自交、自由交配的区别
浅析自交与自由交配及其应用举例
浅析自交与自由交配及其应用举例作者：李卫松来源：《中学教学参考·中旬》 2014年第2期江苏宝应县曹甸高级中学（225803）李卫松一、知识内涵辨析1.自交与自由交配的概念不同（1）自交的概念自交是遗传学术语，有狭义和广义两种理解。
狭义的自交仅限于植物，指两性花的自花传粉(如豌豆)，或者雌雄同株植物的异花传粉(如玉米)，其实质就是参与融合的两性生殖细胞来自同一个体；广义的自交是指具有相同基因型的两个个体进行交配。
一般来说，有性别决定的生物不能自交。
动物一般不说自交，只能说基因型相同的个体杂交，相当于自交。
（2）自由交配的概念自由交配也叫随机交配，是指种群内具有生殖能力的雌雄个体之间可以随机交配，不受基因型的限制（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，对豌豆、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.自交与自由交配的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AAAA、AaAa、aaaa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AAAa、AAaa、Aaaa，共六种交配方式。
3.自交与自由交配的结果不同自交和自由交配产生的后代中，基因型频率不同。
如，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）。
随着自交代数的增加，AA、aa基因型频率升高，而Aa基因型频率趋近于0；若自由交配n代产生的后代中，AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，自由交配不改变后代基因型频率。
二、典例应用分析【例1】已知一批基因型为AA和Aa的豌豆种子,其数目之比为1∶2,将这批种子种下，自然状态下自由交配(假设结实率相同)，其子一代中基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为()。
“自由交配”与“自交”的区别和联系
“自由交配”与“自交”的区别和联系自交指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配。
以下几种情况均属于自交的范畴：1．植物为两性花，同一朵花雌雄蕊之间自花授粉或同一植株不同花之间的传粉，如豌豆、桃花等；2．植物为单性花，雌雄异花的同株授粉，如黄瓜、西瓜、南瓜、葫芦等植物；3．动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交，其含意较植物要广泛些。
此外，要注意正确区分“自交”、“自由交配”两个类似的概念：自由交配不同于自交。
自由交配是指群体中的雌雄个体随机交配，而自交在狭义上是指植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉，一般来说，有性别决定的生物不能自交。
可见自由交配与自交的界线分明，切不可混淆。
我们通过以下数学模型构建可以看出二者的区别：如：1．将Dd个体自交，在F1中选择显性个体让其自交得到F2，在F2中再选择显性个体让其自交，……，Fn代中，能够稳定遗传的显性个体占所有显性性状个体的比例是多少？数学模型：X=（2n—1）/（2n+1）2．将Dd个体自交，在F1中选择显性个体让其自由交配（自交和杂交）得到F2，在F2中再选择显性个体让其自由交配，……，Fn代中，能够稳定遗传的显性个体占所有显性性状个体的比例是多少？数学模型：X= n /（n+2）本人认为，需要补充的是：1、确实有很多学生不能正确把握这两个概念在试题中的作用，以至于错误理解造成误判。
2、在一个种群中，一般情况下，就对相对性状而言，其个体不外乎（♂♀）AA、（♂♀）Aa、（♂♀）aa三种基因型。
其交配组合列表如下：也就是说，自由交配包含了自交和杂交两类。
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。
遗传计算中自交与自由交配的区别和实例解析word
遗传计算中自交与自由交配的区别和实例解析word自交，是指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配，泛指种群中相同基因型个体互相交配（狭义上指植物自花传粉等）。
我们今天只讨论杂合子自交的例子。
自由交配，指种群中任一个体都能随机与任一异性个体交配（包括自交和杂交的正反交）。
为了更好的区分自交和自由交配，老师举一个例子：加入控制某种形状的基因为A 和a，其中基因型为Aa 的雄性个体和基因型为Aa 的雌性个体杂交，称之为自交；基因型为Aa 的雄性个体分别和基因型为aa、Aa、AA 的个体杂交，称之为自由交配。
对于杂合子自交，第n 代个体中，杂合子的比例为1/2n，纯合子的比例为1－1/2n，纯合子共两种，单一某种纯合子的比例为（1－1/2n）/2，之前王老师和大家探讨过杂合子自交的规律，不再重复，需要的同学可以自行查看。
自由交配如果符合哈代温伯格定律的话，使用哈代温伯格定律做题解答会比较方便、快捷。
下面我介绍一下哈代温伯格定律。
（p+q）2=1 是数学中一个常用计算公式。
