各类致死问题讨论

新疆 姜 维

各类致死问题讨论

新疆 姜 维

致死的相关问题在高考中多次出现，作为正常遗传现象的变形，是考查学生分析能力的好方式。如果存在有致死基因或基因型，子代的性状分离比、基因频率会发生变化。如果基因在性染色体上，生物的性别比也会发生变化。同样，如果已知性状分离比或基因频率改变了，也可以推测是什么基因或者什么基因型致死了。

一个个体的生命历程包括：亲代→精子、卵子→合子→胚胎→幼体→成体。在这个历程中，导致个体死亡或不存在的原因有配子致死，合子（胚胎）致死，幼体致死，成体致死等几类情况。

一、配子致死

配子致死指的是存在有致死基因的个体，在产生配子的时期发生作用，不能形成有生活力配子的现象。致死基因在不同的染色体上，产生的子代分离比是不同的。

1.常染色体上的致死基因

（1）如果是雌、雄配子中含有A基因的配子均无活力，则子代只有基因型为aa的个体；

如果是雌、雄配子中含有a基因的配子均无活力，则子代只有基因型为AA的个体。

（2）某种雄配子无活力，或者某种雌配子无活力，则子代表现型及比例如下表：

致死基因杂合体自交子代性状分离比 测交子代性状分离比_____正常 ____异常 _____正常 ______异常1 含有A的雄或雌配子无活力A ∶aa=3 ∶1 A ∶aa=1 ∶1 A_ ∶aa=1 ∶1 A_ ∶aa=1 ∶1 2 含有a的雄或雌配子无活力A ∶aa=3 ∶1 A ∶aa=2 ∶0 A_ ∶aa=1∶1 亲本不存在

分析：若含有A基因雌配子无活力，而雄配子中可以存在有A基因，则在亲代中可以存在有基因型为Aa的个体，杂合体自交后，雌性个体产生的含有基因A的配子无活力，只能产生含有基因a的配子，子代的性状分离比变为显性∶隐性=1∶1。测交的分离比不发生变化。

【规律】如果发现无论杂合体自交，还是测交，子代的性状分离比都是显性∶隐性=1∶1，那么可以判定是含有A基因雌配子无活力，或是含有A基因雄配子无活力。

如果发现杂合体自交，子代只表现为显性性状，没有隐性性状个体，则可以推断是含有a基因雌配子（或雄配子）无活力。

2.X染色体上的致死基因

（1）雌、雄配子均无活力

如果含有XA基因的雌、雄配子均无活力，则子代中只有基因型为XaXa、XaY个体存在。

如果含有Xa基因的雌、雄配子均无活力，则子代中只有基因型为XAXA、XAY个体存在。

（2）某种雌配子无活力，子代表现型及比例如下表：

编组XaXa×XAY性状分离比____________正常 异常 正常 ____________________________________________________________异常_______________正常 异常1 含有XA致死XAXa×XaY________________子代性状分离比_____________________致死基因XAXa×XAY子代性状分离比______________________XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY =0∶1∶0∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1亲本不存在 XAXa∶XaY =1∶1 亲本不存在2 含有Xa致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1亲本不存在XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶0∶1∶0 XAXa∶XaY =1∶1 亲本不存在

分析：含有XA基因的雌配子致死，则不会有基因型为XAY的个体，因此只有XAXa×XaY一组存在，其子代含有基因XA的个体都不存在，结果，子代的性别比为雌性∶雄性=1∶1，不变，性状分离比显性∶隐性=0∶1，只有隐性个体存在。

含有Xa基因的雌配子致死，则XaXa、XaY的个体不存在，因此XAXa×XaY、XaXa×XAY这两组都不存在。在XAXa×XAY一组中，其子代含有基因Xa的个体都不存在，结果，子代的性别比为雌性∶雄性=1∶1，不变，性状分离比显性∶隐性=1∶0，只有显性个体存在。

（3）某种雄配子无活力，子代表现型及比例如下表：

XaXa×XAY性状分离比_____正常 _________异常 _______正常 _______异常 ___正常 ____异常编组致死基因XAXa×XaY子代性状分离比XAXa×XAY子代性状分离比1 含有XA致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶ XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =0∶0∶1∶1 XAXa∶XaY =1∶1 XAXa∶XaY =0∶1 2 含有Xa致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=0∶0∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY =1∶1∶1∶1 XAXa∶XaY =1∶1 亲本不存在

