学年新教材高中生物第2章基因和染色体的关系第3节伴性遗传Ⅰ学案新人教版必修第二册.docx

学年新教材高中生物第2章基因和染色体的关系第3节伴性遗传Ⅰ学案新人教版必修第二册.docx

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学年新教材高中生物第2章基因和染色体的关系第3节伴性遗传Ⅰ学案新人教版必修第二册

第3节　伴性遗传（Ⅰ）

1．通过分析性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联的现象，认同生命的结构与功能观。

（生命观念）　2.根据伴性遗传的规律，可以对后代性状及比例作出预测或应用于生产实际。

（社会责任、科学思维）

　　　　　　　　　[学生用书P]）

一、伴性遗传的概念

二、人类红绿色盲

1．致病基因的显隐性及位置

（1）显隐性：

隐性基因。

（2）位置：

X染色体上。

2．人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型

性别

女性

男性

基因型

XBXB

XBXb

XbXb

XBY

XbY

表型

正常

正常（携带者）

色盲

正常

色盲

3.主要婚配方式及遗传图解

（1）方式一

（2）方式二

（3）方式三

（4）方式四

4．遗传特点

（1）患者中男性远多于女性。

（2）男性患者的基因只能从母亲那里传来，且只能传给女儿。

三、抗维生素D佝偻病

1．致病基因：

位于X染色体上的显性基因。

2．患者的基因型

（1）女性：

XDXD和XDXd。

（2）男性：

XDY。

3．遗传特点

（1）患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻。

（2）男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。

四、伴性遗传理论在实践中的应用

1．优生：

根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。

2．育种：

伴性遗传理论还可以指导育种工作（如蛋鸡的选育）

（1）鸡的性别决定

①雌性个体的两条性染色体是ZW。

②雄性个体的两条性染色体是ZZ。

（2）根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性

知识点一　伴性遗传的类型及遗传规律

1．伴X染色体隐性遗传

（1）实例：

人类红绿色盲、血友病、果蝇红白眼遗传。

（2）典型系谱图

（3）遗传规律

①患者中男多女少。

②女患者的父亲及儿子一定是患者，简记为“女病，父子病”。

③正常男性的母亲及女儿一定正常，简记为“男正，母女正”。

2．伴X染色体显性遗传

（1）实例：

抗维生素D佝偻病。

（2）典型系谱图

（3）遗传规律

①患者中女多男少。

②男患者的母亲及女儿一定为患者，简记为“男病，母女病”。

③正常女性的父亲及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。

3．伴Y染色体遗传

（1）实例：

人类外耳道多毛症。

（2）典型系谱图

（3）遗传规律

①致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，女性全正常。

简记为“男全病，女全正”。

②致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。

　与性染色体有关的两个“并非”

（1）并非所有的生物都有性染色体。

①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。

②雌雄同株的植物无性染色体。

（2）并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人的X染色体比Y染色体长。

1．（2019·江苏徐州高一期末）已知某人的父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常，但其弟弟是红绿色盲患者，则弟弟红绿色盲基因的来源是（　　）

A．外祖父→母亲→弟弟

B．外祖母→母亲→弟弟

C．祖父→父亲→弟弟

D．祖母→父亲→弟弟

解析：

选B。

红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病（设相关基因用B、b表示），弟弟患病，其基因型为XbY，其父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常，故致病基因只能来自母亲，而母亲的致病基因只能来自外祖母，即相关基因的传递方式为外祖母（XBXb）→母亲（XBXb）→弟弟（XbY）。

2．（2019·济宁高一检测）抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。

下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是（　　）

A．短指的发病率男性高于女性

B．红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者

C．抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性

D．白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现

解析：

选B。

常染色体遗传病男性与女性的发病率相等，A项错误。

伴X染色体隐性遗传病的女性患者，其父亲和儿子一定是患者，B项正确。

伴X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率，C项错误。

白化病属于常染色体隐性遗传病，一般不会在一个家系的几代人中连续出现，D项错误。

知识点二　伴性遗传理论在实践中的应用

遗传病的概率计算

1．遗传病的计算原则：

先算“甲病”，再算“乙病”。

很多情况下，遗传系谱中会涉及两种遗传病。

一般来说，两种遗传病是独立遗传的，因此在计算时先算甲病，再算乙病。

两个体婚配，后代患病率关系如表所示：

患乙病：

q

不患乙病：

1－q

患甲病：

p

两病兼患：

pq

只患甲病：

p（1－q）

不患甲病：

1－p

只患乙病：

q（1－p）

不患病：

（1－p）（1－q）

2.“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算

在遗传病的概率计算中，“男孩患病”与“患病男孩”的概率是不同的，“男孩患病”的概率是双亲后代的男孩中患者的概率，而“患病男孩”则是指双亲的后代既是男孩又是患者的概率。

