淺談遺傳學中的“致死”現象

?杜維波 劉穎飛

淺談遺傳學中的“致死”現象

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課題立項號[12511068]陜西省基礎教育“十二五”教育技術研究規劃課題《高中生物學科主題學習資源的設計與開發研究》課題研究成果

孟德爾遺傳定律是高考的必考點。本文通過對遺傳學中“致死”現象的分類剖析，有利于學生更加清楚的認識“致死”現象的遺傳實質，深入理解孟德爾遺傳定律，進而提高了學生對遺傳學基礎知識的運用能力。

遺傳學；孟德爾遺傳定律；“致死”現象

致死基因是指那些使生物體不能存活的等位基因，既可以在常染色體上，也可以在性染色體上；既可以是合子致死，也可以是配子致死。致死作用可以發生在個體發育的各個時期，而且致死效應往往與個體所處的環境有關。正因致死作用的存在，導致子代呈現“異常”的分離比。為了幫助學生更加清楚的認識這些比例的實質，深入理解孟德爾遺傳定律，提高學生的解題能力，筆者特對高考題和模擬題中的“致死”現象進行了深入分析。

一、常染色體上的致死現象

致死基因位于常染色體上，這種致死情況與性別無關，后代雌雄個體數比為1:1。可以分為隱性純合致死和顯性純合致死，致死基因只在純合狀態時表現為致死效應。

例.(2012年安徽卷，4)假如某植物種群足夠大，可以隨機交配，沒有遷入和遷出，基因不發生突變。抗病基因R對感病基因r為完全顯性。現種群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常開花和結實，而感病植株在開花前全部死亡。則子一代感病植株占1/16。

解析：根據題意可知R＿(4/9RR:4/9Rr=1:1)，則R＿(1/2RR、1/2Rr)自由交配，R的基因頻率為1/2+1/2×1/2=3/4，r的基因頻率為1-3/4=1/4，因此，子一代中感病植株(rr)所占比例為1/4×1/4=1/16。

二、性染色體上的致死現象

致死基因位于性染色體上，這種致死情況與性別有關，后代雌雄個體數一般不是1:1。

1.與ZW型性別決定相關的致死現象 在ZW型性別決定的生物體中，含ZW性染色體的個體發育為雌性，含ZZ性染色體的個體發育為雄性，此類致死中常見的又有以下類型：

(1)缺Z染色體的胚胎致死(即WW致死)。正常的性染色體組成為ZZ和ZW，若出現異常性染色體組成WW(即不含Z染色體)的胚胎則是致死的。

例．(2011年福建卷，5)火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW，ZZ)。曾有人發現少數雌火雞(ZW)的卵細胞未與精子結合，也可以發育成二倍體后代。遺傳學家推測，該現象產生的原因可能是：卵細胞與其同時產生的三個極體之一結合，形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。若該推測成立，理論上這種方式產生后代的雌雄比例是雌:雄=4:1。

解析：根據題意雌火雞(ZW)減數分離產生卵細胞的可能性為：①1/2可能性：卵細胞為Z，一個極體為Z，另兩個極體為W；1/2×[1/4Z(卵細胞)×極體(1/4Z、1/2W)]→ZZ(1/2×1/4×1/4=1/32)、♀ZW(1/2×1/4×1/2=1/16)；②1/2可能性：卵細胞為W，一個極體為W，另兩個極體為Z；1/2×[1/4W(卵細胞)×極體(1/4W、1/2Z)]→WW(致死)、♀ZW(1/2×1/4×1/2=1/16)；因此，♀ZW(1/16+1/16=1/8):ZZ(1/32)=4:1。

(2)隱性致死基因。隱性致死基因位于Z染色體上，在雄性個體(ZZ)中，雜合時不影響個體的生活力，但在純合狀態時表現為致死效應，而在雌性個體(ZW)中，只要有隱性致死基因就表現為致死效應。

例．雞的性別決定方式為ZW型，k基因是Z染色體上的隱性致死基因。含k基因的雜合子雄雞與正常的雌雞交配，共孵化出120只小雞。這120只雞的雌雄比例約為1:2。

解析：根據題意，含k基因的雜合子雄雞(ZKZk)×正常的雌雞(ZKW)→(1ZKZK+1ZKZk=2)正常雄雞:1ZKW(正常雌雞):1ZkW(不存在)，因此，雌雄比例為約為雌:雄=1:2。

2.與XY型性別決定相關的致死 在XY型性別決定的生物體中，含XX性染色體的個體發育為雌性，含XY性染色體的個體發育為雄性，此類致死中常見的又有以下類型：

(1)缺X染色體的胚胎致死。正常的性染色體組成為XX和XY，若出現異常性染色體組成OY(即不含X染色體)的胚胎則是致死的。

(2)隱性純合胚胎致死。隱性致死基因位于X染色體上，在雌性個體(XX)中，雜合時不影響個體的生活力，但在純合狀態時表現為致死效應，而在雄性個體(XY)中，只要有隱性致死基因就表現為致死效應。這種情況一般后代雌雄比例是2:1，不是1:1，但不會出現只有一種性別的情況。

例．(2010年四川卷，第31題改編)果蠅的某一對相對性狀由等位基因(N、n)控制，

其中一個基因在純合時能使合子致死(注：NN、XnXn、XNY等均視為純合子)。有人用一對果蠅雜交，得到F1果蠅共185只，其中雄蠅63只。若F1雌蠅僅有一種表現型，則致死基因是n，F1雌蠅基因型為XNXN、XNXn。

解析：根據題意“F1雌蠅僅有一種表現型，且:♀=1:2”推知，F1雌蠅為顯性性狀(XNXN、XNXn)，F1雄蠅為(XNY)，致死基因是n。

綜上所述，遺傳學中的“致死”現象種類繁多，考題角度也多，只有學生明確了每類致

死的特點，理解了孟德爾遺傳定律的實質，才能輕松解決此類問題。因此，通過對“致死”現象的分類剖析，有利于學生更好地掌握孟德爾遺傳定律，進一步提高學生對基礎知識的運用能力。

杜維波，男，1981年出生，陜西西安人，一級教師，咸陽市教學能手，陜西省“春筍計劃”“優秀高中指導教師”，陜西省“十二五”教育技術研究規劃課題“先進個人”，主持的省“十二五”研究規劃課題被陜西省電教館評為“優秀”課題。主要研究方向：中學生物教學，模型建構法等。

1.陜西省咸陽市實驗中學 712000；2.陜西省戶縣第一中學 710300)