高中生物关于遗传致死的总结

关于遗传致死问题的专题总结

郑瑞斌

一、配子致死（gameticlethal）：致死在配子期发挥作用而致死。这可能是由于配子中的致死

基因（或其它致死基因）引起的，也可能是由于染色体的异常变化（缺失或增加，形成单体、三体

的个体，产生缺体的配子）所致.

这就有一个问题，如果是由于致死基因的作用：配子在形成合子，即生命体的第一个细胞，之

前就由于配子致死基因的作用而死掉了，那么这种可致死的基因如何遗传下去。

对于这个问题：一种解释是，配子致死基因只在无性生殖和营养繁殖中的个体里出现并传代。

然而事实是，在有性生殖过程中也有配子致死基因的存在。所以，这种致死基因可能仅对于某种（比

如雄）配子有致死效应，而另一种配子无影响。这样既有配子致死基因的存在，此基因又可以遗传。

配子致死遗传是指在配子期发挥而致死。这可能是由于配子中的致死基因引起的，也可能是由

于染色体的异常变化（缺失或增加，形成单体、三体的个休，产生缺体的配子）所致。这种致死基

因可能仅对于某种（比如雄）配子有致死效应，而对另一种配子无影响，此基因又可以遗传。简单

地讲就是，受精前卵子或精子由于遗传上的原因而死亡的现象，是造成不育性的原因之一。本文结

合近两年高考遗传题对致死问题进行部分汇总分析。

某基因使配子致死：某些致死基因可使雄配子死亡，从而使后代只出现某一性别的子代，所以

后代出现单一性别的问题，考虑是“雄配子致死”的问题。

近几年高考题中有关配子致死习题例析

1、常染色体上的雄配子致死

例1.（2011年北京卷30）（16分）果蝇的2号染色体上存在朱砂眼和和褐色眼基因，减数分裂时

不发生交叉互换。个体的褐色素合成受到了抑制，个体的朱砂色素合成受到抑制。正需果蝇复眼的

暗红色是这两种色素叠加的结果。

（1）和是性基因，就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括»

（2）用双杂合体雄蝇（K）与双隐性纯合体雌蝇进行测试交实验，母体果蝇复眼为色。子代

表现型及比例为按红眼：白眼=1：1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是o

（3）在近千次的重复实验中，有6次实验的子代全部为暗红眼，但反交却无此现象，从减数分裂

的过程分析，出现上述例外的原因可能是：的一部分细胞未能正常完成分裂，

无法产生。

（4）为检验上述推测，可用观察切片，统计—的比例，并比较—之间该比值的差异。

参考答案：（1）隐aaBbaaBB（2）白A、B在同一条2号染色体上

（3）父本次级精母携带a、b基因的精子

（4）显微镜次级精母细胞与精细胞K与只产生一种眼色后代的雄蝇

例2.（2011江苏卷32）（8分）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。IT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，而染色体缺失的磁配子可育。请回答下列问题：

（1）现有基因型分别为WW,Ww,ww,用「、Ww,w6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失

的花粉不育，而染色体缺失的磁配子可育”的结论，写出测交亲本组合基因型。

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

（3）基因型为Ww7y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（?）XWwYy（8），反交WwYy（第）XWwYy（i）,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Fl,Fl自交产生F2。选取F2中非糯性白胚乳植株，植株间

相互传粉，则后代的表现型及其比例为o

参考答案：

2、常染色体上的雄配子致死

3、X染色体上雄配子致死

例3.某种雌雄异体的植物有宽叶和窄叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，窄叶由隐性基因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：

(1)若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本的基因型为。

(2)若后代全为宽叶，雌、雄植株各半时，则其亲本基因型为.

(3)若后代全为雄株，宽、窄叶个体各半时，则其亲本基因型为。

(4)若后代性比为1：1,宽叶个体占有3/4,则其亲本基因型为o

参考答案：(1)X"X\XbY(2)XBX\XBY(3)XBX\XbY(4)XnX\X"Y

例4.(1997年上海50)有一种雌雄异株的草木经济植物,属XY型性别决定,但雌株是性杂合体,雄

株是性纯合体。已知其叶片上的班点是X染色体上的隐性基因(b)控制的。某园艺场要通过杂交培

育出一批在苗期就能识别雌雄的植株,则应选择：

(1)表现型为的植株作母本,其基因型为O

表现型为的植株作父本,其基因型为。

(2)子代中表现型为的是雌株。子代中表现型为的是雄株。

参考答案：(1)无斑点XBY有斑点X"X"(2)有斑点无斑点

变式练习：雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型，宽叶(B)对窄叶(b)是显性，等

位基因位于X染色体上，Y染色体上无此基因。已知窄叶基因b会使花粉致死。如果杂合子宽叶雌

株(XBXb)同窄叶雄株(XbY)杂交，其子代的性别及表现型分别是()

