例析高中生物遺傳學(xué)中的致死現(xiàn)象

李培青

遺傳學(xué)是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其中有關(guān)致死現(xiàn)象的試題在近幾年高考中逐漸成為熱點(diǎn)。除了考查學(xué)生遺傳的基本規(guī)律、伴性遺傳和生物的變異等重點(diǎn)知識外；還考查學(xué)生獲取信息、分析解決問題和知識的遷移等能力。下面總結(jié)并例析了常見的致死現(xiàn)象，旨在為教學(xué)提供參考。

1 配子致死

配子致死現(xiàn)象是指致死基因在生物個(gè)體發(fā)育階段中的配子時(shí)期發(fā)揮作用而具有致死效應(yīng)。

【例1】 一株雜合子植物（基因型Dd）自交時(shí)，已知含有隱形配子的花粉有50%的死亡率，則自交后代的基因型比例（ ）

A. 1∶1∶1 B. 4∶4∶1

C. 2∶3∶1 D. 1∶2∶1

解析：雜合子植株產(chǎn)生雌配子和雄配子兩種，含有隱性基因的雄配子有1/2死亡，則雄配子的基因組成D：d=2：1，雌配子的基因組成D∶d=1∶1。雜合子自交時(shí)，雌雄配子隨機(jī)交配，后代的基因型比例為DD：（1+1/2）Dd∶1/2dd即是2DD∶3Dd∶1dd。

答案：C。

【例2】 某雌雄異株的高等植物有寬葉和狹葉兩種類型，寬葉（B）對狹葉（b）呈顯性，等位基因位于X染色體上，其中狹葉基因（b）會(huì)使花粉致死。如果雜合寬葉雌株同狹葉雄株雜交，其子代的性別及表現(xiàn)型是（ ）

A. 子代全是雄株，1/2為寬葉，1/2為狹葉

B. 子代全是雌株，1/2為寬葉，1/2為狹葉

C. 子代雌雄各半，全為寬葉

D. 子代中寬葉雌株：寬葉雄株：狹葉雌株：狹葉雄株=1∶1∶1∶1

解析：雜合寬葉雌株的基因型是XBXb，能產(chǎn)生XB和Xb兩種卵細(xì)胞。狹葉雄株的基因型是XbY，根據(jù)題意Xb花粉致死，只能產(chǎn)生Y精子。因此，受精后形成XBY（寬葉雄株）和XbY（狹葉雄株）各半的子代。

答案：A。

2 胚胎致死

合子致死現(xiàn)象是指致死基因在生物個(gè)體發(fā)育階段中的胚胎時(shí)期發(fā)揮作用而具有致死效應(yīng)。

【例3】 在某種家鼠中，黃鼠基因A對灰鼠基因a顯性，短尾基因B對長尾基因b顯性。且基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，這兩對基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配，理論上所產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型為（ ）

A. 3：1 B. 2∶1

C. 4∶2∶2∶1 D. 9∶3∶3∶1

解析：根據(jù)題意兩對基因獨(dú)立遺傳，所以符合自由組合規(guī)律。方法1：當(dāng)AA或者bb存在時(shí)胚胎致死，因此基因型為AAB_、AAbb、aabb的個(gè)體不能存活。當(dāng)雜合的黃色短尾鼠AaBb與AaBb雜交，只能存活A(yù)aB_（6/12）和aaB_（3/12）。方法2：還可以只考慮A和a一對等位基因。因?yàn)椴淮嬖赽b，后代都是B_，又沒有AA，所以當(dāng)Aa與Aa雜交時(shí)，由基因分離定律得Aa∶aa=2∶1。

答案：B。

【例4】 曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞（ZW）的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合，也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學(xué)家推測，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是：卵細(xì)胞與其同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體之一結(jié)合，形成二倍體后代（WW的胚胎不能存活）。若該推測成立，理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是（ ）

A. 雌∶雄=1∶1 B. 雌∶雄=1∶2

C. 雌∶雄=3∶1 D. 雌∶雄=4∶1

解析：根據(jù)減數(shù)分裂知識可得：雌火雞（ZW）產(chǎn)生的卵細(xì)胞可能為Z或W兩種。如果卵細(xì)胞中的染色體是Z，則三個(gè)極體是Z、W、W，這樣卵細(xì)胞與極體結(jié)合就是ZZ、ZW、ZW；如果卵細(xì)胞中的染色體是W，則三個(gè)極體是W、Z、Z，這樣卵細(xì)胞與極體結(jié)合就是WW（胚胎不能存活）、ZW、ZW，所以后代ZW∶ZZ=4∶1，也就是雌雄比是4∶1。