（1）对于一对或多对常染色体上的等位基因（独立遗传）控制的遗传病，男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率，患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×（1/2）。

由于常染色体与人的性别决定无关，因此常染色体上的基因控制的遗传病在后代中的表现与性别无关。

由此可见，“1/2”是指自然状况下男女的出生概率均为1/2。

（2）性染色体上的基因控制的性状与人类的性别这一“性状”是“连锁”的，计算有关概率问题时有以下规律：

若病名在前、性别在后，已知双亲基因型可直接作图解，从全部后代中找出患病男女，即可求得患病男（女）的概率，而不需再乘以1/2；若性别在前、病名在后，求概率问题时只考虑相应性别中的发病情况，根据图解可直接求得。

（3）当多种遗传病并存时，只要有伴性遗传病，求“患病男（女）孩”概率时一律不用乘以1/2。

3．一个家庭中，父亲是色觉正常的多指（由常染色体显性基因控制）患者，母亲的表型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。

下列叙述正确的是（　　）

A．该孩子的红绿色盲基因来自祖母

B．父亲的基因型是纯合子

C．这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/4

D．父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3

解析：

选C。

多指与手指正常由位于常染色体上的一对等位基因控制，控制红绿色盲的基因位于X染色体上，这两对基因的遗传符合基因自由组合定律。

假设手指正常的基因用a表示，生的孩子手指正常（aa），则父亲的基因型为Aa，母亲的基因型为aa；假设红绿色盲的基因用b表示，生的孩子患红绿色盲，则父亲的基因型为XBY，母亲的基因型为XBXb，可以看出父亲的基因型是AaXBY，是杂合子，父亲的精子不携带致病基因的概率是1/2，母亲的基因型是aaXBXb，这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲（aaXbY）的概率为（1/2）×（1/2）＝1/4。

4．（2019·山西朔州怀仁一中期中）已知人的红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病（相关基因用B、b表示），先天性耳聋是常染色体隐性遗传病（相关基因用D、d表示，且D对d完全显性）。

下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。

Ⅱ4（不携带d基因）和Ⅱ3婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、红绿色盲、既耳聋又红绿色盲的可能性分别是（　　）

A．0、

、0　　　　　B．0、

、

C．0、

、0D．

、

、

解析：

选A。

先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，Ⅱ3的基因型为Dd，Ⅱ4不携带d基因，后代男孩中不可能出现耳聋患者；红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ5患病（XbY），Ⅰ3为携带者，所以Ⅱ4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅱ3正常（XBY），后代男孩患红绿色盲的概率为（1/2）×（1/2）＝1/4。

核心知识小结

[要点回眸]

[规范答题]

XY型性别决定的生物，雌性的性染色体组成为XX，雄性为XY。

ZW型性别决定的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。

伴X染色体隐性遗传病的遗传特点

（1）男性患者多于女性患者。

（2）女性患者的父亲和儿子一定是患者。

伴X染色体显性遗传病的遗传特点

（1）女性患者多于男性患者。

（2）男性患者的母亲和女儿一定是患者。

[随堂检测]

