遗传规律中的“差错”问题——致死问题

遗传规律中的“差错”问题致死问题遗传规律中的“差错”问题致死问题在基因的分离定律中，当后代的比例是11时，一般为测交。当后代的分离比为31时，则亲本必为显性性状，且亲本都为杂合体；在基因的自由组合定律中，当后代的比例为1111时，一般为测交，而当出现9331时，则亲本必为双显性性状，且亲本必为双杂合体。上述分离比和测交比指的是一般情况，在特殊情况下分离比和测交比可能会出现一些变化，例如：例1 在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组，经过大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现（ ）A. 黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠B. 黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为21C. 黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为11根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）黄色鼠的基因型是 ，黑色鼠的基因型是 。推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 。写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。解析：根据实验B“黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为21”可知：后代出现了性状分离。因此黄色鼠应为显性性状，黑色鼠为隐性性状（实验A、C验证了这一结论），而亲代黄色鼠应为杂合体（基因型记作Aa）。由AaAa知，后代基因型应符合1AA：2Aa1aa，表现型应为：黄色鼠：黑色鼠=31，但实际比例却为21，这说明合子的基因型为AA时不能完成胚胎发育，而杂合的黄色鼠却能成活。参考答案：AA aa AA B：AaAa1AA（不存活）：2Aa（黄色）：1aa（黑色） C：Aaaa1Aa（黄色）：1aa（黑色）。思维点拨：此类问题的基本知识点仍然是遗传的基本规律。这是解答此类问题的基本出发点。由于情况的特殊性，后代性状的比例不会严格按照这些数值，但灵活运用这些数据却是此类问题的归宿。做题时应先按照正常情况，根据所学知识写出正常的后代比例，然后再根据题意写出实际的后代比例。做题时对不同的性状该删除的大胆删除，该添加的大胆添加。例5讨论的是基因分离定律中的异常问题，下面我们再对基因的自由组合定律中的异常情况做一分析。例2 某种鼠中，黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性，且基因Y或T在纯合时都能胚胎致死，这两对基因是独立分配的。两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表现型比例为（ ）A. 3131 B. 9331C. 4221 D. 1111解析：交配的两只黄色短尾鼠，正常情况下其基因型为YYTT、YYTt、YyTT或YyTt，但由于“基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死”，所以交配的两只黄色短尾鼠的基因型只能为YyTt。这两只鼠交配后子代正常情况下的比例为Y_T_Y_ttyyT_yytt=9331，但根据题意可知，Y_T_中基因致死的有：YYTT（1/16），YyTT（2/16）；YYTt（2/16）。能够存活的只有YyTt，其比例为4/16；Y_tt中基因型为YYtt的个体胚胎致死（1/16），基因型为Yytt的个体能够存活（2/16）；yyT_中基因型为yyTT的个体胚胎致死（1/16），基因型为yyTt的个体能够存活（2/16）；基因型为yytt的个体全部存活，所以两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表现型比例为4221。答案为C。变式训练1：我国的载人航天飞船已多次取得了圆满成功。在航天搭载实验中，有一批基因型为BbDd的实验鼠，已知B决定毛黑色，b决定毛褐色，决定D毛色存在，d决定毛色不存在（即白色）。请推导实验鼠繁殖后，子代表现型比例的理论值：黑色：褐色：白色为解析：此题涉及两对等位基因，但它们却共同控制着鼠的毛色，因此涉及的性状却不是两对。根据正常情况，BbDdBbDd后代比例也应符合9331，但由于涉及d决定毛色不存在，也即毛色为白色，因此此题比例不会是9331.我们单独考虑两对等位基因：BbBb 1/4BB2/4Bb1/4bb；DdDd 1/4DD2/4Dd1/4dd，组合后，B_D_（黑，比例为3/43/4）；_ _dd的个体均为白色，其比例为4/16，而褐色的比例为19/161/4=3/16。因此此题的答案为黑色：褐色：白色934。知识延伸：上述遗传规律中的“差错”问题实际上考察的是遗传学上的“基因致死”问题。基因致死主要包括：显性致死、隐性致死、配子致死和合子致死。例5、例6都是显性致死。由于其他几种基因致死在近年的高考试题未见涉及，下面笔者就此略作陈述，以引起大家高度重视。1隐性致死隐性致死指的是隐性基因存在于一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症，当其个体基因型为HsbHsb 时，对个体有致死作用；植物中的白化基因(bb)，使植物不能形成叶绿素，因而使植物不能进行光合作用而死亡。例7 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，而正常的纯合体(HAbHAb)的红细胞在同样氧分压时则不变形。请分析回答。（1）该夫妇二人的基因型是。（2）存活的五个孩子其基因型都与双亲相同的概率是。（3）人类产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是，他们的部分孩子有镰刀型细胞贫血症的根本原因是 的结果。解析：根据题意，正常基因()对致病基因()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 ，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 ，所以夫妇双方的基因型应为 和 ；根据 ，其后代基因型及比例应为1 2 1 ； 隐性致死，存活孩子的基因型为 和 ，所以每一个存活孩子其后代基因型与双亲相同的概率为2/3，要使五个孩子基因型都与双亲相同，可根据乘法定理求得其概率为(2/3)5 = 32/243参考答案： 、 32/243 基因突变，基因重组2配子致死配子致死指的是致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力配子的现象。例8 雌雄异株的植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，狭叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答：若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为若后代全为宽叶，雌、雄植株各半时，则其亲本基因型为若后代全为雄株，宽叶和狭叶个体各半时，则其亲本基因型为若后代性别比例为11，宽叶个体占3/4，则其亲本基因型为解析：此题有隐含条件：基因b使雄配子致死，因此对于XbY个体，其雄配子只有含Y染色体的精子，其后代只有雄性个体；对于XBY，其配子有XB、Y两种，因此其后代雌雄之比为11。由此可知后代只有雄性个体时其父本必为XbY，后代雌雄之比为11时，其父本必为XBY。(1) 若后代全为宽叶雄性个体，可知父本基因型为XbY，子代基因型为XBY。子代中Y染色体来自父本，XB来自母本，故母本基因型为XB 。由于后代全为宽叶雄株，因此母本XB 只能是XBXB，而不可能是XBXb。(若为XBXb，后代既有宽叶又有狭叶)(2) 若后代全为宽叶，雌雄植株各半，可知父本基因型为XBY，后代XB XBY=11，后代XBY的Y染色体来自父本，XB来自母本，故母本为XB ，由于后代全为宽叶，因此母本XB 只能是XBXB而不可能是XBXb(理由同)。(3) 若后代全为雄株，宽叶和狭叶个体各半，可知父本为XbY，后代基因型为XBYXbY=l1，其中XB、Xb来自同一母本，因此母本基因型为XBXb。(4) 若后代性别比例为11，宽叶个体占3/4，可知父本基因型为XBY由于子代宽叶占的比例大，超过1/2，因此母本必为XB ，假设母本为XBXB，则雌雄全为宽叶，不符合题意，因此只能是XBXb(经验证，XBXb符合题意)。参考答案： XBXB 、XbY XBXB、XBY XBXb、XbY XBXb、XbY3合子致死合子致死指的是致死基因在胚胎时期或成体某一阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体在生长过程中某一阶段死去的现象。例9 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（ ）A1/4 B2/3 C1/2 D3/4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AaAa。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5