如何解遺傳學中“致死現象”試題

張敬亮

近幾年在平時的考試及高考中，會見到不少“致死現象”的遺傳習題，如何能快速、準確地解答出來，對考生來說至關重要。

致死的原因從不同角度劃分有不同類型：如從致死來源可分為配子致死、合子致死；從基因顯隱性的角度可分為顯性基因致死和隱性基因致死；從基因與染色體角度可分為常染色體上基因致死及性染色體上基因致死；從基因數量角度又可分為一對基因控制的致死及兩對基因控制的致死現象等。

1一對基因控制的致死遺傳

1，1常染色體顯性基因控制致死遺傳

【例1】無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對相對性狀，按基因的分離定律遺傳。為了選育純種的無尾貓，讓無尾貓自交多代，但發現每一代中總會出現約1/3的有尾貓，其余均為無尾貓。由此推斷正確的是()

A，貓的有尾性狀是由顯性基因控制的

B，自交后代出現有尾貓是基因突變所致

C，自交后代無尾貓中既有雜合子又有純合子

D，無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占1／2

解析：D本題考查基因的分離定律在生產和生活中的應用。無尾貓自交后代有兩種表現型：即有尾和無尾兩種。因此可以判斷出貓的無尾性狀是由顯性基因控制的。后代出現有尾貓是性狀分離的結果。假設有尾、無尾是由一對等位基因(A或a)控制，無尾貓自交，發現每一代中總會出現約1/3的有尾貓，說明顯性純合致死，因此自交后代無尾貓中只有雜合子。無尾貓(Aa)與有尾貓(aa)雜交后代中：1/2為Aa(無尾)，112為aa(有尾)。

【例2】試回答下列問題：在一些性狀的遺傳中，具有某種基因型的合子不能完成胚胎發育，導致后代中不存在該基因型的個體，從而使性狀的分離比發生變化。小鼠毛色的遺傳就是一個例子。

一個研究小組，經大量重復實驗，在小鼠毛色遺傳的研究中發現：

①黑色鼠與黑色鼠雜交，后代全部為黑色鼠；

②黃色鼠與黃色鼠雜交，后代中黃色鼠與黑色鼠的比例為2：1；

③黃色鼠與黑色鼠雜交，后代中黃色鼠與黑色鼠的比例為1：1。

根據上述實驗結果。回答下列問題(控制毛色的顯性基因用A表示，隱性基因用a表示1：

(1)黃色鼠的基因型是____，黑色鼠的基因型是____。

(2)推測不能完成胚胎發育的合子的基因型是____。

(3)寫出上述②③兩個雜交組合的遺傳圖解。

1，2常染色體隱性基因控制致死遺傳

【例3】如果一個雜合子Aa的自交后代只有一種表現型，且表現型與親本相同，請分析可能的原因。

解析：此題一定是隱性純合致死，故子代的表現型與親本相同。

1，3 x染色體上基因控制致死遺傳

【例4】一個自然繁殖、表現型正常的果蠅種群，性別比例偏離較大，經研究發現該種群的基因庫中存在致死基因，它能引起某種基因型的個體死亡。從該種群中選取一對雌雄果蠅相互交配F1中有202個雌陛個體和98個雄性個體。請回答：

(1)導致上述結果的致死基因具有_____性致死效應，位于——染色體上。讓F₁中雌雄果蠅相互交配，F2中出現致死的概率為

。

(2)從該種群中任選取一只雌果蠅，如何鑒別它是純合子還是雜合子?

解析：(1)一對雌雄果蠅相互交配，發生了偏離，且后代的雌雄的比例約為2：1，故致死的基因為隱性基因且致死的基因型為x^bY f(基因用B、b表示)，這對雌雄果蠅的基因型分別為x^Bx^b、X^BY；F₁中雌性個體的基因型為x^Bx^B、x^Bx^b，且概率各為1／2；雄性個體的基因型為x^BY，則F₂中出現致死的概率為：1／2x1／4=1／8。

(2)從該種群中任選一只雌性果蠅，其基因型為x^Bx^B或x^Bx^b，而雄性果蠅的基因型只能是x^BY，如果雌性果蠅的基因型為x^Bx^b，則其雜交的后代雌性和雄性的比例約為1：1；如果雌性果蠅的基因型為x^Bx^b，則其雜交的后代雌性和雄性的比例約為2：1，以此可作為鑒定該雌性果蠅是純合子還是雜合子的依據。

