Question

遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某种马的平衡种群中，皮毛颜色（栗色和黑色）由常染色体上的一对等位基因( A/a)控制，回答下列问题。

(l)在马的种群基因库中，A基因的频率是指____。平衡种群保持基因频率和基因型频率不改变，需要满足的条件是：种群非常大、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出、_______ 和___________ 。

(2)若该马的平衡种群由AA、Aa和aa三种基因型的个体组成，且这三种基因型个体数量之比为1:4:4，那么该种群中a基因的频率是 ___。该平衡种群随机交配三代后获得R，则R代显性个体中纯合子所占的比例为 ___。

(3)假设母马每胎只能生育一匹小马，请通过一代杂交实验完成皮毛颜色性状的显隐性判断，写出实验思路并预期结果及结论___________。

Answer

A基因占A、a基因总数的比率 不产生突变 不发生自然选择 2/3 1/5 方案一：选择多对黑色（或栗色）马交配，若子代均为黑色（或栗色），则说明黑色（或栗 色）为隐性，若子代中出现栗色（或黑色），则说明黑色（或栗色）为显性。

方案二：选择多匹栗色马和多匹黑色马交配，若子代中黑色多于栗色，则说明黑色为显

性，若子代中栗色多于黑色，则说明栗色为显性。

方案三：选择一匹栗色（或黑色）雄马和多匹黑色（或栗色）雌马交配，若子代都为栗色（或黑色）或栗色：黑色=1:1，则栗色（或黑色）是显性，若子代中全为黑色（或栗色）或黑 色（或栗色）多于栗色（或黑色），则黑色（或栗色）为显性。

【解析】

1、相对性状中显隐性的判断：

（1）亲代两个性状，子代一个性状，即亲2子1可确定显隐性关系；

（2）亲代一个性状，子代两个性状，即亲1子2可确定显隐性关系。

所以亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系，但亲1子1或亲2子2则不能直接确定。

2、基因频率及基因型频率：

（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；

（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。

（3）遗传平衡公式：(p+q)2=p2+q2+2pq。

（1）基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，本题中A的等位基因只有a，故A基因频率指A基因占A、a基因总数的比率；要保证种群的基因频率和基因型频率不变一般要满足以下五点：①种群非常大②所有雌雄个体能自由交配并产生后代③没有迁入和迁出④没有突变⑤没有自然选择。

（2）根据题文aa占4/9，Aa占4/9，根据公式一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率，a的基因频率=4/9+1/2×4/9=2/3，则A的基因频率为1/3；因为该马的种群为平衡种群且是随机交配，所以A、a的基因频率不变，显性纯合子AA所占比例为1/3×1/3=1/9，Aa所占比例=2×1/3×2/3=4/9，故显性个体中纯合子的比例为1/5。

（3）题干中说明母马每胎只能生育一匹小马，在杂交过程中要选择多对相同性状的马进行交配，避免结构出现的偶然性，要判断马皮毛颜色的显隐性可通过以下三种方案进行：

方案一：选择多对黑色（或栗色）马交配，若子代均为黑色（或栗色），则说明黑色（或栗 色）为隐性，若子代中出现栗色（或黑色），则说明黑色（或栗色）为显性。

方案二：选择多匹栗色马和多匹黑色马交配，若子代中黑色多于栗色，则说明黑色为显性，若子代中栗色多于黑色，则说明栗色为显性。

方案三：选择一匹栗色（或黑色）雄马和多匹黑色（或栗色）雌马交配，若子代都为栗色（或黑色）或栗色：黑色=1:1，则栗色（或黑色）是显性，若子代中全为黑色（或栗色）或黑 色（或栗色）多于栗色（或黑色），则黑色（或栗色）为显性。