遗传中致死问题解答存在的错误类型与错因探析

陈成升 于洪玲

（1德州市第一中学 山东德州 2530132德州市第二中学 山东德州 253000）

致死是一种常见的遗传现象，可以按不同的标准进行分类： 根据发育阶段可分为配子致死和个体致死，根据基因位置可分为常染色体基因致死和性染色体基因致死，根据致死程度可分为部分致死和完全致死。本文对学生在解答个体阶段常染色体完全致死及类似问题时存在的错误类型及原因进行探析。

1 考查方式、错误类型及错因探析

1.1 例题1分析

例1，大豆子叶颜色由常染色体上的一对等位基因控制，BB 表现深绿；Bb 表现浅绿；bb 呈黄色，幼苗阶段死亡。用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1自交得到的F2成熟群体中，B 基因的基因频率为________。

1）错误类型。亲代子叶深绿BB 与子叶浅绿Bb 杂交→F1基因型及比例为BB∶1／2、Bb∶1／2。

错解①:F1中1/2BB 自交后代在F2中为1／2BB,1／2Bb 自交后代在F2中 为1／2×（1／4BB+2／4Bb+1／4bb）→F2中BB∶5／8、Bb∶1／4、bb∶1／8→F2中B 基因频率为2/3。

错解②:F1中1/2BB 自交后代在F2中为1／2BB,Bb自交得到的bb 个体幼苗阶段死亡，因此其后代在F2成熟群体中为1／2×（1／3BB+2／3Bb）→F2成熟群体中BB2／3、Bb1／3→F2中B 基因频率为5／6。

2）错因探析。①错在审题不够细致，遗漏了题干中bb 幼苗阶段死亡条件的应用；②错误比较隐蔽，计算中看似考虑了bb 个体致死的影响，其实不全面，致死不仅对Bb 子代类型和数量有影响，同时也改变了BB、Bb 2个群体自交后代的数量比例，F1数量比例能够延伸应用于F2的前提是至少在对F2进行数量统计时BB 和Bb 的繁殖能力相同，Bb 自交后代在进行数量统计前已有部分个体死亡，这意味着截止到统计时Bb 的繁殖能力低于BB，因此Bb 自交后代在F2成熟群体中数量比例低于1／2，实际是［1／2（理论比例）×3／4（存活比例）］／［1-1/2×1／4（死亡比例）］=3/7。

之后为进一步加深和拓展学生对这一问题的认识并培养学生通过知识迁移解决新情境下相似问题的能力。笔者又设计了下面的题目。

1.2 例题2分析

例2，下图为某家族某单基因遗传病系谱图。该遗传病由一对等位基因（A、a）控制，Ⅲ-1为杂合子的概率是______。

图1

1） 题目对比分析。

2个题目呈现形式迥异：前者要计算群体中不同个体的基因型及比例，后者要计算家系中某特定个体可能的基因型及概率，其实群体中个体的基因型及比例与群体（如家系）中某特定个体可能的基因型及概率计算是同一问题的2种不同呈现形式，思考和计算方法并无不同：2个题目都要计算特定基因型在部分基因型中的比例，例1要计算Bb 在BB 和Bb 中的比例，例2要计算Aa 在AA 和Aa 中的比例，只是造成部分基因型的具体原因不同——前者是群体中个体致死，后者因个体表型正常。

2）错误类型。Ⅱ-2为1／3AA、2／3Aa，Ⅱ-3为Aa。

错解①:Ⅱ-2和Ⅱ-3可能的婚配组合及产生的Ⅲ-1可能的基因型及概率为1／3AA×Aa →1／3（1／2AA+1／2Aa）；2／3Aa×Aa→2／3（1／4AA+2／4Aa+1／4aa）→Ⅲ-1为杂合子的概率是1／2。

错解②:Ⅱ-2和Ⅱ-3可能的婚配组合及产生的表型正常的Ⅲ-1可能的基因型及概率为1／3AA×Aa→1／3（1／2AA+1／2Aa）；2／3Aa×Aa→2／3（1／3AA+2／3Aa）→Ⅲ-1为杂合子概率是11／18。

3）错因探析。①错因与例1①相似，都遗漏了对特定条件的应用：前者bb 个体不能存活是已知条件，后者基因型不能为aa 需要结合个体表现型自主判断；②错因也与例1②一致，错在数量比例2／3：组合1后代类型、数量理论值与实际相同，由于Ⅲ-1表型正常，组合2理论上应出现的aa实际上不存在，这导致该组合后代类型、数量实际值低于理论值，因此组合2后代在Ⅲ-1中的数量比例不再是2／3，而是［2／3×3／4（实际出现的）］／［1-2／3×1／4（应出现但没出现的）］=3／5。

至此，学生已接触到了个体阶段常染色体完全致死的常见考查方式及变式，但是否已经掌握并能灵活运用？为了检测学生的学习效果，笔者让学生训练了下面的题目。

1.3 例题3分析

例3，番茄中基因A／a 控制植株的有无茸毛，B／b 控制果实颜色。2对基因独立遗传，且基因A具有纯合致死效应。育种工作者为培育有茸毛黄色品种进行了如下的杂交实验：

图2

若让F2中有茸毛红果植株自交，所得后代个体出现有茸毛黄果的概率是________。

1）题目对比分析。例3与例1、例2相比又有了新的变化：F2有茸毛红果植株包括AaBB、AaBb,这2种类型自交后代均存在致死现象且致死情况相同。

2）学生解答。F2有茸毛红果植株为1／3AaBB、2／3AaBb，只有AaBb 自交后代出现有茸毛黄果。

方法①：有茸毛黄果概率为［2／3×1／2（有茸毛概率）×1／4（黄果概率）］／［1-（1／3+2／3）×1／4（致死概率）］=1／9。

方法②：有茸毛黄果概率为2／3×2／3（有茸毛概率）×1／4（黄果概率）=1／9。

3）教师点评。方法①考虑了2个群体的致死问题，表明学生已经能够利用前面的知识进行新情境下问题的解答；方法②如果思路不正确，其实还是在重复前面的错误，只不过结果歪打正着，如果思路正确，就是真正把握了问题的实质：2个自交群体子代致死类型和数量相同，致死不改变亲子代群体间的数量关系，因此可以把亲代群体间的数量比例直接移植用于致死之后的子代。

2 致死问题的解答技巧

如果题目中涉及2个群体的自交或自由交配，并存在特定基因型不能存活或出现的情况，应按照先理论计算后实际淘汰的原则进行：即先计算各杂交组合或自交群体理论上可以出现的各种子代类型和概率，之后根据个体实际存活情况或性状表现，去掉实际上没有存活或出现的类型，最后再重新计算实际存在个体或类型间的数量关系。

学生在解答致死问题时，理解有局限性和片面性，根据学生表现的这种思维和认知特点可通过变化情境，让学生从渐变的视角和形式中层层深入，逐步加深并拓宽对致死问题的理解与认识，这样处理既能提高学生探疑解惑的兴趣，也锻炼了学生分析解答问题的能力。