2020学年高中生物 第2章 基因和染色体的关系 第3节 伴性遗传学案 新人教版必修2

2020学年高中生物 第2章 基因和染色体的关系 第3节 伴性遗传学案 新人教版必修2

第3节　伴性遗传 一、伴性遗传概念、人类红绿色盲症 ‎1．伴性遗传概念 性染色体上的基因控制的性状遗传总是与性别相关联的现象叫做伴性遗传。‎ ‎2．人类红绿色盲症 ‎(1)色盲基因的位置在X染色体上，Y染色体上没有其等位基因。‎ ‎(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型 性别 女性 男性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表现型 正常 正常(携带者)‎ 色盲 正常 色盲 ‎(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式 ‎①方式一 15‎ 由图解分析可知：男孩的色盲基因只能来自于母亲。‎ ‎②方式二 由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给儿子。‎ ‎③方式三 由图解分析可知：女儿色盲，父亲一定色盲。‎ ‎④方式四 由图解分析可知：父亲正常，女儿一定正常；母亲色盲，儿子一定色盲。‎ ‎(4)色盲的遗传特点 ‎①男性患者多于女性患者。‎ ‎②往往有隔代交叉遗传现象。‎ ‎③女性患者的父亲和儿子一定患病。‎ 15‎ 归纳提升　隔代遗传≠交叉遗传 隔代遗传是指在遗传过程中第一代患病，第二代不患病，第三代又患病的遗传特点，是隐性遗传病具有的特点之一。交叉遗传是指在遗传过程中男传女、女传男的遗传特点，是伴X染色体隐性遗传的特点之一。两者不一定同时发生。‎ 例1　某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是红绿色盲，但其弟弟是红绿色盲患者，那么红绿色盲基因的传递过程是(　　)‎ A．祖父→父亲→弟弟 B．祖母→父亲→弟弟 C．外祖父→母亲→弟弟 D．外祖母→母亲→弟弟 答案　D 解析　假设正常与色盲的相关基因为B、b，此人的祖父、外祖父、父亲均正常(XBY)，因此A、B、C三项均被排除；此人的弟弟是色盲(XbY)，其中Xb基因来自其母亲(XBXb)，而其母亲的Xb基因来自其外祖母。‎ 例2　某女性是红绿色盲患者，下列说法正确的是(　　)‎ A．该女性一定遗传了其祖父的色盲基因 B．该女性一定遗传了其外祖父的色盲基因 C．该女性一定遗传了其外祖母的色盲基因 D．该女性一定遗传了其祖母的色盲基因 答案　D 解析　该女性的色盲基因一个来自父亲，父亲的色盲基因只能来自祖母，Y染色体来自祖父，故不能遗传祖父的色盲基因，故A错误， D正确；另一个来自母亲，母亲的这个色盲基因可能来自外祖父，也可能来自外祖母，故B、C错误。‎ 二、抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病 ‎1．抗维生素D佝偻病 ‎(1)致病基因：X染色体上的显性基因。‎ ‎(2)抗维生素D佝偻病的基因型和表现型 性别 女性 男性 基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 表现型 患者 患者 正常 患者 正常 ‎(3)遗传特点 ‎①女性患者多于男性患者。‎ ‎②具有世代连续性。‎ ‎③男性患者的母亲和女儿一定患病。‎ ‎2．伴Y染色体遗传病 15‎ 下面为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图，请据图归纳：‎ 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，女性全为正常。简记为“男全病，女全正”。‎ 拓展提升　X、Y染色体的同源区段与非同源区段 ‎(1)红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，Y染色体上没有等位基因，属于伴X染色体遗传，都具有交叉遗传的特点。‎ ‎(2)外耳道多毛症的基因只位于D区段，X染色体上没有等位基因，属于伴Y染色体遗传。‎ ‎(3)X、Y染色体的同源区段，基因是成对的，存在等位基因。‎ ‎(4)X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：‎ ‎　♀XaXa　×　XaYA♂　 　♀XaXa　×　XAYa♂‎ ‎　　 　　 ↓　　　　　　　　　　 ↓‎ ‎　 XaYA　　　XaXa　　　　　XAXa　　　XaYa ‎(♂全为显性)(♀全为隐性)　(♀全为显性)(♂全为隐性)‎ 例3　犬也存在色盲性状。