"致死基因"有关的计算

例析“致死类型”的习题

河北隆尧一中(055350) 张利英

摘要 本文对高中生物习题中“致死类型”的习题进行了分类解析,并附带近年高考中出现的此类习题。

关键词 致死基因

致死基因或某些染色体异常都可能会引起配子或个体的死亡,这类习题在近年来的高考中也经常出现。本文从四个方面对这类习题进行解析,并附带几个相关的练习题,谨供同行参考。

1 四种常见类型

1.1 一对基因致死

例1 在家鼠中短尾鼠(T )对正常鼠(t )为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配,后代中短尾鼠与正常鼠比例相同;而短尾鼠与短尾鼠交配,后代中有一类型死亡,能存活的短尾鼠与正常鼠之比为2︰1。则不能存活的类型的基因型可能是______。

A.TT B.Tt C.tt D.TT 或Tt

解析:短尾鼠与短尾鼠交配,后代有正常尾的,说明正常尾是隐性(tt ),短尾是显性,且亲本短尾鼠都是杂合子(Tt )。根据2︰1的分离比可知TT 不能存活。答案为A。

1.2 两对基因都能致死

例2 某种鼠中,毛的黄色基因Y对灰色基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只黄色短尾鼠交配,它们所生后代的表现型比例为______。

A.9︰3︰3︰1 B.3︰3 ︰1︰1 C. 4︰2︰2︰1 D. 1︰1︰1︰1

解析:因为基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,所以这两只黄色短尾鼠的基因型都是YyTt ,根据基因分离定律和基因自由组合定律,可知后代为:(1YY ︰2Yy ︰1yy )(1TT ︰2Tt ︰1tt )→4YyTt (黄短)︰2Yytt (黄长)︰2yyTt (灰短)︰1yytt (灰长)。答案为C 。

1.3 性染色体上的基因致死

例3 某雌雄异株的高等植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶基因(B )对狭叶基因(b )为显性,B 、b 均位于X 染色体上,其中狭叶基因b 会使花粉致死。如果杂合宽叶雄株与狭叶雌株杂交,其子代的性别及表现型是______。

A. 子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶

B. 子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶

C. 子代雌雄各半,全为宽叶

D. 子代为宽叶雄株、宽叶雌株、狭叶雄株、狭叶雌株,且比例相等

解析:由题意可画出遗传图解如下:

亲本 X B b (宽叶雌株) X b (狭叶雄株)

配子 X B X b X b (致死) 子代 X B Y (宽叶雄株) X b Y (狭叶雄株)

所以答案为A。

1. 4性染色体异常致死

例4 雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY 和XX ,假定一只正常的XX 蝌蚪在外界环

境的影响下,变成一只能生育的雄蛙,它与正常雌蛙交配,子代中雌蛙和雄蛙的比例是____。

A.1︰1 B.2︰1 C.3︰1 D.1︰0

解析:XX 的蝌蚪发生性逆转,发育成雄蛙后,性染色体不变,仍是XX 。它与正常雌蛙XX 的后代全为XX 型。答案为D 。

2 相关练习

练习1 (09年高考理综四川卷第31题一部分,略有改动)基因型为BB 的大豆子叶表现深绿色;Bb 表现浅绿色;bb 表现黄色,幼苗期死亡。用子叶深绿色与子叶浅绿色大豆杂交,得到F 1,F 1随机交配得到F 2,F 2成熟群体中,B 基因的基因频率为______。

A.1/2 B. 3/4 C. 4/5 D. 6/7

练习2 (08年高考理综北京卷第4题)无尾猫是一种观赏猫。猫的五尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫。由此推断正确的是______。

A. 猫的有尾性状是由显性基因控制的

B. 自交后代出现有尾猫是基因突变所致

C. 自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子

D. 无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫占1/2

练习3 某种鼠中,黄鼠基因A 对灰鼠基因a 为显性,短尾基因B 对长尾基因b 为显性。且基因A 或b 在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的后代表现型比例为______。

A.2︰1 B.9︰3︰3︰1 C.4︰2︰2︰1 D.1︰1︰1︰1

练习4 (08年高考生物海南卷第18题)自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变成公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是______。

A.1︰0 B.1︰1 C.2︰1 D.3︰1

练习5 在小鼠中,有一复等位基因系列,其中三个基因为:A Y =黄色,纯合致死;A=鼠色,野生型;a=黑色。列在前面的基因对列在后面的基因是显性。这一复等位基因系列位于常染色体上,也就是说,对于每一只小鼠而言,只可能有其中的两个基因。A Y A Y 个体在胚胎期死亡。

(1)现有下列2个杂交组合,问它们子代的表型如何?

①A Y a (黄)×A Y a (黄),它们子代的表型为; ②A Y a (黄)×A Y A (黄),它们子代的表型为

(2)假定进行很多黄色鼠与鼠色鼠的杂交,平均每窝生8只小鼠。问在同样条件下,进行很多黄色鼠与黄色鼠的杂交,你预期每窝平均生几只小鼠?为什么?

