例析近年高考遗传中的有关致死问题

朱志荣

高中生物遗传部分是重点和难点，是高考必考的内容.近些年来，高考试题中出现了很多灵活而又不脱离高中教材的试题，这在高考遗传题中是非常明显的，其中“致死问题”是出现较多的一个考点.学生遇这类题目时，往往觉得很棘手.根据致死的对象可以分为配子致死、合子（胚胎）致死；为此本人将近年来高考遗传题中有关“致死问题”的试题作以分析.

一、配子致死

例1（2011年江苏卷.32）玉米非糯性基因（W）对糯性基因（w）是显性，黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上.W_和w_表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程.染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育.请回答下列问题：

（1）现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW_、W_w、ww_6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：.

（2）以基因型为Ww_个体作母本，基因型为W_w个体作父本，子代的表现型及其比例为.

（3）基因型为Ww_Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为.

（4）现进行正、反交实验，正交：WwYy（♀）×W_wYy（♂），反交：W_wYy（♀）×WwYy（♂），则正交、反交后代的表现型及其比例分别为、.

（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1自交产生 F2.选取 F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为.

解析根据题干“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”，知W_和w_雄配子致死，而雌配子正常.（1）选择ww（♀）×W_w（♂）或W_w（♀）×ww（♂），若出现下面的测交结果，可说明验证结果的正确.

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的个体产生雄配子有WY、w_Y（致死）、 Wy 、 w_y（致死）.可育雄配子的类型及其比例为WY∶Wy=1∶1.

（4）现进行正、反交实验中要关注“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的应用.

（5）wwYY×WWyy→F1（WwYy）→自交→ F2.F2中的非糯性白胚乳植株基因型为Wyy.F2中的非糯性W基因频率为：1/3+2/3×1/3=2/3，w基因频率为：1/3. 由于植株间相互传粉，所以后代ww的基因型频率为1/3×1/3=1/9，而WW+Ww的基因型频率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）非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1；非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶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.根据据所给的致死基因，推断子代的基因频率

例2（2011年广东卷.27）登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克.科学家用以下方法控制病毒的传播.

（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）.A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死.若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是，F2群体中A基因频率是.

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

例3（2012年福建卷.27）现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅（A）对非裂翅（a）为显性.杂交实验如图2.

（4）实验得知，等位基因（A、a）与（D、d）位于同一对常染色体上，基因型为AA或dd 的个体胚胎致死.两对等位基因功能互不影响，且在减数分裂过程不发生交叉互换.这两对等位基因（遵循/不遵循）自由组合定律.以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中基因A的频率将（上升/下降/不变）

解析（4）由于两对等位基因位于同一对同源染色体上，所以不遵循自由组合定律；图2所示的个体只产生两种配子：AD和ad，含AD的配子和含AD的配子结合，胚胎致死；含ad的配子和含ad的配子结合，也会胚胎致死；能存活的个体只能是含AD的配子和含ad的配子结合，因此无论自由交配多少代，种群中都只有AaDd的个体存活，A的基因频率不变.

2.根据所给的致死基因，推断子代的表现型比例

例4（2014年江苏卷.33）有一果蝇品系，其一种突变体的X染色体上存在ClB区段（用XClB表示）.B基因表现显性棒眼性状；l基因的纯合子在胚胎期死亡（XClBXClB与XClBY不能存活）；ClB存在时，X染色体间非姐妹染色单体不发生交换；正常果蝇X染色体无ClB区段（用X+表示）.果蝇的长翅（Vg）对残翅（vg）为显性，基因位于常染色体上.请回答下列问题：

（1）图4是果蝇杂交实验示意图.图中F1长翅与残翅个体的比例为，棒眼与正常眼的比例为.如果用F1正常眼长翅的雌果蝇与F1正常眼残翅的雄果蝇杂交，预期产生正常眼残翅果蝇的概率是；用F1棒眼长翅的雌果蝇与F1正常眼长翅的雄果蝇杂交，预期产生棒眼残翅果蝇的概率是.

解析（1）根据图1（♀）VgvgXClBX+×（♂）VgvgX+Y分析，翅形遗传为Vgvg×Vgvg→F1：VgVg∶Vgvg∶vgvg=1∶2∶1，故长翅（Vg）∶残翅（vgvg）=3∶1；眼形遗传为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：（♀）正常眼长翅×（♂）正常眼残翅求算正常眼残翅果蝇的概率，即：VgX+X+×vgvgX+Y.由亲代可知F1中2/3Vgvg×vgvg →残翅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，所以后代中正常眼残翅果蝇的概率是1/3.再由F1（♀）棒眼长翅×（♂）正常眼长翅 → 棒眼残翅果蝇的概率，即：VgXClBX+×VgX+Y，由亲代可知F1中： 2/3Vgvg×2/3Vgvg→残翅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+）概率为1/3；所以后代中棒眼残翅果蝇的概率是1/9×1/3=1/27.

例5（2015年安徽卷.31）已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色，BB为黑羽，bb为白羽，Bb为蓝羽；另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度，CLC为短腿，CC为正常，但CLCL胚胎致死.两对基因位于常染色体上且独立遗传.一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得F1.

（1）F1的表现型及比例是.若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配，F2中出现中不同表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例为.

（2）从交配结果可判断CL和C的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，CL是；在控制致死效应上，CL是.

解析（1）由题意可知亲本的一只黑羽短腿鸡的基因型为BBCLC，一只白羽短腿鸡的基因型为bbCLC，得到F1的基因型为BbCC∶BbCLC∶BbCLCL=1∶2∶1，其中BbCLCL胚胎致死，所以F1的表现型及比例为蓝羽正常∶蓝羽短腿=1∶2；若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配，F2的表现型的种类数为3×2=6种，其中蓝羽短腿鸡BbCLC所占比例为1/2×2/3=1/3.

（2）由于CLC为短腿，所以在决定小腿长度性状上，CL是显性基因；由于CLC没有死亡，而CLCL胚胎致死，所以在控制死亡效应上，CL是隐性基因.

答案（1）蓝羽短腿∶蓝羽正常=2∶161/3

（2）显性隐性

3.根据染色体数目变异致死，推断子代的表现型比例

例6（2013年广东卷.25）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，确实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），F1中

A.白眼雄果蝇占1/4

B.红眼雌果蝇占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

解析根据题意，自由组合定律，红眼雌蝇（杂合子）的基因型为XaXaB（代表缺失） 红眼雌雄蝇基因型XaYB，根据一对基因遵循基因分离定律，子代中白眼雄果蝇XaY占1/4，红眼XAY雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇XAXa占1/4，红眼雌果蝇XAXA占1/4，由于果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死，所以Ⅳ号染色体正常的BB占1/3，所以Ⅳ号染色体缺失一条的B占2/3，故A正确；红眼雌果蝇占1/4+1/4=1/2，故B错误；染色体数正常的红眼果蝇占1/3，故C错误；根据自由组合定律，缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/4×2/3（Ⅳ号染色体缺失一条的B占2/3）=1/6，缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇占3/4（红眼XAY雌果蝇占1/4， 红眼雌果蝇XAXa占1/4， 红眼雌果蝇XAXA占1/4）×2/3（Ⅳ号染色体缺失一条的B占2/3）=1/2.所以缺失1条Ⅳ号染色体白眼果蝇占1/6（1/6+1/2）= 1/4，故D正确.