例析近年高考遺傳中的有關致死問題

朱志榮

高中生物遺傳部分是重點和難點，是高考必考的內容.近些年來，高考試題中出現了很多靈活而又不脫離高中教材的試題，這在高考遺傳題中是非常明顯的，其中“致死問題”是出現較多的一個考點.學生遇這類題目時，往往覺得很棘手.根據致死的對象可以分為配子致死、合子（胚胎）致死；為此本人將近年來高考遺傳題中有關“致死問題”的試題作以分析.

一、配子致死

例1（2011年江蘇卷.32）玉米非糯性基因（W）對糯性基因（w）是顯性，黃胚乳基因（Y）對白胚乳基因（y）是顯性，這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上.W_和w_表示該基因所在染色體發生部分缺失（缺失區段不包括W和w基因），缺失不影響減數分裂過程.染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育.請回答下列問題：

（1）現有基因型分別為WW、Ww、ww、WW_、W_w、ww_6種玉米植株，通過測交可驗證“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的結論，寫出測交親本組合的基因型：.

（2）以基因型為Ww_個體作母本，基因型為W_w個體作父本，子代的表現型及其比例為.

（3）基因型為Ww_Yy的個體產生可育雄配子的類型及其比例為.

（4）現進行正、反交實驗，正交：WwYy（♀）×W_wYy（♂），反交：W_wYy（♀）×WwYy（♂），則正交、反交后代的表現型及其比例分別為、.

（5）以wwYY和WWyy為親本雜交得到F1，F1自交產生 F2.選取 F2中的非糯性白胚乳植株，植株間相互傳粉，則后代的表現型及其比例為.

解析根據題干“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”，知W_和w_雄配子致死，而雌配子正常.（1）選擇ww（♀）×W_w（♂）或W_w（♀）×ww（♂），若出現下面的測交結果，可說明驗證結果的正確.

ww（♀）×W_w（♂）

↓

ww

糯性W_w（♀）×ww（♂）

↓

W_www

非糯性∶糯性=1∶1（2） Ww_（♀）×W_w（♂）→Ww（非糯性）∶ w_w（糯性）=1∶1.（3）Ww_Yy的個體產生雄配子有WY、w_Y（致死）、 Wy 、 w_y（致死）.可育雄配子的類型及其比例為WY∶Wy=1∶1.

（4）現進行正、反交實驗中要關注“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的應用.

（5）wwYY×WWyy→F1（WwYy）→自交→ F2.F2中的非糯性白胚乳植株基因型為Wyy.F2中的非糯性W基因頻率為：1/3+2/3×1/3=2/3，w基因頻率為：1/3. 由于植株間相互傳粉，所以后代ww的基因型頻率為1/3×1/3=1/9，而WW+Ww的基因型頻率8/9.故非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1.

答案（1） ww（♀）×W_w（♂）；W-w（♀）×ww（♂）

（2）非糯性∶糯性=1∶1

（3）WY∶Wy=1∶1

（4）非糯性黃胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黃胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1；非糯性黃胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黃胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1

（5）非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1.

二、合子（胚胎）致死

1.根據據所給的致死基因，推斷子代的基因頻率

例2（2011年廣東卷.27）登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人時將病毒傳染給人，可引起病人發熱、出血甚至休克.科學家用以下方法控制病毒的傳播.

（2）科學家獲得一種顯性突變蚊子（AABB）.A、B基因位于非同源染色體上，只有A或B基因的胚胎致死.若純合的雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，F1群體中A基因頻率是，F2群體中A基因頻率是.

解析AABB×aabb→AaBb（F1）→1AABB、1AAbb（致死）、1aaBB（致死）、1aabb、4AaBb、2AaBB 、2Aabb（致死）、2aaBb（致死） 、2AABb.F1群體中A基因頻率是：1/2.存活的基因型為：1AABB、1aabb、4AaBb、2AaBB 、2AABb→AA∶Aa∶aa=3∶6∶1.F2群體中A基因頻率：3/10+6/10×1/2=60%.

例3（2012年福建卷.27）現有翅型為裂翅的果蠅新品系，裂翅（A）對非裂翅（a）為顯性.雜交實驗如圖2.

（4）實驗得知，等位基因（A、a）與（D、d）位于同一對常染色體上，基因型為AA或dd 的個體胚胎致死.兩對等位基因功能互不影響，且在減數分裂過程不發生交叉互換.這兩對等位基因（遵循/不遵循）自由組合定律.以基因型如圖2的裂翅果蠅為親本，逐代自由交配，則后代中基因A的頻率將（上升/下降/不變）

解析（4）由于兩對等位基因位于同一對同源染色體上，所以不遵循自由組合定律；圖2所示的個體只產生兩種配子：AD和ad，含AD的配子和含AD的配子結合，胚胎致死；含ad的配子和含ad的配子結合，也會胚胎致死；能存活的個體只能是含AD的配子和含ad的配子結合，因此無論自由交配多少代，種群中都只有AaDd的個體存活，A的基因頻率不變.

