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1∶1 时，一般为测交。当后代的分 离比为 3∶1 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 1∶1∶1∶1 时，一般为测交，而当出现 9∶3∶3∶1 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推测不能完成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。 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 2∶1”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 Aa×Aa 知，后代基因型应符合 1AA：2Aa∶1aa，表现型应为：黄色 鼠：黑色鼠=3∶1，但实际比例却为 2∶1，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。 1 1 / 6 6 参考答案：①AAaa②AA③B：Aa×Aa→1AA（不存活）：2Aa（黄色）： 1aa（黑色）C：Aa×aa→1Aa（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. 3∶1∶3∶1B. 9∶3∶3∶1 C. 4∶2∶2∶1D. 1∶1∶1∶1 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_tt∶yyT_∶yytt=9∶3∶3∶1，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 4∶2∶2∶1。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 2 2 / 6 6 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，BbDd×BbDd 后代比例也应符合 9∶3∶3∶1，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9∶3∶3∶1.我们单独 考虑两对等位基因：Bb×Bb→1/4BB∶2/4Bb∶1/4bb；Dd×Dd → 1/4DD∶2/4Dd∶1/4dd，组合后，B_D_（黑，比例为 3/4×3/4）；_ _dd 的个体 均为白色，其比例为 4/16，而褐色的比例为 1－9/16－1/4=3/16。因此此题的答 案为黑色：褐色：白色＝9∶3∶4。 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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿ 3 3 / 6 6 ，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：①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■ ■ ； ②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：①■ ■ 、■ ■ ②32/243③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： ①若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为 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，宽叶和狭叶个体各半时，则其亲