高中生物“基因致死”知識的歸類例析

楊雪

“基因致死”問題在高中生物遺傳學中一直是個難點，很多學生理解起來相當困難，主要表現在：1.不理解“致死”的真正含義;2.在計算遺傳概率時，不知道合子致死和配子致死該怎樣改變比例;3.不會根據題知條件判斷Xb是否使雄配子致死或不理解雄配子致死的意思;4.不明白什么是完全致死突變和不完全致死突變。致使做起題來思路混亂錯誤百出。以下是我根據多年的教學經驗對“基因致死”問題進行的歸類分析，以期學生對“基因致死”知識有一個較為系統的掌握。

基因致死是指某些致死基因的存在使配子或個體死亡。基因致死主要包括配子致死和合子致死兩種基本類型。

一、配子致死

配子致死指致死基因在配子時期發生作用，從而不能形成有活力的配子的現象。按照致死基因的顯隱性關系分為隱性致死和顯性致死兩種類型：隱性致死是指隱性基因存在于一對同源染色體上時，對個體有致死作用。如植物中白化基因（bb），使植物不能形成葉綠素，植物因此不能進行光合作用而死亡;正常植物的基因型為BB或Bb。顯性致死是指顯性基因具有致死作用，通常為顯性純合致死（DD）。如人的神經膠質癥（皮膚畸形生長，智力嚴重缺陷，出現多發性腫瘤等癥狀）。按照致死基因發生作用的配子類型可分為雄配子致死和雌配子致死兩種類型，如雌雄異株的植物剪秋羅有寬葉和狹葉兩種類型，寬葉由B控制，狹葉由b控制，Bb均位于X染色體上，基因b使雄配子致死。

例1. 雌雄異株的高等植物剪秋羅有寬葉和窄葉兩種類型，寬葉（B）對窄葉（b）呈顯性，等位基因位于X染色體上，Y染色體上無此基因。已知窄葉基因b會使花粉致死。如果雜合子寬葉雌株（XBXb）同窄葉雄株（XbY）雜交，其子代的性別及表現型分別是 ?（ ? ?）

A.1/2為寬葉雄株，1/2為窄葉雄株

B.1/2為寬葉雌株，1/2為窄葉雌株

C.1/2為寬葉雄株，1/2為窄葉雌株

D.1/4為寬葉雄株，1/4為寬葉雌株，1/4為窄葉雄株，l/4為窄葉雌株

解析：由題目的“基因b使花粉致死”的條件可知，XbY只產生一種配子Y，后代只有雄株。雜合子寬葉雌株（XBXb）能產生比例相等的兩種雌配子XB、Xb，所以子代的表現型有兩種。故答案選A。

〖思維拓展〗（1）若基因Xb使雄配子致死，子代雌性個體的表現型有1種，雄性個體有2種基因型。

（2）若后代性別比為1：1，則其父本基因型為XBY。若后代只有雌株，則其父本基因型為XbY。

二、合子致死

合子致死是指致死基因在胚胎時期或成體某一階段發生作用，從而不能形成活的幼體或個體在生長過程中某一階段死去的現象。如黃鼠AY基因使其在胚胎期致死，β地中海貧血則在出生后死亡。按照致死合子的基因組成可分為顯性純合致死、隱性純合致死和雜合子致死。如家族性高膽固醇血癥是一種遺傳病，雜合體約到50歲就常患有心肌梗塞，純合體常于30歲左右死于心肌梗塞，且不能生育，則為顯性純合致死和雜合致死。

例2.（04 北京）無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對相對性狀，基因位于常染色體上，按基因的分離定律遺傳。為了選育純種的無尾貓，讓無尾貓自交多代，但發現每一代中總會出現約1/3 的有尾貓，其余均為無尾貓。由此推斷正確的是：（ ? ）

A.貓的有尾性狀是由顯性基因控制的

B.自交后代出現有尾貓是基因突變所致

C.自交后代無尾貓中既有雜合子又有純合子

D.無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占1/2

【解析】無尾貓自交多代，每一代中總會出現約1/3的有尾貓，說明無尾是顯性性狀（A），有尾是隱性性狀（a）。無尾貓自交后代總是出現無尾貓與有尾貓且比例總是接近2：1，這說明無尾貓是雜合（Aa）的且純合（AA）致死。【答案】選D

[規律總結]：若控制性狀的基因在常染色體上，某性狀的個體自交子代顯隱性之比為2：1，為顯性純合子致死。

三、致死突變

致死突變是指導致成年前死亡的突變。顯性致死突變導致雜合型及顯性純合型個體的死亡，隱性致死突變僅導致隱性純合型個體的死亡。不完全致死突變和完全致死突變的差別在表現程度上。致死突變型按表現程度可分為全致死的（純合體全部死亡或至少90%死亡），亞致死的（純合體死亡率達50～90%），半致死的（純合體死亡率在10～50%之間）和弱致死的（即類正常的，純合體死亡率在10%以下）幾種。按環境條件對致死效應的影響又可分為條件致死的（例如溫度敏感突變型在較低溫度下不出現致死效應在較高溫度下出現致死效應）和非條件致死的（在已知任何條件下都有致死效應）兩類。按致死作用發生的階段還可分為配子致死的（花粉死亡）和合子致死的（受精后合子不能發育）、胚胎致死的和幼體致死的。按照個體發育中致死作用時相來分，又可以分為單相致死的（只在某一時期致死）、多相致死的（致死期有兩個或兩個以上）、無相致死的（致死作用可以發生在任何一個時期）。

例3.致死突變可發生在任何染色體上;發生在常染色體上的稱常染色體致死，發生在性染色體上的稱為伴性致死。某雌性果蠅和正常的雄性果蠅交配所產生的子代的雌雄比是2♀︰1♂，由此推斷正確的是（ ? ? ）

A.該雌性果蠅的一個常染色體上帶有隱性致死基因

B.該雌性果蠅的一個X染色體上帶有顯性致死基因

C.子代雌雄果蠅互相交配，后代雌雄比為4：3

D.子代雌雄果蠅互相交配，后代中純合子占5/12

【解析】由子代的雌雄比是2♀︰1♂可知突變致死基因在性染色體上，因為雄性個體致死一半，所以致死突變基因在X染色體上，且為母本的一條X染色體。若為顯性致死則某雌性果蠅和正常的雄性果蠅交配所產生的子代的雌雄比是1：1;若為隱性致死則某雌性果蠅和正常的雄性果蠅交配所產生的子代的雌雄比是2：1。可見此題的突變為雌性果蠅的一個X染色體上帶有隱性致死基因，所以A和B有誤。因F1雌性個體中基因型XBXB和 XBXb各占1/2，所以F2雄性個體有1/4致死，F2中雌雄比為4：3，純合子占6/7。可見C正確。

〖規律總結〗：胚胎致死的問題，要淘汰致死個體后再求比率。

〖溫馨提示〗：做致死突變試題時，一定要明確突變基因是顯性的還是隱性的，位于常染色體上還是X染色體上，是完全致死突變還是不完全致死突變，否則將呈現多米諾骨牌效應，一錯百錯。

（作者單位：山東省臨沂市郯城縣第一中學）