分析：含有XA基因的雄配子致死，XAXa×XaY一组：其子代性别比、性状分离比不变；XAXa×XAY一组：子代性别比为雌性∶雄性=0∶1，性状分离比为显性∶隐性=1∶1；XaXa×XAY一组：子代性别比为雌性∶雄性=0∶1，性状分离比为显性∶隐性=0∶1，只有隐性个体存在。

含有Xa基因的雄配子致死，则不会有基因型为XaXa的个体，因此XaXa×XAY这组不存在。XAXa×XaY一组：子代性别比为雌性∶雄性=0∶1，性状分离比为显性∶隐性=1∶1；XAXa×XAY一组子代性别比，性状分离比与正常一致。

【例题】1.剪秋萝是一种雌雄异体的高等植物，有宽叶（B）和窄叶（b）两种类型，控制这两种性状的基因只位于X染色体上。经研究发现，窄叶基因（b）可使花粉致死。现将杂合子宽叶雌株与窄叶雄株杂交，其后代的表现型及比例正确的是 （ ）

A. 宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株：窄叶雌株=1∶1∶0∶0

B. 宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株：窄叶雌株=1∶0∶0∶1

C. 宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株：窄叶雌株=1∶0∶1∶0

D. 宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株：窄叶雌株=1∶1∶1∶1

【解析】由题意可知，杂合子宽叶雌株的基因型为XBXb，窄叶雄株的基因型为XbY，又知窄叶基因（b）可使花粉致死，则窄叶雄株只能产生一种花粉，即含有Y的花粉，雌株能产生含XB、Xb的两种卵细胞，则后代的表现型为宽叶雄株和窄叶雄株，无雌株。

【参考答案】C

二、合子（胚胎）致死

当某种基因型存在时，在胚胎发育的过程中，具有此基因型的个体死亡。这样在这个种群中就不会存在此种基因型的个体，因此种群的基因频率会发生变化。导致死亡的基因型有三种情况，AA致死、Aa致死、aa致死。

一对相对性状的杂交有六种不同的杂交组合，其中的显性纯合体自交、杂交、回交、隐性纯合体自交，子代不出现性状分离，一般没有讨论的价值。能够发生性状分离的是杂合体自交、测交。因此在研究致死现象时主要考虑的是杂合体自交和测交产生的异常情况。

1.一对常染色体上的致死基因型

致死基因型______杂合体自交子代性状分离比 __________测交子代性状分离比_______________正常 ________异常 ________正常 _______异常__1 ___AA 致死 ___A ∶aa=3 ∶1 ____A ∶aa=2 ∶1 ____A ∶aa=1 ∶1 ___A ∶aa=1 ∶1__2 Aa致死 A ∶aa=3∶1 亲代不存在 A ∶aa=1∶1 亲代不存在3 aa致死 A ∶aa=3∶1 A ∶aa=3∶0 A ∶aa=1∶1 亲代不存在

【规律】如果亲本Aa×Aa，子代出现2∶1，则可以推测是显性纯合体AA致死。

如果亲本Aa×Aa，或Aa×aa，子代全部为显性，则可以推测是隐性纯合体aa致死。

如果亲本AA×aa，子代都不存在，则可以推测是杂合体Aa致死。

【例题】2. 以Hsb代表镰刀型细胞贫血症的致病基因，HAb代表正常的等位基因，有一对表现型正常的夫妇，共生了七个孩子，其中两个夭折于镰刀型细胞贫血症。则该夫妇二人的基因型是__________。

【解析】根据题意，正常基因HAb对致病基因Hsb具有显性作用。由于夫妇双方表现型均正常，因此，双方的基因型可写作HAb_×HAb_，又因为其孩子中有两个夭折于镰刀型细胞贫血症，则夭折孩子的基因型必为HsbHsb，所以夫妇双方的基因型应为HAbHsb和HAbHsb。

【参考答案】HAbHsb×HAbHsb

2.X染色体上的致死基因型

存在于X染色体上的基因决定的性状，在遗传时，其子代的分离比与常染色体上的有所不同。在XAXA×XAY、XAXA×XaY、XaXa×XaY三组杂交中，子代不存在有性状分离，这里不做讨论。存在性状分离的有XAXa×XaY、XaXa×XAY、XAXa×XAY三组杂交类型，对这些杂交组合的子代出现正常的性状分离比与不正常的性状分离比进行比较，见下表。