1．（原创）下列有关性别决定和伴性遗传的叙述，正确的是（　　）

A．各种生物的染色体均可分为常染色体和性染色体

B．人类的性别取决于精子的类型，故性别决定的时间为男性减数分裂产生精子时

C．人类位于X染色体和Y染色体上所有基因的遗传都属于伴性遗传

D．初级精母细胞和次级精母细胞中一定都含有X染色体

答案：

C

2．（2019·河北邯郸一中高一检测）已知一对夫妇所生女儿全部表现正常，所生儿子全为红绿色盲（相关基因用B、b表示），则这对夫妇的基因型为（　　）

A．XBXB和XBY　　　B．XbXb和XBY

C．XBXb和XbYD．XBXB和XbY

解析：

选B。

一对夫妇所生女儿全正常，所生儿子全为红绿色盲，说明父亲的基因型为XBY，母亲的基因型为XbXb。

3．人类的红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病。

一对正常的夫妇生下一个患有红绿色盲的XXY男孩。

以下各图中可能出现在该对夫妇形成有关配子的过程中的是（只显示性染色体，1号代表X染色体，2号代表Y染色体）（　　）

解析：

选D。

根据题图可知，红绿色盲性状用基因B、b表示，一对正常的夫妇生下一个患有红绿色盲的XXY男孩，可推出该男孩的基因型为XbXbY，而正常夫妇的基因型分别为XBXb、XBY，根据上下代关系可分析出，出现该患病男孩的原因是其母亲（XBXb）在进行减数分裂过程中，在减数分裂Ⅱ时未发生姐妹染色单体的分离，而形成了基因型为XbXb的配子。

A项不符合丈夫的基因型XBY，错误。

B项为减数分裂Ⅰ后期，根据基因型推断为妻子，但初级卵母细胞应为不均等分裂，图示不符合，错误。

C项图示为减数分裂Ⅱ后期，根据基因型推断为妻子，但其为均等分裂，则应该为第一极体的分裂图，因此相对应的次级卵母细胞的基因型为XBXB，形成的卵细胞与题目不符，错误。

D项图示为减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞，可判断该细胞分裂后会形成XbXb的卵细胞，符合题意，正确。

4．人的色觉正常（B）对红绿色盲（b）是显性，为伴性遗传；褐眼（A）对蓝眼（a）是显性，为常染色体遗传。

有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配，生了一个蓝眼患红绿色盲的男孩，这对夫妇生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率和再生出的男孩为蓝眼患红绿色盲的概率分别是（　　）

A．1/4和1/4B．1/8和1/8

C．1/8和1/4D．1/4和1/8

解析：

选C。

根据题意可推知双亲的基因型分别为aaXBXb、AaXBY，因此他们生出蓝眼孩子的概率为1/2，生出红绿色盲男孩（全部后代中患红绿色盲的男孩）的概率为1/4，故他们生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率为（1/2）×（1/4）＝1/8；而该夫妇再生出的男孩中患红绿色盲的概率为1/2，所以该男孩为蓝眼患红绿色盲的概率为（1/2）×（1/2）＝1/4。

5．（2019·陕西咸阳高一期末）芦花鸡的羽毛（成羽）是一种黑白相间的斑纹状，但在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。

控制芦花的基因在Z染色体上，芦花对非芦花是显性。

养鸡场为了多养产蛋母鸡，要大量淘汰公鸡，你建议如何配种来达到这个目的（　　）

A．芦花母鸡×非芦花公鸡

B．芦花公鸡×非芦花母鸡

C．芦花母鸡×芦花公鸡

D．非芦花母鸡×非芦花公鸡

解析：

选A。

鸡的性别决定方式为ZW型，设相关基因用B、b表示，非芦花公鸡（ZbZb）和芦花母鸡（ZBW）进行杂交，后代中雌性都是非芦花（ZbW），雄性都是芦花（ZBZb），故A正确。

6．鸡的性别决定方式属于ZW型，现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次，F1中雄性均为芦花性状，雌性均为非芦花性状。

据此推测错误的是（　　）

A．控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上，而不可能在W染色体上

B．雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大

C．让F1中的雌雄鸡自由交配，产生的F2中雄鸡的表型有一种，雌鸡的表型有两种

D．将F2中的芦花鸡雌雄交配，产生的F3中芦花鸡占3/4

答案：

C

7．下面是色盲的遗传系谱图，相关基因用B、b表示，请分析回答下列问题：

（1）写出该家族中下列成员的基因型：

4：

______________，6：

________，11：

________________________。

（2）成员14是色盲患者，致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。

用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径：

________________________________________________________________________。

（3）若成员7和8再生一个孩子，是色盲男孩的概率为________，是色盲女孩的概率为________。

解析：

4和10均为色盲男性，基因型均为XbY。

5和6正常，生出色盲男孩10，则基因型分别为XBY和XBXb，11为女孩，其基因型为XBXB或XBXb。

14的色盲基因来自其母亲8，8的色盲基因来自她的父亲4，而4的色盲基因来自他的母亲1。

7和8的基因型为XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率为（1/2）×（1/2）＝1/4，其后代中不会出现色盲女孩（XbXb）。