答案：D。

3 隱性致死

隱性致死現(xiàn)象是指隱性基因在純合情況下才具有致死效應(yīng)。

【例5】 基因型為Aa的親本連續(xù)自交，若隱性個(gè)體aa不能適應(yīng)環(huán)境而被淘汰，則第三代AA、Aa所占的比例分別是（ ）

A. 7/8、1/8 B. 15/16、1/16

C. 19/27、8/27 D. 7/9、2/9

解析：此題解法較多，簡便方法是：因?yàn)殡s合子Aa三次連續(xù)自交的后代中Aa為1/8，aa致死而被淘汰，可得第三代中AA為（7/8）/2=7/16，所以AA∶Aa=7：2，即AA、Aa所占比例分別是7/9、2/9。方法2是：Aa自交→第一代（1/3AA、2/3Aa），繼續(xù)自交→第二代（1/3AA、2/3（1/4AA、1/2Aa、1/4aa）），統(tǒng)計(jì)第二代為AA∶Aa∶aa=3/6∶2/6∶1/6。因?yàn)閍a致死被淘汰，即AA∶Aa=3∶2，所以AA=3/5，Aa=2/5；再自交一次，得到的第三代為3/5AA、2/5（1/4AA、1/2Aa、1/4aa），最后統(tǒng)計(jì)為AA∶Aa∶aa=7∶2∶1。

答案：D。

【例6】 已知某環(huán)境條件下某種動(dòng)物的AA和Aa個(gè)體全部存活，aa各題在出生前會(huì)全部死亡。現(xiàn)有該動(dòng)物的一個(gè)大群體，只有AA、Aa兩種基因型，其比例為1∶2.假設(shè)每對親本只交配一次且成功受孕，均為單胎，在上述環(huán)境條件下，理論上該群體隨機(jī)交配產(chǎn)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

解析：由已知條件可知AA∶Aa=1∶2，在該群體中A=2/3，a=1/3，所以隨機(jī)交配后代中AA=4/9，Aa=4/9，aa=1/9（致死被淘汰），所以理論上第一代中AA∶Aa=1∶1。

答案：A。

4 顯性致死

顯性致死指顯性基因具有致死效應(yīng)，它包括顯性純合致死和顯性雜合致死。若為顯性純合致死，則顯性性狀一定為雜合子，顯性個(gè)體相互交配后代中顯∶隱=2∶1。

【例7】 已知在小鼠中，黃鼠基因Y對正常的野生型基因y是顯性，短尾基因T對正常野生型基因t是顯性，而且黃鼠基因Y和短尾基因T在純合狀態(tài)時(shí)都能使胚胎致死。這兩對基因是獨(dú)立遺傳的。現(xiàn)有兩只黃色鼠短尾鼠相互交配，則子代表現(xiàn)型的實(shí)際比例是（ ）

A. 1∶1∶1∶1 B. 3∶1∶3∶1

C. 4∶2∶2∶1 D. 9∶3∶3∶1

解析：兩只黃色短尾鼠基因型都是YyTt，由于顯性基因Y或T純合時(shí)致死，所以YyTt交配后代中，凡含YY或TT的個(gè)體均死亡。單獨(dú)考慮每一對基因型，則其后代基因型有分別為2/3Yy、1/3yy，2/3Tt、1/3tt，隨機(jī)組合后代基因型為4/9YyTt、2/9Yytt、2/9yyTt、1/9yytt，所以表現(xiàn)型比為4∶2∶2∶1。

答案：C。

5 染色體缺失致死

【例8】 （多選）果蠅紅眼對白眼為顯性，控制這對性狀的基因位于X染色體。果蠅缺失1條Ⅳ號染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則致死。一對都缺失1條Ⅳ號染色體的紅眼果蠅雜交（親本雌果蠅為雜合子），在F1中 （ ）

A. 白眼雄果蠅占1/4

B. 紅眼磁果蠅占1/4

C. 染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占1/4

D. 缺失1條Ⅳ號染色體的白眼果蠅占1/4

解析：假設(shè)Ⅳ號常染色體用A表示，缺失的染色體用0表示，則缺失1條Ⅳ號染色體的紅眼雌果蠅（雜合子）的基因型可表示為A0XHXh，產(chǎn)生的配子種類有AXH、0Xh、AXh、0XH，紅眼雄果蠅的基因型可表示為A0XHY，產(chǎn)生的配子種類有AXH、0Y、AY、0XH，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的F1中有1/4個(gè)體死亡，雌果蠅全為紅眼，白眼雄果蠅占1/4，缺失1條Ⅳ號染色體的白眼果蠅占1/6，染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占3/12。

答案：AC。

綜上，只有熟練掌握減數(shù)分裂的過程、遺傳的基本規(guī)律、伴性遺傳和生物的變異等重點(diǎn)知識，真正理解致死現(xiàn)象的本質(zhì)原因，才能在相關(guān)的計(jì)算題中迎刃而解，舉一反三，做到融會(huì)貫通。