如图为某一品种犬的系谱图(涂灰表示色盲)。请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是(　　)‎ A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传 C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 答案　C 解析　根据系谱图可知，1号雄犬患病，但5号雌犬没有患病，说明该病一定不是伴X染色体显性遗传病。‎ 规律方法　简记几种遗传类型的特点 15‎ ‎(1)简化记忆伴X染色体隐性遗传的四个特点：①男>女；②交叉遗传；③女病，父子病；④男正，母女正。‎ ‎(2)简化记忆伴X染色体显性遗传的四个特点：①女>男；②连续遗传；③男病，母女病；④女正，父子正。‎ ‎(3)简化记忆伴Y染色体遗传的特点：①全男；②父→子→孙。‎ 例4　人类的性染色体为X和Y，存在同源区段(Ⅰ区)和非同源区段(Ⅱ区，X染色体特有的为Ⅱ－1区、Y染色体特有的为Ⅱ－2区)。下列关于伴性遗传病的叙述，不正确的是(　　)‎ A．位于Ⅰ区的显性遗传病，男性患者的母亲一定患病 B．位于Ⅰ区的隐性遗传病，女性患者的父亲可能正常 C．位于Ⅱ－1区的显性遗传病，男性患者的母亲应患病 D．位于Ⅱ－2区的遗传病，患者均为男性，且致病基因来自其父亲 答案　A 解析　位于Ⅰ区的显性遗传病，如男性患者为杂合子且致病基因位于Y染色体上，则他的母亲可能正常，A错误。‎ 三、伴性遗传在实践中的应用 ‎1．生物的性别决定方式 决定方式 雌性 雄性 XY型 XX XY ZW型 ZW ZZ ‎2.伴性遗传在实践中的应用 根据生物性状判断生物性别 例5　正常蚕幼虫的皮肤不透明，是由显性基因A控制。油蚕幼虫的皮肤透明如油纸(可以看到内部器官)，是由隐性基因a控制，A对a是显性，它们都位于Z染色体上。以下哪一个杂交组合方案，能在幼虫时就可以根据皮肤特征，很容易地把雌雄幼蚕分开来(　　)‎ A．ZAZA×ZAW B．ZAZA×ZaW C．ZAZa×ZAW D．ZaZa×ZAW 答案　D 解析　 ZaZa(雄性油蚕)与ZAW(雌性正常蚕)交配，子代中凡正常蚕均为雄性(ZAZa)，‎ 15‎ 凡油蚕均为雌性(ZaW)。‎ 例6　下列有关性染色体的叙述中不正确的是(　　)‎ A．多数雌雄异体动物有性染色体 B．性染色体只存在于性腺细胞中 C．哺乳动物体细胞中有性染色体 D．鸡的性染色体类型是ZW型 答案　B 解析　多数雌雄异体动物有性染色体，A正确；性染色体存在于所有的体细胞中，B错误；哺乳动物体细胞中有性染色体，C正确；鸡的性染色体类型是ZW型，D正确。‎ 15‎ ‎1．判断正误 ‎(1)性别都是由性染色体决定的(　　)‎ ‎(2)性染色体上的基因控制的性状都是与性别决定相关的(　　)‎ ‎(3)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就一定患病(　　)‎ ‎(4)色盲基因都是由外祖父经他的女儿传给外孙(　　)‎ ‎(5)所有具有性染色体的生物，雄性性染色体组成都为XY型，雌性性染色体组成都为XX型(　　)‎ ‎(6)伴X染色体显性遗传男女患病比例基本相当(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．(2018·安徽东至二中期末)调查一个很大的人群时，发现整个人群中男女性别比例基本相等，其原因是(　　)‎ ‎①男性产生两种类型的精子且比例为1∶1，女性只产生一种卵细胞 ‎②女性产生两种卵细胞，男性只产生一种精子 ‎③男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等 ‎④女性产生的两种卵细胞与精子结合的机会相等 ‎⑤含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性 A．①②③ B．②④⑤‎ C．①③⑤ D．③④⑤‎ 答案　C 解析　男性产生两种类型的精子且比例为1∶1，女性只产生一种卵细胞，①正确；②错误；男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等，③正确；女性只产生一种卵细胞，④错误；含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性，⑤正确。‎ 15‎ ‎3．一对夫妇生一对“龙凤胎”，一男孩一女孩，女孩是红绿色盲，男孩色觉正常，这对夫妇的基因型分别是(　　)‎ A．