A.1/2为宽叶雄株，1/2为窄叶雄株

B.1/2为宽叶雌株，1/2为窄叶雌株

C.1/2为宽叶雄株，1/2为窄叶雌株

D.1/4为宽叶雄株，1/4为宽叶雌株，1/4为窄叶雄株，1/4为窄叶雄株

——摘自《考试与招生》2011年12期19页

4、X染色体上的雌配子致死

54.(9分)某雌雄异株的植物(2N=16),红花与白花这对相对性状由常染色体上一对等位基因控

制(相关基因用A与a表示)，宽叶与窄叶这对相对性状由X染色体上基因控制(相关基因用B与

b表示)。研究表明：含X"或X"的雌雄配子中有一种配子无受精能力。现将表现型相同的一对亲本

杂交得宿(亲本是通过人工诱变得到的宽叶植株)，H表现型及比例如下表：

红花宽叶白花宽叶红花窄叶白花窄叶

雌株3/41/400

雄株003/41/4

(1)杂交亲本的基因型分别是(?)、(i)，表现型均

为，无受精能力的配子是。

(2)取艮中全部的红花窄叶植株的花药离体培养得到单倍体植株，基因型共有种，比例

是(仅写出比例即可)。

(3)将用白花窄叶雄株的花粉随机授于宿红花宽叶雌株得到F”&随机传粉得到F3,则中雄株

的表现型是，相应的比例是。

参考答案：54.（9分）（1）AaXY'AaXBY红花宽叶X”卵细胞

（2）4种2：2：1：1（3）红花窄叶、白花窄叶5：4（2分）

5、染色体异常配子致死

（1）由于染色体结构异常而导致的配子致死。

例8.玉米是遗传学实验的好材料，请分析回答下列问题：

（1）下图表示紫色玉米粒中两种相关色素的合成途径。请回答：

①决定红色籽粒的基因型有种。

②基因型为AaBb的植株自交，后代籽粒中紫色籽粒占。

（2）玉米宽叶基因T与窄叶基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色

体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A,其细胞中9号染色体如图一（缺图）。

①该宽叶植株的变异类型属于染色体结构变异中的o

②为了确定植株A的T基因位于正常染色体上还是异常染色体上，让其进行自交产生F1,如

果F1表现型及比例为,则说明T基因位于常染色体上。

③以植株A为父本，正常的植株为窄叶母本杂交产生的F1中，发现了一株宽叶植株B,其染

色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于（父本或母本）减数分裂过程

中未分离。

④若③中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终

形成含1条和2条染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例是

,其中得到的染色体异常植株占。

参考答案：（1）①4②3/16（2）①缺失②宽：窄=1：1③父本同源染色体

④宽：窄=2：33/5

解析：（1）从生化途径来看，决定红色籽粒的应该有基因A,不能没有B,故红色的基因型为A_B_。

基因型应该为4种。（2）①从图一中可以看出异常染色体为缺失。②由于无正常9号染色体的花粉

不能参与受精作用，若T基因位于常染色体匕则基因型为Tt的宽叶植株A自交，产生可育的雌

配子应该有两种：T和t；雄配子应该只有一种：to那么产生的Fl就应该表现型及比例为：宽：

窄=1：1。③由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，而以A为父本，以正常的植株为母

本杂交，产生了如图二的F1,说明只有父本的两条染色体没有分开才能产生有T的F1,因为若父

本的两条染色体分开，则含有T的配子是不能参与受精的，就没有含T的F1。④若以植株B为父

本进行测交，则父本植株B按题意产生的配子有四种，分别是T、Tt、tt,t,且其比例为：1：2：

1：2。而父本产生的含T的配子因为只有不正常9号染色体，这样的花粉是不能参与受精的。故测

交后代中的基因型就只有：Ttt:ttt:tt=2：1：2。故测交后代中表现型及比例为宽：窄=2：3。

其中得到的染色体异常的占3/5.

（2）由于染色体数目异常导致的配子致死

二、合子（胚胎）致死现象

合子致死又称基因型致死。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，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发

现：A黑色与黑色鼠杂交，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2：1；C黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1。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）

（1）黄色鼠的基因型是,黑色鼠的基因型是。

（2）推测不能胚胎发育的合子的基因型是。

（3）写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。

变式训练：基因型为Aa的亲本连续自交，若aa不能适应环境而被淘汰，则第三代AA、Aa所占的

比例分别是（）

A.7/81/8B.15/161/16C.19/278/27D.7/92/9

1、基因在常染色体上，这种致死情况与性别无关。后代雌雄个体数为1：1,一般常见的是显性纯

合致死。一对等位基因的杂合子自交，后代的表现型及比例为2：1；两对等位基因的杂合子自交,

后代的表现型及比例为6：3：2：1»

