例析遺傳問題中的致死情況

四川 文新明

例析遺傳問題中的致死情況

四川 文新明

近幾年的高考，不管是全國的統(tǒng)考題，還是各省單獨(dú)的命題，遺傳題都是“壓軸戲”，而且也是拉開成績差距的主要因素，而遺傳問題中的特殊情況又是我們教學(xué)和鞏固訓(xùn)練中必須加以重視的問題。如遺傳中的致死情況就是非常重要的命題素材和方向，對(duì)這類問題可以歸納為以下幾種類型加以分析訓(xùn)練。

一、配子致死情況

這種情況通常是指某種基因會(huì)使某類配子致死，使含有該基因的配子不能完成受精作用，而不會(huì)出現(xiàn)某些基因型的后代，進(jìn)而出現(xiàn)特定性狀或特殊比例。

【例1】雌雄異株的高等植物剪秋羅有寬葉和狹葉兩種類型，寬葉（B）對(duì)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，其中1/2為寬葉，1/2為狹葉

B. 子代全是雌株，其中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】由于狹葉雄株產(chǎn)生的Xb雄配子會(huì)致死，所以，就只有含Y的雄配子分別和1∶1的含XB和Xb的雌配子受精結(jié)合，后代就只出現(xiàn)雄株，并且寬葉和狹葉各占1/2，故A項(xiàng)正確。

【答案】A

二、合子致死情況

該情況是指某些性狀的遺傳中某種基因型的合子（或早期胚胎）具有致死效應(yīng)，即雖然能形成合子（受精卵），但不能完成胚胎的發(fā)育，從而不會(huì)出現(xiàn)某種基因型的后代，同樣會(huì)出現(xiàn)特殊比例的表現(xiàn)型。

【例2】番茄植株有無茸毛（A、a）和果實(shí)的顏色（B、b）由位于兩對(duì)常染色體上的等位基因控制。已知在茸毛遺傳中，某種純合基因型的合子具有致死效應(yīng)，不能完成胚的發(fā)育。有人做了如下四個(gè)番茄雜交實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：有茸毛紅果×有茸毛紅果→有茸毛紅果∶無茸毛紅果=2∶1

實(shí)驗(yàn)2：有茸毛紅果×無茸毛紅果→有茸毛紅果∶有茸毛黃果∶無茸毛紅果∶無茸毛黃果=3∶1∶3∶1

實(shí)驗(yàn)3：甲番茄植株×乙番茄植株→有茸毛紅果∶有茸毛黃果∶無茸毛紅果∶無茸毛黃果=2∶2∶1∶1

實(shí)驗(yàn)4：有茸毛紅果×有茸毛紅果→有茸毛紅果∶有茸毛黃果∶無茸毛紅果∶無茸毛黃果

（1）番茄的果實(shí)顏色性狀中，____ ___果是隱性性狀。致死合子的基因型是_______。

（2）實(shí)驗(yàn)1子代中的有茸毛紅果番茄的基因型為_______，欲進(jìn)一步確認(rèn)，最簡便的方法是_______。

（3）實(shí)驗(yàn)2中甲、乙兩親本植株的基因型依次是______和_______。（4）實(shí)驗(yàn)3中兩親本的表現(xiàn)型分別是_______和_______。（5）實(shí)驗(yàn)4產(chǎn)生的子代有4種表現(xiàn)型，理論上其比例應(yīng)為_______，共有_______種基因型。

（6）在生長環(huán)境適宜的情況下，讓實(shí)驗(yàn)2子代中的有茸毛紅果番茄植株全部自交，所得后代個(gè)體中出現(xiàn)有茸毛黃果的概率是________。

【解析】根據(jù)題意中“某種純合基因型的合子具有致死效應(yīng)”，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3，即可知道凡含有AA基因型的合子都會(huì)致死，所以，在有茸毛中就只有Aa基因型，而比例就只有實(shí)驗(yàn)1的2∶1和實(shí)驗(yàn)3的2∶2∶1∶1，而非3∶1和3∶3∶1∶1了。也就有實(shí)驗(yàn)4的子代有4種表現(xiàn)型，比例為6∶2∶3∶1，6種基因型（因?yàn)檎?/16的AABB，2/16的AABb和1/16AAbb都在合子階段就致死了，沒有完成胚的發(fā)育，所以，子代無該三種基因型的個(gè)體）。