XbY、XBXB B．XBY、XBXb C．XBY、XbXb D．XbY、XBXb 答案　D 解析　由女孩是红绿色盲患者可判断父母各提供了一个Xb配子，又由男孩色觉正常可判断母亲提供了XB配子，因此这对夫妇的基因型是XbY和XBXb。‎ ‎4．抗维生素D佝偻病由X染色体上一显性基因控制，下列关于该病的叙述错误的是(　　)‎ A．该疾病中女性患者多于男性患者 B．该病男性患者的外祖父母中至少有一人患病 C．一对患该病夫妇产下一正常子代的概率是 D．男性患者能产生不携带致病基因的配子 答案　C 解析　该疾病遗传方式为伴X染色体显性遗传，女性患者多于男性患者，A项正确；男性患者的基因型为XDY，其中Y来自父亲，XD来自母亲，而其母亲的XD来自该男性患者的外祖父母，B项正确；患该病夫妇的基因型有两种情况：①XDXD×XDY后代全是患者；②XDXd×XDY正常子代的概率是，C项错误；男性患者(XDY)能产生不携带致病基因的Y配子，D项正确。‎ ‎5．下面是色盲的遗传系谱图，致病基因用B或b表示，请分析回答：‎ ‎(1)写出该家族中下列成员的基因型：4________，6________，11________。‎ ‎(2)14号成员是色盲患者，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________。‎ 答案　(1)XbY　XBXb　XBXb或XBXB　(2)1→4→8→14　(3)　0‎ 解析　4号和10号均为色盲男性，基因型均为XbY。5号和6号正常，生出色盲儿子10号，则基因型分别为XBY和XBXb,11号为女孩，其基因型为XBXB或XBXb 15‎ ‎。14号的色盲基因来自其母亲8号，8号色盲基因来自她的父亲4号，而4号的色盲基因来自他的母亲1号。7号和8号的基因型为XBY和XBXb，生出色盲男孩(XbY)的概率为×＝，其后代中不会出现色盲女孩(XbXb)。‎ ‎[对点训练]‎ 题组一　伴性遗传概念、人类红绿色盲症 ‎1．伴性遗传是指(　　)‎ ‎①性染色体上的基因所表现的遗传现象 ‎②常染色体上的基因所表现的遗传现象 ‎③只有雌性个体表现伴性遗传，因为遗传基因位于X染色体上 A．① B．③‎ C．② D．②和③‎ 答案　A 解析　伴性遗传是指基因位于性染色体上而表现出与性别相关联的遗传现象，不仅包括伴X染色体遗传，还包括伴Y染色体遗传。‎ ‎2．下列有关红绿色盲症的叙述，正确的是(　　)‎ A．红绿色盲症遗传不遵循基因的分离定律 B．红绿色盲症是一种常染色体隐性遗传病 C．红绿色盲症患者中女性多于男性 D．近亲结婚导致红绿色盲症的发病率升高 答案　D 解析　红绿色盲症由一对基因控制，遗传遵循基因的分离定律，A错误；红绿色盲症是一种伴X染色体隐性遗传病，B错误；因男性只要有一个色盲基因就患病，而女性需要两个色盲基因才患病，所以红绿色盲症患者中女性少于男性，C错误；近亲结婚由于双方携带同种隐性致病基因的概率高，所以导致隐性遗传病的发病率升高，D正确。‎ ‎3．下图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ－9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ－9的红绿色盲致病基因来自(　　)‎ 15‎ A．Ⅰ－1 B．Ⅰ－2‎ C．Ⅰ－3 D．Ⅰ－4‎ 答案　B ‎4．(2018·钦州港区高一月考)某男学生在体检时被发现是红绿色盲患者，医生在询问家属病史时得知该生的母亲既是色盲又是血友病患者，而父亲性状正常，医生在未对该生作任何检查的情况下就在体检单上记录了患有血友病。这是因为(　　)‎ A．血友病由X染色体上的隐性基因控制 B．血友病由X染色体上的显性基因控制 C．父亲是血友病基因携带者 D．血友病由常染色体上的显性基因控制 答案　A 解析　血友病属于伴X染色体隐性遗传病，A正确。‎ ‎5．(2018·河北邯郸高一下期末)人的红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病，下图是某家族红绿色盲的遗传系谱图，如果Ⅲ9与一个正常男性结婚，则其子女患红绿色盲的概率是(　　)‎ A. B. C. D．0‎ 答案　A 解析　假设色盲由b基因控制，根据红绿色盲的遗传系谱图分析，Ⅲ10为色盲男性(XbY)，则Ⅱ5的基因型为XBXb，Ⅱ6的基因型为XBY，故Ⅲ9的基因型为XBXB或XBXb。如果Ⅲ9(XBXb、XBXB)与一个正常男性(XBY)结婚，则其子女患红绿色盲的概率为×＝。‎ ‎6．