例4.（2010福建卷27）（15分）已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性关（由等位基因D、d

控制），蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状（由等位基因H、h控制），蟠桃对圆桃为显性。下表

是桃树两个杂交组合的实验统计数据：

亲本组合后代的表现型及其也也株数

组别表现型乔化蟠桃乔化圆桃矮化蟠桃矮化圆桃

甲乔化蟒桃义矮化圆桃410042

乙乔化蟠桃X乔化圆桃3013014

（1）根据组另।的结果，可判断桃树树体的显性性状为。

（2）甲组的两个亲本基因型分别为。

（3）根据甲组的杂交结果可判断，上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律•理由是：如果

这两对性状的遗传遵循自由组合定律，则甲组的杂交后代应出现一种表现型，比例应为O

（4）桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子，欲探究蟠桃是否存在显

性纯合致死现象（即HH个体无法存活），研究小组设计了以下遗传实验，请补充有关内容。

实验方案：,分析比较子代的表现型及比例；

预期实验结果及结论：①如果子代，则蟠桃存在显性纯合致死现象；

②如果子代，则蟠桃不存在显性纯合致死现象。

参考答案：（1）乙乔化（2）DbHhddhh（3）4

（4）蟠桃（Hh）自交或蟠桃和蟠桃杂交①表现型为蟠桃和圆桃，比例2：1

②表现型为蟠桃和圆桃，比例3：1

变式训练：鹦鹉中控制绿色和黄色、条纹和无纹的两对基因分别位于两对染色体上，已知绿色条纹

鹦鹉与黄色无纹鹦鹉交配，F1为绿色无纹和黄色条纹，其比例为1：1,当F1的绿色无纹鹦鹉彼此

交配时，其后代表现型及比例为绿色无纹：黄色无纹：绿色条纹：黄色条纹=6：3：2：1,产生这

一结果的原因可能是（）

A.这两对基因不遵循基因的自由组合定律B.控制绿色和黄色的基因位于X染色体上

C.控制条纹和无纹的基因位于X染色体上D.绿色的基因纯合的受精卵不能正常发育

解析：后代的性状表现与性别无关，所以这两对相对性状均是由常染色体上的基因控制的。B、

C错误。后代的性状表现与9：3：3：1相似，说明符合自由组合定律，只是发生了个体致死；通

过题意知，绿色对黄色显性，无纹对条纹显性，与9：3：3：1相比较，6：3：2：1应是控制绿色

和黄色的基因（设为A、a）中发生了AA致死现象。故选D。

变式训练：一只突变型雌性果蝇与一只野生型雄性果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型

之比为2：1,且雌雄个体之比也为2：1,这个结果从遗传学角度作出的合理解释是（）

A.该突变基因为常染色体显性基因B.该突变基因为X染色体隐性基因

C.该突变基因使得配子致死D.该突变基因使得雄性个体致死

例5、某种鼠中，皮毛黄色（a）对灰色（a）为显性，短尾（b）对长尾（b）为显性。基因a或b

纯合会导致个体在胚胎期死亡。两对基因位于常染色体上，相互间独立遗传。现有一对表现型均为

黄色短尾的雌、雄鼠交配，发现子代部分个体在胚胎期致死。则理论上子代中成活个体的表现型及

比例分别为（）

A.均为黄色短尾B.黄色短尾：灰色短尾=2：1C.黄色短尾：灰色短

尾=3：1

D.黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾=6：3：2：1

2、致死基因位于X染色体上，致死情况与性别有关。这种情况一般后代雌雄比例是2：1,不是1：

1,但不会出现只有一种性别的情况。

例6：若果蝇中B、b基因位于X染色体上，b是隐性可致死基因（导致隐性的受精卵不能发育，但

Xb的配子有活性。）能否选择出雌雄果蝇杂交，使后代只有雌性？请作出判断，并根据亲代和子代

基因型情况说明理由。

答案：不能。果蝇中，雄性中只有XBY个体，雌性中有XBXB和XBXb个体，雌雄果蝇的两种亲本组

合中均会出现XBY的雄性个体。

例1：（2011年福建卷5）火鸡的性别决定方式是ZW型（第ZW,&ZZ）。曾有人发现少数雌火鸡

（ZW）的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能

是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代（WW的胚胎不能存活）。若该推

测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是

A.雌：雄=1:1B.雌：雄=1:2C.雌：雄=3:1D.雌：雄=4:1

答案：D

解析：若产生的卵细胞是含有Z染色体的，那么与其同时产生的三个极体分别含有Z、MW染色体,

此时卵细胞与极体结合的二倍体细胞有三个组合：ZZ、ZW、Zk若产生的卵细胞是含有囚染色体，

那么与其同时产生的三个极体分别含有肌Z、Z染色体，此时卵细胞与极体结合的二倍体细胞有三

个组合：WW、ZW、ZWo六个二倍体细胞中WW的死亡，所以剩下的二倍体细胞中ZW:ZZ=4:1。

例5.（2010四川卷31）H.果蝇的繁殖能力强、相对性状明显，是常用的遗传实验材料。

（1）果蝇对COa的耐受性有两个品系：敏感型（甲）和耐受型（乙），有人做了以下两个实验。

实验一让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型。

实验二将甲品系的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙

品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型。

①此人设计实验二是为了验证o

②若另设计一个杂交实验替代实验二，该杂交实验的亲本组合为。

（2）果蝇的某一对相对性状由等位基因（N、n）控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死（注:

NN、X"X\X'Y等均视为纯合子）。有人用一对果蝇杂交，得到F,代果蝇共185只，其中雄蝇63只。

①控制这一性状的基因位于染色体上，成活果蝇的基因型共有_______种。

②F1代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是,F1代雌蝇基因型为»

③F1代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是。让F1代果蝇随机交配，理论上艮代成活个