答案：

（1）XbY　XBXb　XBXb或XBXB　

（2）1→4→8→14　（3）1/4　0

[课时作业]

1．下列有关性染色体的叙述，正确的是（　　）

A．性染色体上的基因都可以控制性别

B．性别受性染色体控制而与基因无关

C．性染色体在所有细胞中成对存在

D．女儿的性染色体必有一条来自父亲

解析：

选D。

性染色体上的基因并不都是控制性别的，但是遗传时一定与性别有关，A错误；性别受染色体、基因、环境等多方面因素控制，B错误；性染色体在生殖细胞中一般不成对存在，C错误；女儿的体细胞中有两条X染色体，分别来自父亲和母亲，D正确。

2．（2019·河北武邑中学高一期中）下列各图表示红绿色盲基因b及其等位基因B在性染色体中DNA分子双链上的位置关系，正确的是（　　）

答案：

C

3.（2017·湖南学考真题）某雄果蝇的基因型为EeFf，这两对基因在染色体上的位置如右图所示，其中①②位置上的基因分别是（　　）

A．F、EB．E、f

C．e、fD．e、F

解析：

选B。

已知该果蝇的基因型为EeFf，等位基因在同源染色体上。

题图中两条Ⅱ号染色体，有一条含有基因e，另一条①位置上的基因一定是E。

同理②位置上的基因为f。

4．抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是（　　）

A．男患者与女患者结婚，其女儿正常

B．男患者与正常女子结婚，其子女均正常

C．女患者与正常男子结婚，必然是儿子正常、女儿患病

D．患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因

解析：

选D。

抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，男患者与女患者结婚，其女儿都是患者，A错误；男患者与正常女子结婚，其女儿都是患者，儿子都正常，B错误；女患者与正常男子结婚，若女患者是纯合子，其子女都是患者，若女患者是杂合子，其儿子和女儿都是50%正常、50%患病，C错误；患者的正常子女不可能携带显性遗传病致病基因，D正确。

5．在猫的基因中，基因B控制黑色性状，基因b控制黄色性状，基因B、b同时存在时则表现为虎斑色，基因B和b都位于X染色体上，现有一只虎斑色雌猫与一只黄色雄猫交配，产生的小猫可能有（　　）

A．黑色雌猫和黄色雄猫

B．黄色雌猫和黑色雄猫

C．黄色雄猫和虎斑色雄猫

D．黑色雌猫和虎斑色雄猫

解析：

选B。

虎斑色雌猫的基因型是XBXb，黄色雄猫的基因型是XbY，它们的后代基因型可能为XBXb、XBY、XbXb、XbY，表型分别为虎斑色雌猫、黑色雄猫、黄色雌猫和黄色雄猫。

6．（2019·安徽池州期末）小明家里的一对芦花鸡产卵孵化的100个雏鸡的羽毛颜色如下图（鸡的性别决定为ZW型）。

下列据图所作分析不正确的是（　　）

A．鸡的羽毛颜色遗传属于伴性遗传

B．羽毛非芦花的性状为隐性性状

C．子代母鸡的数量是公鸡的两倍

D．亲、子代芦花母鸡的基因型相同

解析：

选C。

相关基因用B、b表示，据题图分析可知，亲本的基因型为♂ZBZb×♀ZBW，子代基因型ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW各占1/4，子代母鸡的数量与公鸡的数量相等，亲、子代芦花母鸡的基因型都是ZBW。

7．（2019·福建福清期末）2005年，人们发现在东非肯尼亚的帕秦罗岛上有一个“中国村”，祖传约在600年前，由郑和船队的队员与当地妇女结婚后繁衍而成。

如果通过比较DNA的碱基序列，确认该村的村民与我国汉族人是否有传说中的亲缘关系，最好从该村村民与我国汉族人的下列哪种结构中提取DNA（　　）

A．常染色体B．X染色体

C．Y染色体D．线粒体

解析：

选C。

Y染色体一定会由男性传给儿子，且一代代传下去不会改变，所以可比较该村男性村民与我国汉族人Y染色体上的DNA。

8．等位基因A和a可能位于X染色体上，也可能位于常染色体上。

假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。

不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题：

（1）如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的2个显性基因A来自祖辈4人中的具体哪两个人？

为什么？

________________________________________________________________________。

（2）如果这对等位基因位于X染色体上，那么可判断该女孩两个XA基因中的一个必然来自________（填“祖父”或“祖母”），判断依据是________________________________________________________________________