在生物学科中，有时也需要借助于此公式进行相关计算，这里我只说在遗传学计算中的应用。
【例3】小麦的抗锈对感锈为显性，让杂合抗锈病小麦连续自交，F5播种后淘汰感锈病类型，则长出的抗锈病植株中纯合子占 A、31/33 B、31/32 C、31/64 D、31/66【分析】杂合子连续自交，后代中杂合子所占比例逐代减少，到n 代，则杂合子有2 的n 次方分之一（1/2n)，显性纯合子与隐性纯合子各有 (1-1/2n)/2。
所以在淘汰隐性纯合子之后，显性纯合子在全部植株中所占比例为：[(1-1/2n)/2]/[(1-1/2n)/2+（1/2n)]=（2n-1）/（2n+1）例1 中n=5，则显性纯合子所占比例为31/33。
【例4】小麦的抗锈对感锈为显性。
让杂合抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰感锈病类型，F5 播种后长出的植株中抗锈病纯合子所占比例为A、31/33B、31/34C、31/64D、31/66【分析】乍一看，你可能会以为这跟例3 是相同的问题。
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。
一轮复习自交与自由交配专题ppt课件
自交与自由交配辨析
• 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，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。
自 由 交 配 淘 汰 隐 性 个 体
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
探究二：计算方法不同：
• (1).自交:遗传图解 • (2).自由交配:先求配子，再画棋盘。
1.无论是生物自交还是交配不改 变后代基因型频率
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
自由交配基因频率和基因型频 率均不变
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
基因频率计算 A=AA+1/2Aa a=aa+1/2Aa
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
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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。
二、自交与自由交配的规律
2．1、后代基因频率变化
一般而言，在一个比较大的种群中，如果没有突变，没有迁入迁出，没有突变和自然选择，那么无论是生物的交配方式是自交还是自由交配，都不会改变种群中的基因频率。
例如：在一个足够大的种群中，无迁入迁出，无突变，无自然选择，有A，a两种基因，A=50%，a=50%，那么该种群不管自交还是自由交配，后代中 A 和 a 的基因频率都不变仍然是 A=50%
a=50% 。
2．2、后代中基因型频率变化
虽然一个种群中由于没有自然选择和突变导致其后代中基因频率不发生改变，但基因型频率却由于不同的交配方式而呈现一定的变化，亲子代基因型频率可能会有所不同。
例如一个生物种群中一开始只有Aa一种基因型，如果种群连续自交n代产生的后代中，各基因型会发生变化，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），AA、aa 频率升高，而 Aa 频率趋进于 0；而自由交配n代产生的后代中，在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，会遵循遗传平衡定律，逐代保持基因频率及基因型频率不变，各种基因型出现的机率相等，每一代中AA：Aa：aa =1：2：1。
适用哈代温伯格定律。
三．自交与自由交配的解题方法
根据刚才的分析，我们了解了有关自交与自由交配的内容，学生在解答此类问题时关键在于审题，弄清楚到底是哪一种交配方式，然后在根据自交与自由交配的特点来解答习题。
例：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。
（1）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
（2）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为
分析：由题意可知，灰身对黑身为显性，设灰身基因为A，黑身基因为a，则F1的基因型为Aa，自由交配后产生的F2中有三中基因型：1/4AA，1/2Aa和1/4aa，在F2灰身果蝇种群内，AA占1/3，Aa占2/3。
（1）F2中灰身果蝇自由交配有四种交配方式，列表分析如下：
因此，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。
（2）F2中灰身果蝇自交只有两种交配方式，列表分析如下：
因此，后代中灰身果蝇和黑身果蝇的比例为（1/3+2/3×1/4+2/3×1/2）︰（2/3×1/4）=5︰1。
自交和自由交配是两个不同的概念，是做遗传规律题时经常会遇到的问题，也是一个难点，解题的关键是学生要充分理解自交和自由交配的区别，认清本质抓关键，这样才会达到事半功倍的效果。