【答案】 （1）黃 AA （2）AaBB和AaBb 自交（3）AaBb aaBb （4）有茸毛紅果 有茸毛黃果（5）6∶2∶3∶1 6 （6）1/9

三、幼苗或胚胎致死情況

這類問題和前面兩種情況皆不同，它既有正常的配子完成受精作用，合子又能完成早期發(fā)育，只是隨著生長發(fā)育的進(jìn)行出現(xiàn)由某些基因型決定的生理缺陷，不能繼續(xù)發(fā)育為成體（成熟植株）而中途死亡。如植物中的白化苗、黃化苗等，由于某種基因型決定其不能正常合成葉綠素等關(guān)鍵色素，原來種子中儲(chǔ)存的有機(jī)物耗盡后植株不能轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)而在幼苗期死亡。

【例3】某種鼠中，黃鼠基因Y對(duì)灰鼠基因y為顯性，短尾基因T對(duì)長尾基因t為顯性，且基因Y或t純合時(shí)都能使胚胎致死，這兩對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的，現(xiàn)有兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配，理論上所生子代表現(xiàn)型比例為 （ ）

A. 2∶1

B. 9∶3∶3∶1

C. 4∶2∶2∶1

D. 1∶1∶1∶1

【解析】很顯然能夠完成胚胎發(fā)育成為子代個(gè)體的只有2YyTT、4YyTt共6黃色短尾，以及1yyTT、2yyTt共3灰色短尾，即子代表現(xiàn)型比例為2∶1。

【答案】A

【例4】（2009·四川卷·節(jié)選）大豆是兩性花植物，下面是大豆某些性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)：大豆子葉顏色（BB表現(xiàn)深綠；Bb表現(xiàn)淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：

組合 母本 父本 F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)一 子葉深綠不抗病 子葉淺綠抗病 子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株二 子葉深綠不抗病 子葉淺綠抗病子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株；子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

（1）用表中F1的子葉淺綠抗病植株自交，在F2的成熟植株中，表現(xiàn)型的種類有_______，其比例為___________。

（2）用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F1，F(xiàn)1隨機(jī)交配得到的F2成熟群體中，B基因的基因頻率為___________。

【解析】解這類問題一定要理解題意，弄清要求回答的是所有子代呢？還是成熟的子代？這是分析和計(jì)算的前提條件。如該題中的問題明確要求“成熟植株中”或“成熟群體中”，分析回答相關(guān)問題，顯然未包括基因型為bb的黃化植株類型。（1）由于F1中淺綠抗病基因型只為BbRr，其自交后F2中成熟植株的基因型就不是9種而是6種，分別是：BBRR、BBRr、BbRR、BbRr、BBrr、Bbrr，其中表現(xiàn)型：子葉深綠抗病為BBRR（1/3×1/4）＋BBRr（1/3×1/2），子葉深綠不抗病為BBrr（1/3×1/4），子葉淺綠抗病為BbRR（2/3× 1/4）＋BbRr（2/3×1/2），子葉淺綠不抗病為Bbrr（2/3×1/4）。即有4種表現(xiàn)性，比例為3∶1∶6∶2的正確結(jié)果。（2）子葉深綠BB與子葉淺綠Bb雜交得F1的基因型及其比例為1/2BB和1/2Bb，即在群體中B基因的頻率為（1/2＋1/2×1/2）=3/4 ，則b基因頻率為1/4，而F1隨機(jī)交配得F2為9/16BB、6/16Bb、1/16bb，由于bb基因型個(gè)體幼苗階段死亡，故F2成熟群體中B基因頻率為9/15＋1/2×6/15=12/15，即為80%。

【答案】（1）4種 3∶1∶6∶2 （2）80%

四、總結(jié)

配子致死：有某種基因型的個(gè)體，如：XbY雄株，只是它不能產(chǎn)生具有受精作用的Xb雄配子，即Xb會(huì)使雄配子致死。很多學(xué)生誤解為不存在或不能產(chǎn)生XbY的雄性個(gè)體，事實(shí)上XbY的個(gè)體中的Xb是來自母方的雌配子，而非父方的雄配子。

合子致死:不管是顯性純合子致死還是雜合子或隱形致死，它們的親代都能產(chǎn)生正常的配子，而且會(huì)受精形成合子，只是合子很快死亡而不能完成發(fā)育，所以，子代也就不出現(xiàn)某種基因型的個(gè)體（如：例2中的AA有茸毛個(gè)體）。

幼苗或胚胎致死:在早期子代中有某些基因型的個(gè)體（如：例4中的bb黃化苗），只是不能繼續(xù)生長發(fā)育為成熟植株。

從以上三種情況不難看出致死的時(shí)間先后順序?yàn)椋号渥又滤雷钤?，合子致死次之，幼苗或胚胎致死在后，通過比較理解，對(duì)遺傳問題中的致死情況就可深入分析，靈活解決。

（作者單位：四川省宜賓市第一中學(xué)校）