________________________；此外，________（填“能”或“不能”）确定另一个XA基因来自外祖父还是外祖母。

解析：

（1）若这对等位基因位于常染色体上，则该女孩的基因型为AA时，两个A基因一个来自父亲，一个来自母亲。

由于祖父和祖母的基因型均为Aa，其父亲的A基因可能来自该女孩的祖父也可能来自祖母。

同理也不能判断来自母亲的A基因的来源。

（2）若这对等位基因位于X染色体上，则该女孩的基因型为XAXA，其父亲的基因型一定是XAY，其中XA基因必然来自该女孩的祖母；该女孩母亲的基因型可能是XAXA，也可能是XAXa，若该女孩母亲的基因型为XAXA，则XA基因可能来自该女孩的外祖父也可能来自外祖母，若该女孩母亲的基因型为XAXa，则XA基因来自外祖父，因此不能确定母亲传递给该女孩的XA基因是来自其外祖父还是外祖母。

答案：

（1）不能。

女孩AA中的一个A基因必然来自父亲，但因为祖父和祖母都含有A基因，故无法确定父亲传给女儿的A基因是来自祖父还是祖母；另一个A基因必然来自母亲，也无法确定母亲传给女儿的A基因是来自外祖父还是外祖母（其他合理答案也可）

（2）祖母　该女孩的一个XA基因来自父亲，而父亲的XA基因一定来自祖母　不能

9．某种雌雄异株（雌雄植株的性染色体组成分别为XX、XY）植物有阔叶与窄叶这一相对性状（由一对等位基因控制），对其性状的遗传规律研究如下，回答下列问题：

母本性状

父本性状

子代表型及比例

阔叶

阔叶

雌性阔叶∶雄性阔叶＝1∶1

阔叶

阔叶

雌性阔叶∶雄性阔叶∶雄性窄叶＝2∶1∶1

（1）阔叶是________（填“显性”或“隐性”）性状，控制其性状的基因位于________染色体上。

（2）进一步调查发现：

在一个足够大的自然群体中雌株全为阔叶无窄叶，雄株有阔叶与窄叶。

某同学认为可能存在一种致死机制，请补充完成下列探究方案。

该同学认为肯定不可能是含有隐性基因的雌配子致死，理由是________________________________________________________________________；

再进行如下杂交实验：

母本性状

父本性状

子代表型及比例

结论

阔叶

窄叶

雄性阔叶∶雄性窄叶＝1∶1或全为雄性阔叶

__________不育（致死）

阔叶

窄叶

____________________________

含两个隐性基因的合子不育（致死）

解析：

（1）母本和父本都是阔叶，子代雌性阔叶∶雄性阔叶∶雄性窄叶＝2∶1∶1，后代出现了窄叶，说明窄叶是隐性性状，又因为后代表现出雌雄性状的差别，即该性状与性别相关联，则控制该性状的基因在X染色体上，后代雄性出现两种表型说明母本为杂合子。

（2）根据题干信息可知，雄性中有窄叶植株，说明母本产生的含有隐性基因的雌配子不可能致死。

雌性阔叶与雄性窄叶杂交，后代全部是雄性，且可能存在两种表型，或没有雌性后代，则说明雌配子都可育，而含有隐性基因的雄配子不育（致死）；若含两个隐性基因的合子不育（致死），则雌性阔叶与雄性窄叶杂交，若雌性阔叶是纯合子，则后代雄性阔叶∶雌性阔叶＝1∶1；若雌性阔叶是杂合子，则后代雌性阔叶∶雄性阔叶∶雄性窄叶＝1∶1∶1。

答案：

（1）显性　X　

（2）如果含有隐性基因的雌配子致死，自然调查时不可能发现雄性窄叶植株　含隐性基因的雄配子　雌性阔叶∶雄性阔叶∶雄性窄叶＝1∶1∶1或雄性阔叶∶雌性阔叶＝1∶1