例析高中生物遗传学中的致死现象

李培青

遗传学是高中生物教学的重点和难点，其中有关致死现象的试题在近几年高考中逐渐成为热点。除了考查学生遗传的基本规律、伴性遗传和生物的变异等重点知识外；还考查学生获取信息、分析解决问题和知识的迁移等能力。下面总结并例析了常见的致死现象，旨在为教学提供参考。

1 配子致死

配子致死现象是指致死基因在生物个体发育阶段中的配子时期发挥作用而具有致死效应。

【例1】 一株杂合子植物（基因型Dd）自交时，已知含有隐形配子的花粉有50%的死亡率，则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：杂合子植株产生雌配子和雄配子两种，含有隐性基因的雄配子有1/2死亡，则雄配子的基因组成D：d=2：1，雌配子的基因组成D∶d=1∶1。杂合子自交时，雌雄配子随机交配，后代的基因型比例为DD：（1+1/2）Dd∶1/2dd即是2DD∶3Dd∶1dd。

答案：C。

【例2】 某雌雄异株的高等植物有宽叶和狭叶两种类型，宽叶（B）对狭叶（b）呈显性，等位基因位于X染色体上，其中狭叶基因（b）会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交，其子代的性别及表现型是（ ）

A. 子代全是雄株，1/2为宽叶，1/2为狭叶

B. 子代全是雌株，1/2为宽叶，1/2为狭叶

C. 子代雌雄各半，全为宽叶

D. 子代中宽叶雌株：宽叶雄株：狭叶雌株：狭叶雄株=1∶1∶1∶1

解析：杂合宽叶雌株的基因型是XBXb，能产生XB和Xb两种卵细胞。狭叶雄株的基因型是XbY，根据题意Xb花粉致死，只能产生Y精子。因此，受精后形成XBY（宽叶雄株）和XbY（狭叶雄株）各半的子代。

答案：A。

2 胚胎致死

合子致死现象是指致死基因在生物个体发育阶段中的胚胎时期发挥作用而具有致死效应。

【例3】 在某种家鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a显性，短尾基因B对长尾基因b显性。且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因独立遗传。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所产生的子代表现型为（ ）

A. 3：1 B. 2∶1

C. 4∶2∶2∶1 D. 9∶3∶3∶1

解析：根据题意两对基因独立遗传，所以符合自由组合规律。方法1：当AA或者bb存在时胚胎致死，因此基因型为AAB_、AAbb、aabb的个体不能存活。当杂合的黄色短尾鼠AaBb与AaBb杂交，只能存活AaB_（6/12）和aaB_（3/12）。方法2：还可以只考虑A和a一对等位基因。因为不存在bb，后代都是B_，又没有AA，所以当Aa与Aa杂交时，由基因分离定律得Aa∶aa=2∶1。

答案：B。

【例4】 曾有人发现少数雌火鸡（ZW）的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代（WW的胚胎不能存活）。若该推测成立，理论上这种方式产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：根据减数分裂知识可得：雌火鸡（ZW）产生的卵细胞可能为Z或W两种。如果卵细胞中的染色体是Z，则三个极体是Z、W、W，这样卵细胞与极体结合就是ZZ、ZW、ZW；如果卵细胞中的染色体是W，则三个极体是W、Z、Z，这样卵细胞与极体结合就是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 隐性致死

隐性致死现象是指隐性基因在纯合情况下才具有致死效应。

【例5】 基因型为Aa的亲本连续自交，若隐性个体aa不能适应环境而被淘汰，则第三代AA、Aa所占的比例分别是（ ）

A. 7/8、1/8 B. 15/16、1/16

C. 19/27、8/27 D. 7/9、2/9

解析：此题解法较多，简便方法是：因为杂合子Aa三次连续自交的后代中Aa为1/8，aa致死而被淘汰，可得第三代中AA为（7/8）/2=7/16，所以AA∶Aa=7：2，即AA、Aa所占比例分别是7/9、2/9。方法2是：Aa自交→第一代（1/3AA、2/3Aa），继续自交→第二代（1/3AA、2/3（1/4AA、1/2Aa、1/4aa）），统计第二代为AA∶Aa∶aa=3/6∶2/6∶1/6。因为aa致死被淘汰，即AA∶Aa=3∶2，所以AA=3/5，Aa=2/5；再自交一次，得到的第三代为3/5AA、2/5（1/4AA、1/2Aa、1/4aa），最后统计为AA∶Aa∶aa=7∶2∶1。

答案：D。

【例6】 已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa各题在出生前会全部死亡。现有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

解析：由已知条件可知AA∶Aa=1∶2，在该群体中A=2/3，a=1/3，所以随机交配后代中AA=4/9，Aa=4/9，aa=1/9（致死被淘汰），所以理论上第一代中AA∶Aa=1∶1。

答案：A。

4 显性致死

显性致死指显性基因具有致死效应，它包括显性纯合致死和显性杂合致死。若为显性纯合致死，则显性性状一定为杂合子，显性个体相互交配后代中显∶隐=2∶1。

【例7】 已知在小鼠中，黄鼠基因Y对正常的野生型基因y是显性，短尾基因T对正常野生型基因t是显性，而且黄鼠基因Y和短尾基因T在纯合状态时都能使胚胎致死。这两对基因是独立遗传的。现有两只黄色鼠短尾鼠相互交配，则子代表现型的实际比例是（ ）

A. 1∶1∶1∶1 B. 3∶1∶3∶1

C. 4∶2∶2∶1 D. 9∶3∶3∶1

解析：两只黄色短尾鼠基因型都是YyTt，由于显性基因Y或T纯合时致死，所以YyTt交配后代中，凡含YY或TT的个体均死亡。单独考虑每一对基因型，则其后代基因型有分别为2/3Yy、1/3yy，2/3Tt、1/3tt，随机组合后代基因型为4/9YyTt、2/9Yytt、2/9yyTt、1/9yytt，所以表现型比为4∶2∶2∶1。

答案：C。

5 染色体缺失致死

【例8】 （多选）果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交（亲本雌果蝇为杂合子），在F1中 （ ）

A. 白眼雄果蝇占1/4

B. 红眼磁果蝇占1/4

C. 染色体数正常的红眼果蝇占1/4

D. 缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/4

解析：假设Ⅳ号常染色体用A表示，缺失的染色体用0表示，则缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇（杂合子）的基因型可表示为A0XHXh，产生的配子种类有AXH、0Xh、AXh、0XH，红眼雄果蝇的基因型可表示为A0XHY，产生的配子种类有AXH、0Y、AY、0XH，雌雄配子随机结合产生的F1中有1/4个体死亡，雌果蝇全为红眼，白眼雄果蝇占1/4，缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/6，染色体数正常的红眼果蝇占3/12。

答案：AC。

综上，只有熟练掌握减数分裂的过程、遗传的基本规律、伴性遗传和生物的变异等重点知识，真正理解致死现象的本质原因，才能在相关的计算题中迎刃而解，举一反三，做到融会贯通。