基于科学思维的遗传致死类试题的解题模型探究

安徽 赵 燕

遗传致死题型是高中生物学教学中的难点之一，这类题型考查学生的信息提取、处理、逻辑推理和分析计算等关键能力，重点考查学生科学思维等学科核心素养。学生面对此类题型往往无从下手，做题时普遍反馈难度较大，鉴于此，本文对遗传致死题型的解答方法进行系统归纳，将确定遗传原型作为解答遗传致死解题模型的核心，下面结合相关题目例析此类试题的解答模型和做题技巧。

一、个体致死类型——双隐性纯合致死

【例1】某XY型性别决定植物的花瓣颜色有红色、粉色和白色三种，由两对独立遗传的基因A/a、B/b控制，其中A、a基因位于常染色体上,并且某种性别的双隐性纯合个体致死，现将纯合的粉色花瓣雌株和纯合的白色花瓣雄株杂交，得到F1全为红色花瓣植株，再将F1的雌雄个体相互交配得到F2，结果如图1所示,下列叙述错误的是

图1

( )

A.B/b这对等位基因位于X染色体上

B.该植物群体中，粉色花瓣植株的基因型有三种

C.F2中红色花瓣雌、雄个体随机交配，子代中纯合红色花瓣雌株占12/71

D.欲鉴定F2中某红色花瓣雌株的基因型，可选择测交的方法

【答案】D

【建立解题模型】

1.分析雌、雄表现型：由图1知，F2雌株中粉色花瓣∶红色花瓣=1∶3，雄性中红色花瓣∶粉色花瓣∶白色花瓣=3∶1∶3。

2.确定遗传方式：由于雌、雄表现型不同，故有相关基因位于X染色体的特有区段上。已知A/a基因位于常染色体上，所以B/b位于X染色体的特有区段上；判断显隐性：由于粉色花瓣∶红色花瓣=1∶3或者粉色和白色杂交子代全为红色，所以红色为显性。

3.演绎遗传原型，推断致死类型：由纯合粉色花瓣雌株和纯合白色花瓣雄株杂交得到子代全为红色花瓣植株，可推断亲本粉色雌株基因型为aaXBXB，白色雄株的基因型为AAXbY，根据遗传图解(图2)确定致死个体基因型为aaXbY。

图2

4.计算相关概率：F2中红色花瓣植株雌雄随机交配，即♀A_XBX-、♂A_XBY，其中A_的概率为1/3AA、2/3Aa,a的概率为1/3,子代为AA的概率为4/9、Aa的概率为4/9、aa的概率为1/9,1/2XBXB、1/2XBXb分别与XBY交配，子代为3/8XBXB、1/8XBXb、3/8XBY、1/8XbY，由于aaXbY致死占比为1/72,故子代中AAXBXB占比为(4/9×3/8)/(71/72)=12/71。

【前后联系】

联系常染色体的基因遗传特点，两对基因纯合子有AABB、AAbb、aaBB、aabb，两对不同性状的纯合子杂交，得出第三种表现型的基因组合是AAbb×aaBB。这样的组合方式在本题中也适用，而且用该类比法可以攻克本题亲本基因型推断的难点。

二、个体致死类型——基因型互作致死

【例2】某雌雄异株植物的花色由3对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、C/c)控制，当该植物每对等位基因至少含有一个显性基因时开紫花，其他颜色花至少含有一对隐性基因，其中白花基因型中含有AA基因，绿花基因型中含BB基因，黄花基因型中含CC基因。现有紫花、白花、绿花、黄花植株纯合品系，如图3为该纯合品系中部分植物的杂交情况(不考虑细胞质遗传和伴X、Y染色体同源区段的遗传)，若3对基因均位于常染色体上，则F2出现9∶5的原因是________。