某家庭父亲正常，母亲患红绿色盲，生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子(患者无生育能力)。产生这种变异的原因很可能是(　　)‎ A．胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B．正常的卵细胞与异常的精子结合 C．异常的卵细胞与正常的精子结合 D．异常的卵细胞与异常的精子结合 答案　B 解析　据题干可知，父亲和母亲的基因型分别为XBY和XbXb，儿子色觉正常，说明有一条X染色体上带色觉正常基因，故其基因型为XBXbY，由此说明Xb来自母亲，而XB 15‎ ‎、Y来自父亲，即卵细胞正常、精子异常，B正确。‎ 题组二　抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传 ‎7．下列有关抗维生素D佝偻病的叙述，不正确的是(　　)‎ A．通常表现为世代连续遗传 B．该病女性患者多于男性患者 C．部分女性患者病症较轻，且表现为交叉遗传的特点 D．男性患者与正常女性结婚，儿子一定是患者 答案　D 解析　抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，该病通常表现为世代连续遗传，且女性患者多于男性患者。正常女性遗传给儿子的是Xd染色体，男性患者遗传给儿子的是Y染色体，所以正常女性的儿子一定正常。‎ ‎8．(2018·雅礼中学模拟)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，所生儿子一定正常，女儿一定患病 D．患者的正常子女不携带该病致病基因 答案　D 解析　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，该病的遗传特点是代代相传、父病女必病、子病母必病。患者的正常子女(XdY、XdXd)不携带该病致病基因。‎ ‎9．一个男子把X染色体上的基因传递给孙子的概率为(　　)‎ A. B. C．0 D. 答案　C 解析　男子的X染色体只传给其女儿，Y染色体传给其儿子。‎ ‎10．人的X染色体和Y染色体大小、形状不完全相同，存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。若统计某种遗传病的发病率，发现女性患者多于男性患者，则该病的致病基因(　　)‎ 15‎ A．位于Ⅰ区段上，为隐性基因 B．位于Ⅰ区段上，为显性基因 C．位于Ⅱ区段上，为显性基因 D．位于Ⅲ区段上，为隐性基因 答案　B 解析　若致病基因位于Ⅱ区段上，一般情况下男性患病和女性患病的概率相等。若致病基因位于Ⅲ区段上，则只有男性患病。若致病基因位于Ⅰ区段上，即为伴X染色体遗传，有两种情况：伴X染色体隐性遗传病，其特点之一是男性患者多于女性患者；伴X染色体显性遗传病，其特点之一是女性患者多于男性患者。‎ 题组三　伴性遗传在实践中的应用 ‎11．下列有关性染色体的叙述中，正确的是(　　)‎ A．性染色体只出现在生殖细胞中 B．在体细胞中性染色体上的基因不表达 C．在体细胞增殖时性染色体不发生联会行为 D．在次级卵母细胞中性染色体只含1个DNA分子 答案　C 解析　性染色体在生殖细胞和体细胞中都存在；性染色体上的基因在体细胞中也可以表达，如控制果蝇眼色的基因；体细胞增殖的方式是有丝分裂，该过程中不发生同源染色体的联会；着丝点分裂前的次级卵母细胞中，1条性染色体上含有2条染色单体，此时含有2个DNA分子。‎ ‎12．雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型，宽叶(B)对窄叶(b)为显性，等位基因位于X染色体上，Y染色体上无此基因。已知窄叶基因b会使花粉致死。如果杂合子宽叶雌株(XBXb)与窄叶雄株(XbY)杂交，其子代的性别及表现型分别为(　　)‎ A.为宽叶雄株，为宽叶雌株，为窄叶雄株，为窄叶雌株 B.为宽叶雄株，为窄叶雌株 C.为宽叶雄株，为宽叶雌株 D.为宽叶雄株，为窄叶雄株 15‎ 答案　D 解析　此题中涉及的致死类型为雄性配子致死，所以窄叶雄株(XbY)只能产生一种类型的配子，即Y配子，杂合子宽叶雌株(XB Xb)的配子有XB和 Xb两种类型，且各占一半，所以后代中为宽叶雄株，为窄叶雄株。‎ ‎[综合强化]‎ ‎13．如图为某家族红绿色盲的遗传图解，色盲基因用b表示，图中除男孩Ⅲ3和他的外祖父Ⅰ4是红绿色盲外，其他人色觉都正常，请回答下列问题：‎ ‎(1)Ⅲ3的基因型是________________，Ⅲ2的基因型可能是____________________。