2.根據所給的致死基因，推斷子代的表現型比例

例4（2014年江蘇卷.33）有一果蠅品系，其一種突變體的X染色體上存在ClB區段（用XClB表示）.B基因表現顯性棒眼性狀；l基因的純合子在胚胎期死亡（XClBXClB與XClBY不能存活）；ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發生交換；正常果蠅X染色體無ClB區段（用X+表示）.果蠅的長翅（Vg）對殘翅（vg）為顯性，基因位于常染色體上.請回答下列問題：

（1）圖4是果蠅雜交實驗示意圖.圖中F1長翅與殘翅個體的比例為，棒眼與正常眼的比例為.如果用F1正常眼長翅的雌果蠅與F1正常眼殘翅的雄果蠅雜交，預期產生正常眼殘翅果蠅的概率是；用F1棒眼長翅的雌果蠅與F1正常眼長翅的雄果蠅雜交，預期產生棒眼殘翅果蠅的概率是.

解析（1）根據圖1（♀）VgvgXClBX+×（♂）VgvgX+Y分析，翅形遺傳為Vgvg×Vgvg→F1：VgVg∶Vgvg∶vgvg=1∶2∶1，故長翅（Vg）∶殘翅（vgvg）=3∶1；眼形遺傳為XClBX+×X+Y→F1：XClBX+∶X+X+∶XClBY∶X+Y=1∶1∶1∶1，其中XClBY胚胎致死，故棒眼（XClBX+）∶正常眼（X+X++X+Y）=1∶2.

由F1：（♀）正常眼長翅×（♂）正常眼殘翅求算正常眼殘翅果蠅的概率，即：VgX+X+×vgvgX+Y.由親代可知F1中2/3Vgvg×vgvg →殘翅vgvg的概率是2/3×1/2=1/3；X+X+×X+Y→正常眼（X+X++X+Y）的概率是1，所以后代中正常眼殘翅果蠅的概率是1/3.再由F1（♀）棒眼長翅×（♂）正常眼長翅 → 棒眼殘翅果蠅的概率，即：VgXClBX+×VgX+Y，由親代可知F1中： 2/3Vgvg×2/3Vgvg→殘翅vgvg的概率是2/3×2/3×1/4=1/9；XClBX+×X+Y→XClBX+∶X+X+∶XClBY∶X+Y=1∶1∶1∶1，其中XClBY胚胎致死，棒眼（XClBX+）概率為1/3；所以后代中棒眼殘翅果蠅的概率是1/9×1/3=1/27.

例5（2015年安徽卷.31）已知一對等位基因控制雞的羽毛顏色，BB為黑羽，bb為白羽，Bb為藍羽；另一對等位基因CL和C控制雞的小腿長度，CLC為短腿，CC為正常，但CLCL胚胎致死.兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳.一只黑羽短腿雞與一只白羽短腿雞交配，獲得F1.

（1）F1的表現型及比例是.若讓F1中兩只藍羽短腿雞交配，F2中出現中不同表現型，其中藍羽短腿雞所占比例為.

（2）從交配結果可判斷CL和C的顯隱性關系，在決定小腿長度性狀上，CL是；在控制致死效應上，CL是.

解析（1）由題意可知親本的一只黑羽短腿雞的基因型為BBCLC，一只白羽短腿雞的基因型為bbCLC，得到F1的基因型為BbCC∶BbCLC∶BbCLCL=1∶2∶1，其中BbCLCL胚胎致死，所以F1的表現型及比例為藍羽正?！盟{羽短腿=1∶2；若讓F1中兩只藍羽短腿雞交配，F2的表現型的種類數為3×2=6種，其中藍羽短腿雞BbCLC所占比例為1/2×2/3=1/3.

（2）由于CLC為短腿，所以在決定小腿長度性狀上，CL是顯性基因；由于CLC沒有死亡，而CLCL胚胎致死，所以在控制死亡效應上，CL是隱性基因.

答案（1）藍羽短腿∶藍羽正常=2∶161/3

（2）顯性隱性

3.根據染色體數目變異致死，推斷子代的表現型比例

例6（2013年廣東卷.25）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，確實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），F1中

A.白眼雄果蠅占1/4

B.紅眼雌果蠅占1/4

C.染色體數正常的紅眼果蠅占1/4

D.缺失1條Ⅳ號染色體的白眼果蠅占1/4

解析根據題意，自由組合定律，紅眼雌蠅（雜合子）的基因型為XaXaB（代表缺失） 紅眼雌雄蠅基因型XaYB，根據一對基因遵循基因分離定律，子代中白眼雄果蠅XaY占1/4，紅眼XAY雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅XAXa占1/4，紅眼雌果蠅XAXA占1/4，由于果蠅缺失1條Ⅳ號染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則致死，所以Ⅳ號染色體正常的BB占1/3，所以Ⅳ號染色體缺失一條的B占2/3，故A正確；紅眼雌果蠅占1/4+1/4=1/2，故B錯誤；染色體數正常的紅眼果蠅占1/3，故C錯誤；根據自由組合定律，缺失1條Ⅳ號染色體的白眼果蠅占1/4×2/3（Ⅳ號染色體缺失一條的B占2/3）=1/6，缺失1條Ⅳ號染色體的紅眼果蠅占3/4（紅眼XAY雌果蠅占1/4， 紅眼雌果蠅XAXa占1/4， 紅眼雌果蠅XAXA占1/4）×2/3（Ⅳ號染色體缺失一條的B占2/3）=1/2.所以缺失1條Ⅳ號染色體白眼果蠅占1/6（1/6+1/2）= 1/4，故D正確.