图3

【答案】基因型中含两对显性基因纯合和一对隐性基因纯合的植株不能存活

【建立解题模型】

1.分析F2表现型：由于白花含AA基因，绿花含BB基因，黄花含CC基因，故推断题中植物的花色虽然是由3对基因控制，但是本质是两对基因在上述杂交过程中起作用，在两对基因遗传中9∶5为9∶7的致死变形。

2.确定遗传原型，推断致死类型：

图4

通过上述遗传原型推断，致死的2份可以是杂合子也可以是纯合子，但如果是杂合子致死，第一组致死Bbcc或bbCc在第二、三组不成立，所以应为纯合致死，在第一组若为bbcc致死，在第二、三组又不成立，故为基因型中含两对显性基因纯合和一对隐性基因纯合的植株不能存活。

【前后联系】

此题以自由组合定律为依托，并在此基础上进一步拓展，立足课本，明确自由组合定律的基本方法对解答此题至关重要。

三、个体致死类型——特定基因型致死

【例3】果蝇是科研人员经常利用的遗传实验材料，其灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A/a、D/d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1的雄性表现为灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛=3∶3∶1∶1，雌性个体表现为灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛=5∶0∶2∶0。分析回答下列问题：

(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于________染色体上。

(2)上述实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为________的受精卵不能正常发育成活。

(3)若(2)中的假设成立，则F1成活的果蝇共有________种基因型，在上述杂交实验的子一代中，黑身基因的基因频率为________(用分数表示)。

【答案】(1)X (2)AAXDXD或AAXDXd(3)11 8/15

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【建立解题模型】

1.分析雌、雄表现型：

图5

2.确定遗传原型，推断致死类型：控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，控制刚毛和截毛的基因位于X染色体上；亲本基因型为AaXDXd和AaXDY。

图6

由以上分析得，可能是AAXDXD或AAXDXd出现致死，雌性中AA致死，概率为1/2，F1成活的果蝇共有11(3×4-1)种。

3.计算相关概率：

♀：AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,由于雌性中AA致死，概率为1/2，故♀：AA∶Aa∶aa=1/2∶2∶1；♂：AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，a=(2×4)/(7+8)=8/15。

【前后联系】

四、配子致死类型——配子互作致死

【例4】研究发现基因家族存在一种“自私基因”，该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内一半不含该基因的雄性配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)=2∶3∶1，则F1中个体随机受粉产生的后代的表现型及比例是什么?

【建立解题模型】

1.分析致死类型：雄性粉红花个体(Aa)产生的配子正常为A∶a=1∶1，而致死后配子为A∶a=2∶1。

2.演绎遗传原型，确定配子比例：

方法一：AA=1/3、Aa=1/2、aa=1/6，♀：A=1/3+1/4=7/12，a=5/12；♂：A=7/12,a=1/8+1/6=7/24，故AA∶Aa∶aa=14∶17∶5。

方法二：

图7

AA∶Aa∶aa=2∶3∶1，得出♀：A∶a=7∶5；♂：A∶a=2∶1，故AA∶Aa∶aa=14∶17∶5。

【变式1】某种性别决定为XY型的雌雄异株植物，等位基因B(阔叶)/b(细叶)位于X染色体上，且带有Xb的精子与卵细胞结合后会使受精卵失活。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代，子二代中雌株中B基因频率∶b基因频率为________，雄株中阔叶∶细叶为________。

【答案】7∶1 3∶1

【建立解题模型】

1.分析致死类型：带有Xb的精子与卵细胞结合后会使受精卵失活，等效于Xb的精子不育。

2.演绎遗传原型，确定配子比例：

图8

由以上推算可得，子二代雌株中XB∶Xb=7∶1,雄株中阔叶∶细叶=3∶1。

【前后联系】

例4和变式1中不仅考查了致死还出现了分离定律中的自由交配题型，例4考查的是常染色体的自由交配，而变式1考查的是性染色体的随机交配，对于此类题型，以上配子法普遍适用，上述的配子数量法也可以转换成基因频率来计算。

五、结语