‎ ‎(2)Ⅱ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属基因型是________，与该男孩的亲属关系是________。‎ ‎(3)Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率是________。‎ 答案　(1)XbY　XBXb或XBXB　(2)XBXb　母子　‎ ‎(3) 解析　(1)首先确定遗传方式。红绿色盲是伴X染色体隐性遗传，所以Ⅲ3的基因型是XbY。因为Ⅱ1基因型为XBY，Ⅱ2的基因型为XBXb，所以Ⅲ2的基因型为XBXB或XBXb，各有的可能性。(2)因Ⅱ1和Ⅱ2表现型正常，所以Ⅱ1为XBY，Ⅲ3患病男孩的致病基因Xb来源于Ⅱ2，所以Ⅱ2的基因型为XBXb。(3)根据(1)小题可知，Ⅲ2的基因型为XBXB、XBXb，而Ⅲ1的基因型为XBY，又已知Ⅳ1是女孩，因此，Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率为×＝。‎ ‎14．菜粉蝶雌性个体的性染色体组成为ZW，雄性则为ZZ。其体色由一对等位基因(A、a)控制，雄性个体的体色有黄色和白色，各基因型的雌性个体的体色均为白色。其眼色由另一对等位基因(B、b)控制，眼色有红色和白色。现有杂交实验及结果如下表，请分析回答：‎ 15‎ 亲本表现型 F1表现型及比例 白体白眼(雄)‎ 白体红眼(雌)‎ 黄体红眼(雄) 白体红眼(雄) 白体白眼(雌) ‎(1)上述性状中显性性状是______________。控制________(填“体色”或“眼色”)的基因在性染色体上。‎ ‎(2)亲本中，雄蝶产生________种配子，雌蝶产生的次级卵母细胞中W染色体数目可能是________条。‎ ‎(3)F1中的白体白眼蝶共有________种基因型。F1中的黄体雄蝶与白体雌蝶随机交配产生的后代中，白体蝶∶黄体蝶＝________。‎ 答案　(1)白体、红眼　眼色　(2)2　0或1或2‎ ‎(3)3　3∶1‎ 解析　(1)白体(雄)与白体(雌)杂交，子代出现白体和黄体，说明白体对黄体是显性性状；由于子一代雄性个体中黄体∶白体＝1∶3，说明控制蝶类体色的基因位于常染色体上，而在雌性个体中各种基因型都表现为白体，属于从性遗传。白眼(雄)与红眼(雌)杂交，子代中雄性全为红眼，雌性全为白眼，说明控制眼色的基因在Z染色体上，并且红眼为显性。(2)根据亲子代的表现型可以推断亲本的基因型，亲本中雄蝶的基因型为AaZbZb，雄蝶产生AZb、aZb 2种配子，雌蝶的基因型为AaZBW，在减数第二次分裂前期和中期时，染色体的着丝点还未分裂，产生的次级卵母细胞中W染色体数目可能是0条或1条；在减数第二次分裂后期时，产生的次级卵母细胞中W染色体数目可能是0条或2条。(3)根据亲本的基因型可以判断，F1中的白体白眼蝶全为雌性，基因型有AAZbW、AaZbW、aaZbW共3种。F1中的黄体雄蝶(aa)与白体雌蝶(AA、Aa、aa)随机交配产生的后代中，雌蝶全为白体，雄蝶中一半为白体，一半为黄体，因此白体蝶∶黄体蝶＝3∶1。‎ ‎15．已知果蝇中长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)，直毛和分叉毛为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例，请据此回答下列问题：‎ 表现型 长翅、直毛 残翅、直毛 长翅、分叉毛 残翅、分叉毛 雄果蝇 雌果蝇 ‎0‎ ‎0‎ ‎(1)控制直毛和分叉毛遗传的基因位于________染色体上，________翅为显性性状。‎ 15‎ ‎(2)亲本雌雄果蝇的基因型分别为________、________。‎ ‎(3)具有一对相对性状的纯合亲本进行正交和反交，上述两对相对性状中子代表现型不一致的是____________，一般情况下，如果子代表现型一致，可说明控制该相对性状的等位基因位于________染色体上。‎ 答案　(1)X　长　(2)AaXBXb　AaXBY ‎(3)直毛和分叉毛　常 解析　(1)从表中看出长翅、残翅这对性状与性别无关，相关基因位于常染色体上，长翅为显性性状；直毛和分叉毛为一对与性别有关联的相对性状，相关基因位于X染色体上，并且直毛为显性性状。‎ ‎(2)根据杂交后代的结果可以推测出亲本果蝇的基因型：雌果蝇为AaXBXb，雄果蝇为AaXBY。‎ ‎(3)性染色体上的基因控制的性状与性别相关联，故正交、反交的结果不一致；常染色体上的基因控制的性状与性别无关，故正交、反交的结果一致。‎ 15‎