答案：(1)隱X 1／8

(2)將該只雌性果蠅與種群中任一雄果蠅交配，統計子代雌、雄果蠅的數目。若子代雌、雄果蠅比例約為1：1，說明該雌果蠅為純合子；若子代雌性、雄性果蠅比例約為2：1，說明該雌果蠅為雜合子。

2兩對基因控制的致死遺傳

2，1配子致死遺傳

【例5】某自花傳粉植物灰種皮(Y)對白種皮(y)為顯性，紫莖(A)對綠莖(a)為顯性，抗病(B)對感病(b)為顯性，各由一對等位基因控制，并分別位于3對同源染色體上，且當花粉含A、B基因時不能萌發長出花粉管。請回答：

(1)如果只考慮莖的顏色和抗病性狀的遺傳：讓基因型為AaBb的植株和aabb的植株相互受粉，正交和反交產生的子代性狀分離比_____(填相同或不相同)，原因是______。

(2)用基因型為AaBb的植株作材料，可以采用_____育種方法獲得基因AABB的紫莖抗病植株。

解析：解此類題一定要用到題干給的已知條件，AB基因型的花粉，不能萌發長出花粉管。由此知AB基因型的雄性配子不能參與受精作用，但AB基因型的雌配子可以參與受精作用。故AaBb和aabb檀株雜交正反交結果不同；AaBb植株若自交不能產生正常的AB雄配子，故自交不能得到基因型AABB植株，但用單倍體育種的方法可以得到。

答案：(1)不相同

AB基因型的花粉不能參與受精作用，影響子代性狀分離比

(2)單倍體

2，2合子致死遺傳

【例6】

日本明蟹殼色有三種情況：灰白色、青色和花斑色，其生化反應原理如圖1所示。圖1

日本明蟹殼色的生化反應理示意圖

基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白質無酶1活性，基因a純合后，物質A(尿酸鹽類)在體內過多積累，導致成體會有50％死亡A物質積累表現為灰白色殼，c物質積累表現為青色殼，D物質積累表現為花斑色殼。

請回答：

(1)青色殼明蟹的基因型可能為_____。

(2)兩只青色殼明蟹雜交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例為1：6。親本基因型可能為______。

(3)AaBbxAaBb雜交，后代的成體表現型及比例為_______。

解析：首先要根據題干中的條件，分析總結與基因型有關的信息：

A物質積累表現為灰白色殼，表明控制合成酶1的基因不能表達，可推知灰白色殼的基因型為aa__，c物質積累表現為青色殼，說明酶1、酶2的基因都已表達，可推知青色殼的基因型為A__B__，D積累表現為花斑色殼，說明酶1、酶3的基因都已表達，可推知花斑色殼的基因型為A__bb。

(1)根據以上分析，青色殼明蟹的基因型可能有四種，即AABB、AaBB、AABb、AaBb。

(2)兩只青色殼明蟹雜交，即基因型為A___B__x__A___B雜交，后代的蟹只有灰白色(aa___)和青色(A___B___)，可推知雙親基因型是AaB___，又由于是雜交，所以雙親基因型是AaBb和AaBB。

(3)根據基因的自由組合定律可知，A__B__(青色)：aaB(灰白色)：A bb(花斑色)：aabb(灰白色)=9：3：3：1，即青色：：灰白色：花斑色=9：4：3；但由于“物質A(尿酸鹽類)在體內過多積累，導致成體會有50％死亡”，即aa__(灰白色)成體后有一半要死亡，所以青色：灰白色：花斑色=9：2：3。注意：(1)本題中的性狀與酶和基因的關聯性，需要從題干中所給的條件進行分析總結。(2)要理解本題兩對等位基因符合基因的自由組合定律，但還要考慮表現型和數量特殊性。

答案：(1)AABB、AaBB、AABb、AaBb

(2)AaBbxAaBB

(3)青色殼：灰白色殼：花斑色殼：9：2：3

可見，致死現象中的子代分離比與正常狀態的分離比不同，但解此類題照樣要遵循孟德爾遺傳定律。若是一對基因控制的性狀遺傳用分離定律解題；若是兩對基因控制的性狀遺傳用自由組合定律解題；若是性染色體上基因控制的性狀遺傳需要考慮伴性遺傳的特點，但要考慮致死個體對正常比例的影響。