（1）雌性个体致死情况

_____XAXa×XaY子代性状分离比 ______XAXa×XAY子代性状分离比 _____XaXa×XAY性状分离比___编组致死基因型_______正常 _______异常 _______正常 _______异常 ______正常 _____异常1 XAXA致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=0∶_1∶1∶1 XAXa∶XaY=1∶1 XAXa∶XaY=1∶1 2 XAXa致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1亲本不存在XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1亲本不存在 XAXa∶XaY=1∶1 XAXa∶XaY=0∶1 3 XaXa致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶_0∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶_1∶1∶1 XAXa∶XaY=1∶1 亲本不存在

分析：在合子XAXA致死一组中，出现异常的是XAXa×XAY一组，子代中的雌性个体中有一半是XAXA，致死，子代性别比为雌∶雄=1∶2，性状比为显性∶隐性=2∶1。

在合子XAXa致死一组中，只有XaXa×XAY一组，杂交产生的后代出现异常，子代中只有雄性个体且表现为隐性，没有雌性个体。

在合子XaXa致死一组中，出现异常的是XAXa×XaY一组，子代中的雌性个体中有一半是XaXa，致死，子代性别比为雌：雄=1∶2，性状比为显性∶隐性=2∶1。

（2）雄性个体致死情况

编组_____XAXa×XaY子代性状分离比 ______XAXa×XAY子代性状分离比 XaXa×XAY性状分离比正常 异常 正常 异常 正常 异常致死基因型1 XAY致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1 XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶0∶1 XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1亲本不存在 XAXa∶XaY=1∶1 亲本不存在2 XaY致死XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1亲本不存在XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1 XAXA:XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶0 XAXa∶XaY=1∶1 XAXa∶XaY=1∶0

【规律】如果出现子代性别比为雌∶雄=2∶1，那是雄性个体XAY致死或XaY致死。如果同时子代性状比为显性∶隐性=1∶2，则说明是雄性个体XAY致死；如果同时子代性状比为显性∶隐性=1∶0或3∶0，则说明是雄性个体XaY致死。

【例题】3.一只突变型雌性果蝇与一只野生型雄性果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1。这个结果从遗传学角度作出的合理解释是 （ ）

A. 该突变基因为常染色体显性基因

B. 该突变基因为X染色体隐性基因

C. 该突变基因使得雌配子致死

D. 该突变基因使得雄性个体致死

【解析】因为F1的雌雄个体之比为2∶1，雄性个体比例降低，说明一部分雄性个体死亡，此突变基因是存在于X染色体上，如果突变型为隐性性状，则突变型雌性果蝇XaXa与野生型雄性果蝇XAY杂交，F1的雌性果蝇都是野生型，雄性果蝇全部为突变型，与实际结果不符合，再者，基因突变的频率较低，不可能一个个体的一对基因同时发生突变。因此突变型应当为显性突变。

假设突变型为显性性状，则有突变型雌性果蝇XAXa与野生型雄性果蝇XaY杂交，产生的F1，野生型与突变型之比为2∶2，且雌雄个体之比也为2∶2；如果突变雄性个体致死，则F1为野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1。故D正确。突变基因应是存在于X染色体上，A错误。突变基因应为显性基因，B错误。雌配子致死，对雌雄个体都有影响，C错误。

【答案】D

三、幼体致死情况

胚胎致死和“幼体”致死的计算是不同的。胚胎致死导致亲本中不同基因型的个体的繁殖能力是不同的，而幼体死亡亲本的繁殖能力一样，是自然环境对繁殖的所有后代起选择作用，所以胚胎致死要淘汰致死个体后，计算种群的基因型频率，幼体致死应先得到所有后代再淘汰幼体致死个体后，计算种群的基因型频率。

【例题】4.基因型为Aa亲本连续自交，若aa不能适应环境而被淘汰，则子三代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】如下：亲代A a自交，子一代1/4 A A+2/4 A a+1/4 a a，因a a不能适应环境而被淘汰，AA∶Aa=1∶2，得子一代1/3AA、2/3Aa。子一代自交产生子二代：1/3AA自交，子二代全部为1/3AA；2/3Aa自交，子二代为2/3（1/4AA+2/4Aa+1/4aa），整理上述得到：3/6AA+2/6Aa+1/6aa，因aa不能适应环境而被淘汰，得AA∶Aa=3∶2，故子二代3/5AA、2/5Aa。子二代自交产生子三代：3/5AA自交，子三代全部为3/5AA；2/5Aa自交，子三代为2/5（1/4AA+2/4Aa+1/4aa），整理上述得到：7/10AA+2/10Aa+1/10aa，因aa不能适应环境而被淘汰，AA∶Aa=7∶2，故子三代7/9AA、2/9Aa。由此可知，A、a基因频率分别为8/9、1/9。