(3)一只黄色雄鼠(A Y )与几只黑色雌鼠(aa )杂交,你能不能在子代中同时得到鼠色和黑色小鼠,为什么?

练习6 家蚕中D 、d 基因位于Z 染色体上,d 是隐性致死基因(导致Z d Z d 、Z d W 基因型的受精卵不能发育,但Z d 的配子有活性)。能否选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请作出判断,并根据亲代和子代基因型情况说明理由。

练习7 (10年高考理综山东卷第27题一部分)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:①;

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X 染色体上没有发生隐性致死突变;

练习8 (10年高考理综四川卷第31题一部分)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 n X n , X n Y 等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F 1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。 ②若F 1代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是________,F 1代雌蝇基因型为_________。 ③若F 1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是___________。让F 1代果蝇随机交配,理论上F 2代成活个体构成的种群中基因N 的频率为__________。

参考答案:1、C 2、D 3、A 4、C

5、(1)①1A Y A Y (致死):2A Y a (黄色):1 aa(黑色);(没答比值只答黄色和黑色也可) ②A Y A Y (致死):2A Y (黄色): Aa(鼠色)。(没答比值只答黄色和鼠色也可)

(2)6只。在很多黄色鼠与黄色鼠的杂交中,不可能出现A Y A Y 的幼体,平均每窝生8只小鼠;所以在很多黄色鼠与黄色鼠的杂交中,必定有四分之一的A Y A Y 的受精卵,故平均每窝生6只小鼠。

(3)不能。由于A Y A Y 个体在胚胎期就会死亡,所以这只黄色雄鼠可能的基因型为A Y A 或A Y a 。A Y A ×aa ,得到的子代个体都表现为黄色和鼠色;而A Y a ×aa ,得到的子代个体可能为黄色或黑色。子代中鼠色和黑色不可能同时出现。

6、不能 家蚕中,雌性只有Z D W 个体,雄性有Z D Z d 和Z D Z D 的个体,雌雄蚕的两种杂交组合中均会出现Z D W 的雌性个体(其它合理也可)

7、 ①这只雄蝇与正常雌蝇杂交。

②F 1互交(或:F 1雌蝇与正常雄蝇杂交)

③统计F 2中雄蝇所占比例(或:统计F 2中雌雄蝇比例)

Ⅰ:F 2中雄蝇占1/3(或:F 2中雌:雄=2:1)

Ⅱ:F 2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:F 2中雌:雄在1:1~2:1之间) Ⅲ:F 2中雄蝇占1/2(或:F 2中雌:雄=1:1)

8、①X 3 ②n X N X N X N X n

③N 1/11

例析“致死类型”的习题

河北隆尧一中(055350) 张利英

摘要 本文对高中生物习题中“致死类型”的习题进行了分类解析,并附带近年高考中出现的此类习题。

关键词 致死基因

致死基因或某些染色体异常都可能会引起配子或个体的死亡,这类习题在近年来的高考中也经常出现。本文从四个方面对这类习题进行解析,并附带几个相关的练习题,谨供同行参考。

1 四种常见类型

1.1 一对基因致死

例1 在家鼠中短尾鼠(T )对正常鼠(t )为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配,后代中短尾鼠与正常鼠比例相同;而短尾鼠与短尾鼠交配,后代中有一类型死亡,能存活的短尾鼠与正常鼠之比为2︰1。则不能存活的类型的基因型可能是______。

A.TT B.Tt C.tt D.TT 或Tt

解析:短尾鼠与短尾鼠交配,后代有正常尾的,说明正常尾是隐性(tt ),短尾是显性,且亲本短尾鼠都是杂合子(Tt )。根据2︰1的分离比可知TT 不能存活。答案为A。

1.2 两对基因都能致死

例2 某种鼠中,毛的黄色基因Y对灰色基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只黄色短尾鼠交配,它们所生后代的表现型比例为______。

A.9︰3︰3︰1 B.3︰3 ︰1︰1 C. 4︰2︰2︰1 D. 1︰1︰1︰1

解析:因为基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,所以这两只黄色短尾鼠的基因型都是YyTt ,根据基因分离定律和基因自由组合定律,可知后代为:(1YY ︰2Yy ︰1yy )(1TT ︰2Tt ︰1tt )→4YyTt (黄短)︰2Yytt (黄长)︰2yyTt (灰短)︰1yytt (灰长)。答案为C 。

1.3 性染色体上的基因致死

例3 某雌雄异株的高等植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶基因(B )对狭叶基因(b )为显性,B 、b 均位于X 染色体上,其中狭叶基因b 会使花粉致死。如果杂合宽叶雄株与狭叶雌株杂交,其子代的性别及表现型是______。

A. 子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶

B. 子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶

C. 子代雌雄各半,全为宽叶

D. 子代为宽叶雄株、宽叶雌株、狭叶雄株、狭叶雌株,且比例相等

解析:由题意可画出遗传图解如下:

亲本 X B b (宽叶雌株) X b (狭叶雄株)

配子 X B X b X b (致死) 子代 X B Y (宽叶雄株) X b Y (狭叶雄株)