体构成的种群中基因N的频率为。

参考答案：II、（12分）

（1）（4分）①控制耐受性的基因位于细胞质②耐受型（辛）X敏感型（&）

（2）（8分）①X3②n③N%（或1/11）

例5.（2010山东卷27）（18分）100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请

根据以下信息回答问题：

（1）黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，B全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只

出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线（）表示相关染色体，用A、a和B、b

分别表示体色和翅型的基因，用点（）表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为

和oF1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为。

（2）卷刚毛弯翅果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在区中所有雄果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇

都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于和染色体上（如果在性染色体上，请

确定出X或Y),判断前者的理由是。控制刚毛和翅型的基因分别用1)、d和E、e表示，F.

雌雄果蝇的基因型分别为和oa雌雄果蝇互交，&中直刚毛弯翅果蝇占得比例是«

(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体

的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐

射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验

结果。

实验步骤：0：

②;

③。

结果预测：I如果,则X染色体上发生了完全致死突变；

II如果,则X染色体上发生了不完全致死突变；

III如果,则X染色体上没有发生隐性致死突变。

参考答案：27.(18分)

(1)(分);、

(2)X常

刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或：交叉遗传)^xdEexdYEe1/8

(3)①这只雄蝇与正常雌蝇杂交

②耳互交(或：耳雌蝇与正常雄蝇杂交)

③统计工中雌蝇所占比例(或：统计K中雌雄蝇比例)

I：片中雄蝇占1/3(或：鸟中雌：雄=2:1)

II：F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌：雄在1:1至2:1之间)

III：心中雄蝇占1/2(或：鸟中雌：雄=1:1)

例6—1.(2011•广东理综，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。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。

(1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒

的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的_______细胞。如果转基因成

功，在转基因蚊子体内可检测出、和o

(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基因或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o

(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图)，将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体

中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代_原因是

解析⑴动物基因工程中常用的受体细胞是受精卵。(2)“只有A基因或B

基因的胚胎致死”说明A_bb和aaB_的胚胎致死，故AABB雄蚊和aabb

雌蚊相交，后代基因型全为AaBb,无致死现象，A的基因频率为50%；

F2中A_B_：A_bb：aaB_：aabb应为9：3：3：1,由于A_bb和aaB_的

胚胎致死，要淘汰掉得的A_bb、岛的aaB_,因此对于A、a来说，会淘

汰掉上的AA、［的Aa、白的aa,所以F2中AA:Aa:aa=3：6：1,故

loO1O

A的基因频率为60%。⑶群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的

答案（1）受精卵s基因S基因的RNAS蛋白

（2）50%60%（3）下降群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的蛋白可以抑制蚊子体内

病毒的增殖

例7.一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研究发现该种群的基因库中

存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F1中

有202个雌性个体和98个雄性个体。请回答：

（1）导致上述结果的致死基因具有性致死效应，位于染色体上。让F1中雌雄果蝇

相互交配，F2中出现致死的几率为.

（2）从该种群中任选一只果蝇，如何鉴别它是纯合子还是杂合子？

答案:为隐性,X,1/8

解析:Fl中有202个雌性个体和98个雄性个体,可知是雄性致死.若是Y致死,则雄都死,不符题意.

若XB致死,则所活雌性为XbXb,推此父母为XbXb和XbY,这样雄性后代也不死,故是Xb致死.

它们的父母是XBXb和XBY,这样后代只有XbY致死,符合题意

——参见《生物学通报》2009年第9期第40页

3.染色体异常致死：由于染色体数目或数目异常而导致的合子或胚胎致死。

例9.果蝇翅膀后端边缘的缺刻性状是X染色体的一段缺失所导致的变异，属