【答案】D

四、成体致死情况

一般认为，成体致死即致死个体在死亡之前已经产生了后代，其基因有机会传递给后代，对种群的基因频率没有影响。由于成体死亡，在统计基因型时会发现某些基因型的频率会下降，对种群的基因型频率有影响。成体致死一般是显性基因引起的。

【例题】5.家族性高胆固醇血症是一种遗传病，杂合体约到50岁就常患有心肌梗塞，纯合体常于30岁左右死于心肌梗塞，且不能生育。一对患有家族性高胆固醇血症的夫妻，已生育一个完全正常的孩子，如果再生一个孩子，那么这个孩子能活到50岁的概率是 （ ）

A. 1/4 B. 2/3

C. 1/2 D. 3/4

【解析】根据“一对患有家族性高胆固醇血症的夫妻，已生育一个完全正常的孩子”知：家族性高胆固醇血症为显性遗传病，因此这对夫妻的基因型为A_×A_。又由于正常孩子的基因型为aa，故夫妻双方的基因型为Aa×Aa。其后代基因型及比例为1AA∶2Aa∶1aa，其中aa为完全正常；Aa为患者但可活到50岁，AA为患者，常于30岁左右死于心肌梗塞。因此这对夫妇再生一个孩子能活到50岁的概率为3/4（1/4的aa个体，2/4的Aa个体）。

【答案】D

五、两对等位基因的致死问题

一般只讨论双杂个体自交、测交情况。因为纯合体自交一般不会出现性状分离，而一对杂合、另一对纯合（显性纯合、隐性纯合）的自交、测交情况，可以使用上述一对相对性状的致死情况分析。对于一常一X的两对性状遗传存在有基因致死的情况，如果是一种致死基因，也可以按照上述一对相对性状的致死情况分析，然后将正常的一组组合在一起即可。

下表是双杂个体自交、测交时，几种成体致死情况比较：

_________________________________________各类致死情况_____________________双杂个体自交_________________________双杂个体测交______________正常子代的表现____________型及比例_____9A_B____3A b_b___3aaB____1aabb___1A_B____1A_bb___1aaB____1aa__bb__1__组_______AABB死亡_________________后子代比__________________例______________8______________3____________3__________________1_____________________1____________1___________11__2__组_______AaBb死亡__________________后子代比______________例_____________5______________________3___________3__________________1_____________________0____________1___________11__3__组________aabb死____________________亡后子代比____________例_________________9_____________3___________3_______________0____________1_________________1___________10__4__组_____AA或BB均死亡后子_______代比例_4 2 2 1 1 1 1 1 5组 AA（或BB）死亡后子代比例 6 2 3 1 1 1 1 1 6组 Aa或Bb均死亡后子代比例 1 1 1 1 0 0 0 1 7组 Aa（或Bb）死亡后子代比例 5 1 3 1 0 0 1 1 8组 aa或bb均死亡后子代比例 9 0 0 0 1 0 0 0 9组 aa（或bb）死亡后子代比例 9 0 3 0 1 0 1 0

【例题】6.胚胎致死会引起基因频率的改变，在野生普通鲫鱼中偶然得到两条无鳞的鲫鱼，将无鳞鱼和纯合体野生型鱼杂交，子一代有有鳞鱼（野生型）占50%，另外50%的鱼在两侧各有二列鳞片（单列鳞）；将单列鳞片的鱼进行互交，后代F2出现4种表现型：单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞（鳞片不规则覆盖于一部分表皮上），它们的比例是6∶3∶2∶1， F2的单列鳞与无鳞相互交配，有三分之一的单列鳞后代表现型及比例为 ，该种群中基因（填字母用A、a、B、b……表示）将逐渐降低。

【解析】根据F2中表现型种类及比例，利用上述双杂自交致死的第5组的子代分离比情况可以知道：单列鳞基因型有2AABb，4AaBb（1AABB、2AaBB致死），野生型鳞基因型有1AAbb，2Aabb，散鳞基因型有1aabb，无鳞基因型有2aaBb（1aaBB致死），即B基因（或A基因）纯合致死，则F2单列鳞基因型有1/3AABb，2/3AaBb，无鳞基因型有aaBb，二者相互交配，前者单列鳞后代基因型有AaBb、Aabb，比例为2∶1，即单列鳞∶野生型鳞=2∶1。

【答案】单列鳞∶野生型鳞=2∶1 A或B

（作者单位：新疆兵团第八师121团第一中学）