的F 3中Aa 基因型频率为0.4B ．曲线Ⅲ的F 2中Aa 基因型频率为0.4C ．曲线Ⅳ的F n 中纯合体的比例比上一代增加(12)n ＋1D ．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A 和a 的基因频率始终相等解析：本题结合基因的分离定律考查基因频率和基因型频率的计算方法。
依题意可首先分析出前三代中Aa 的基因型频率(如下表)，据此可判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应表中的②、④、③、①四种情况。
由图可知，曲线Ⅱ的F 3中Aa 的基因型频率与曲线Ⅲ的F 2中Aa 的基因型频率相同，均为0.4，A 、B 正确；曲线Ⅳ的F n 中纯合体的比例和上一代中纯合体的比例分别为1－12n 和1－12n －1，两者相差12n ，C 错误；曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况，此过程中没有发生淘汰和选择，所以各子代间A 和a 的基因频率始终相等，D 正确。
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“自交与自由交配”的机率计算
自交是指基因型相同的个体杂交。
自由交配是指某一群体个体之间的随机交配，交配个体的基因型可以相同也可以不同。
自交属于自由交配的范畴。
在群体之间自由交配的情况下可采用基因频率来计算。
例题：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。
将纯种的灰身和黑身蝇杂交，F1全为灰身。
F1自交产生F2，试问：（1）取F2中的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（）
（2）取F2中的雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（）（3）将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（）
（4）将F2的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（）
A．5：1 B．8：1 C．5：3 D．3：1
解析：本题涉及不同范围的果蝇中，自交或自由交配产生后代遗传机率的计算。
设等位基因为A、a，依题意，灰身对黑身是显性。
（1）解法一果蝇属雌雄异体生物，自由交配必然是在雌、雄个体间，而F2雌、雄性个体的基因型均有三种可能：1/4AA、1/2Aa、1/4aa；但雌雄个体自由交配中能产生aa的组合方式如下：①1/2Aa×1/2Aa，
②1/4aa×1/4aa，③1/2Aa×1/4aa，④1/4aa×1/2Aa，通过计算各组合后代中黑身（aa）个体的机率，即得到aa=1/4。
解法二在自由交配的群体中，可采用先求出a基因频率，再求aa的
基因型频率来计算。
在F2群体中，a基因频率为1/2，则后代中黑身个体的机率aa=1/2×1/2=1/4，故灰身与黑身之比为3：1，答案选D。
（2）解法一由于群体个体之间不是自由交配，故不能使用基因频率的方法来计算。
F2中雌雄果蝇自交方式有三种，即①1/4AA×AA，
②1/2Aa×Aa，③1/4aa×aa，通过计算组合②③后代中黑身个体的机率，即得到aa=1/2×1/4+1/4×1=3/8。
解法二在果蝇自交这个群体中，纯合子(AA+aa)+杂合子(Aa)=1，而F2中Aa=1/2，F2自交后代中Aa=1/4，故aa=(1－杂合子)/2=3/8，答案选C。
（3）解法一 F2灰身果蝇中基因型为1/3AA，2/3Aa，自由交配有4种方式，①1/3AA×1/3AA，②2/3Aa×2/3Aa，③1/3AA×2/3Aa，
④2/3Aa×1/3AA，但只有2/3Aa与2/3Aa杂交时才能产生aa，故aa=1/9；解法二 F2灰身果蝇中a基因频率=1/3，其后代aa=1/3×1/3=1/9，答案选B。
（4）F2的灰身果蝇自交方式有两种，即1/3AA×AA，2/3Aa×Aa，则aa=2/3×1/4=1/6，答案选A。
答案：（1）D （2）C （3）B （4）A
从上述计算可看出，①在自由交配的情况下，采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简单；②注意自交和自由交配时各种基因型出现的概率，如F2中Aa自交为1/4Aa×Aa，而Aa自由交配为1/4Aa×1/4Aa。
因为自交时,某个体基因型是Aa的机率是1/4,当它的基因型确定后,与之交配的个体(不论是同一个体还是相同基因型的个体),其基因型就随
之确定了,因此不用再乘以1/4.如同有两个人如果知道他们穿的衣服颜色是一样的,那么当其中一个穿的衣服颜色决定后,另一个就一定是与他的相同了。
自由交配则不同,两个个体基因型都是未知的,所以都要先确定它们各自的概率。
总之，在解此类题时，一定要仔细阅读题目，搞清在什么范围内求自交还是自由交配的机率，然后选择合适的解题方法，得出正确的答案。