所以答案为A。

1. 4性染色体异常致死

例4 雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY 和XX ,假定一只正常的XX 蝌蚪在外界环

境的影响下,变成一只能生育的雄蛙,它与正常雌蛙交配,子代中雌蛙和雄蛙的比例是____。

A.1︰1 B.2︰1 C.3︰1 D.1︰0

解析:XX 的蝌蚪发生性逆转,发育成雄蛙后,性染色体不变,仍是XX 。它与正常雌蛙XX 的后代全为XX 型。答案为D 。

2 相关练习

练习1 (09年高考理综四川卷第31题一部分,略有改动)基因型为BB 的大豆子叶表现深绿色;Bb 表现浅绿色;bb 表现黄色,幼苗期死亡。用子叶深绿色与子叶浅绿色大豆杂交,得到F 1,F 1随机交配得到F 2,F 2成熟群体中,B 基因的基因频率为______。

A.1/2 B. 3/4 C. 4/5 D. 6/7

练习2 (08年高考理综北京卷第4题)无尾猫是一种观赏猫。猫的五尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫。由此推断正确的是______。

A. 猫的有尾性状是由显性基因控制的

B. 自交后代出现有尾猫是基因突变所致

C. 自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子

D. 无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫占1/2

练习3 某种鼠中,黄鼠基因A 对灰鼠基因a 为显性,短尾基因B 对长尾基因b 为显性。且基因A 或b 在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的后代表现型比例为______。

A.2︰1 B.9︰3︰3︰1 C.4︰2︰2︰1 D.1︰1︰1︰1

练习4 (08年高考生物海南卷第18题)自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变成公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是______。

A.1︰0 B.1︰1 C.2︰1 D.3︰1

练习5 在小鼠中,有一复等位基因系列,其中三个基因为:A Y =黄色,纯合致死;A=鼠色,野生型;a=黑色。列在前面的基因对列在后面的基因是显性。这一复等位基因系列位于常染色体上,也就是说,对于每一只小鼠而言,只可能有其中的两个基因。A Y A Y 个体在胚胎期死亡。

(1)现有下列2个杂交组合,问它们子代的表型如何?

①A Y a (黄)×A Y a (黄),它们子代的表型为; ②A Y a (黄)×A Y A (黄),它们子代的表型为

(2)假定进行很多黄色鼠与鼠色鼠的杂交,平均每窝生8只小鼠。问在同样条件下,进行很多黄色鼠与黄色鼠的杂交,你预期每窝平均生几只小鼠?为什么?

(3)一只黄色雄鼠(A Y )与几只黑色雌鼠(aa )杂交,你能不能在子代中同时得到鼠色和黑色小鼠,为什么?

练习6 家蚕中D 、d 基因位于Z 染色体上,d 是隐性致死基因(导致Z d Z d 、Z d W 基因型的受精卵不能发育,但Z d 的配子有活性)。能否选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请作出判断,并根据亲代和子代基因型情况说明理由。

练习7 (10年高考理综山东卷第27题一部分)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:①;

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X 染色体上没有发生隐性致死突变;

练习8 (10年高考理综四川卷第31题一部分)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 n X n , X n Y 等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F 1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。 ②若F 1代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是________,F 1代雌蝇基因型为_________。 ③若F 1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是___________。让F 1代果蝇随机交配,理论上F 2代成活个体构成的种群中基因N 的频率为__________。

参考答案:1、C 2、D 3、A 4、C

5、(1)①1A Y A Y (致死):2A Y a (黄色):1 aa(黑色);(没答比值只答黄色和黑色也可) ②A Y A Y (致死):2A Y (黄色): Aa(鼠色)。(没答比值只答黄色和鼠色也可)

(2)6只。在很多黄色鼠与黄色鼠的杂交中,不可能出现A Y A Y 的幼体,平均每窝生8只小鼠;所以在很多黄色鼠与黄色鼠的杂交中,必定有四分之一的A Y A Y 的受精卵,故平均每窝生6只小鼠。

(3)不能。由于A Y A Y 个体在胚胎期就会死亡,所以这只黄色雄鼠可能的基因型为A Y A 或A Y a 。A Y A ×aa ,得到的子代个体都表现为黄色和鼠色;而A Y a ×aa ,得到的子代个体可能为黄色或黑色。子代中鼠色和黑色不可能同时出现。

6、不能 家蚕中,雌性只有Z D W 个体,雄性有Z D Z d 和Z D Z D 的个体,雌雄蚕的两种杂交组合中均会出现Z D W 的雌性个体(其它合理也可)

7、 ①这只雄蝇与正常雌蝇杂交。

②F 1互交(或:F 1雌蝇与正常雄蝇杂交)

③统计F 2中雄蝇所占比例(或:统计F 2中雌雄蝇比例)

Ⅰ:F 2中雄蝇占1/3(或:F 2中雌:雄=2:1)

Ⅱ:F 2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:F 2中雌:雄在1:1~2:1之间) Ⅲ:F 2中雄蝇占1/2(或:F 2中雌:雄=1:1)

8、①X 3 ②n X N X N X N X n

③N 1/11


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