高中生物第二章基因和染色体的关系第3节伴性遗传导学案新人教版必修_1

高中生物第二章基因和染色体的关系第3节伴性遗传导学案新人教版必修_1

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第二章 基因和染色体的关系 第 3 节 伴性遗传（Ⅱ） 1. 结合伴性遗传的特点，学会判断基因的位置。(难点) 2. 结合相关实例，归纳人类遗传系谱图的解题规律。(重、难点) 题型一 判断基因所在位置的实验设计[学生用书 P45] 1. 判断基因位于常染色体上还是 X 染色体上 (1) 在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 隐性雌 × 显性雄 若雌性子代均为显性性状 或雄性子代均为隐性性状 ⇒ 基因位于 X 染色体上 若雄性子代中出现显性性状 或雌性子代中出现隐性性状 ⇒基因位于 常染色体上 (2) 在未知显隐性性状(或已知) 条件下，可设置正反交杂交实验。 ①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。 ②若正反交结果不同，则基因位于 X 染色体上。 2. 判断基因是位于 X、Y 的同源区段，还是只位于 X 染色体上：选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交。 3. 判断基因位于细胞核还是位于细胞质 (1) 判断依据：细胞质遗传具有母系遗传的特点，子代性状与母方相同。因此正反交结果不相同，且子代 性状始终与母方相同。 (2) 判断方法：设置正反交杂交实验。 ①若正反交结果不同，且子代始终与母方相同，则为细胞质遗传。 ②若正反交结果相同，则为细胞核遗传。 1. (2016·佛山一中月考) 在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于 X 染色体 上的最关键的实验是( ) A. 白眼突变体与野生型杂交，F1 全部表现为野生型，且雌雄比例为 1∶1 B. F1 雌雄交配，后代出现性状分离，白眼全部为雄性 C. F1 雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为 1∶1 D. 白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 解析：选 B。在摩尔根利用果蝇做实验时，F1 的雌雄果蝇交配，后代出现性状分离，且白眼全部为雄性，说 明白眼性状与性别相关联，基因位于 X 染色体中，故 B 正确。 2. 结合下表分析，相关叙述正确的是( ) 性别决定类型 相对性状及基因所在位置 果蝇 XY 型；XX(♀) ，XY(♂) 红眼(W) 、白眼(w) ，X 染 色体上 鸡 ZW 型；ZZ(♂) ，ZW(♀) 芦花(B) 、非芦花(b) ，Z 染色体上 A. 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼 B. 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为白眼，雄果蝇均为红眼 C. 芦花公鸡与非芦花母鸡交配，子代中公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花 D. 芦花母鸡与非芦花公鸡交配，子代中公鸡均为芦花，母鸡均为非芦花 基因位置的判断方法 (1) 常染色体上的基因与性别无关，X、Y(Z、W) 染色体上的基因与性别有关。 ①已知显隐性的情况下，利用雌性(XX) 隐性性状和雄性 (XY) 显性性状个体交配来判断(针对 XY 型性别决 定生物) ；若为 ZW 型性别决定，则应选用雄性(ZZ) 隐性性状和雌性(ZW) 显性性状个体交配来判断。 ②在不知显隐性的情况下，利用正交和反交的方法判断。 (2) 若基因位于细胞质中，即为母系遗传，可利用正交和反交的方法来判断。 题型二 遗传系谱图的解题规律[学生用书 P46] 第一步：确定是否是 Y 染色体遗传病 (1) 判断依据：所有患者均为男性，无女性患者，则为伴 Y 染色体遗传。 (2) 典型系谱图 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 第二步：确定是否是细胞质遗传病 (1) 判断依据：只要母病，子女全病；母正常，子女全正常，即子代的表现型总是和母亲一致。 (2) 典型系谱图 第三步：确定是显性遗传病还是隐性遗传病 (1) 双亲正常，子代有患病个体，一定是隐性遗传病(简记为“无中生有是隐性”) 。(图 1) (2) 双亲患病，子代有正常个体，一定是显性遗传病(简记为“有中生无是显性”) 。(图 2) (3) 亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图 3) 第四步：确定是否是伴 X 染色体遗传病 (1) 隐性遗传病 ①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图 4、5) ②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴 X 染色体遗传。(图 6、7) (2) 显性遗传病 ①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图 8) ②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴 X 染色体遗传。(图 9、10) 第五步：若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测 (1) 若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；若在系谱图中隔代遗传，则最可能为隐性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 遗传病，再根据患者性别比例进一步确定。 (2) 典型图解 上述图解最可能是伴 X 染色体显性遗传。 1. (2016·洛阳期中) 某种遗传病受一对等位基因控制，如图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是 ( ) A. 该病为伴 X 染色体隐性遗传病，Ⅱ1 为纯合子 B. 该病为伴 X 染色体显性遗传病，Ⅱ4 为纯合子 C. 该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2 为杂合子 D. 该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3 为纯合子 2. 以下家系图中最可能属于常染色体隐性遗传病、Y 染色体遗传病、X 染色体上显性遗传病、X 染色体上隐 性遗传病的依次是( ) A. ③①②④ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 B. ②④①③ C. ①④②③ D. ①④③② 遗传系谱图的判定口诀 无中生有为隐性，隐性遗传看女病， 父子都病为伴性，父子有正非伴性； 有中生无为显性，显性遗传看男病， 母女都病为伴性，母女有正非伴性。 提醒：以上隐性遗传病中，若女患者的父亲和儿子都是患者，则该病最可能是伴 X 染色体隐性遗传病，但 不能排除是常染色体隐性遗传病的可能。但若女患者的父亲或儿子正常，则一定是常染色体隐性遗传病， 显性遗传病也具有相同情况。 [随堂检测][学生用书 P47] 1. 以下为遗传系谱图，2 号个体无甲病致病基因。下列有关说法正确的是( ) A. 甲病不可能是伴 X 隐性遗传病 B. 乙病是伴 X 显性遗传病 C. 患乙病的男性一般多于女性 D. 1 号和 2 号所生的孩子可能患甲病 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 2. (2016·潍坊高一检测) 如图是一对夫妇和几个子女的简化 DNA 指纹，据此图判断，下列选项不正确的 是( ) 基因标记 母亲 父亲 女儿 1 女儿 2 儿子 Ⅰ － － － Ⅱ － － Ⅲ － － － Ⅳ － － Ⅴ － － A. 基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上 B. 基因Ⅲ可能位于 X 染色体上 C. 基因Ⅳ与基因Ⅱ可能位于同一条染色体上 D. 基因 V 可能位于 Y 染色体上 解析：选 D。由图中信息可知，基因Ⅰ和Ⅱ均存在于母亲体内，后代中有且只有这两个基因中的一个，所以 基因Ⅰ和Ⅱ最可能位于一对同源染色体上，A 正确；基因Ⅲ的遗传特点是父亲传给了两个女儿，没有传给儿 子，所以最可能位于 X 染色体上，B 正确；基因Ⅳ和基因Ⅱ的遗传情况是一样的，同时出现，所以最可能位 于同一条染色体上，C 正确；如果基因Ⅴ位于 Y 染色体上，那么遗传特点是父亲只能传给儿子，但女儿 1 也 有此基因，所以基因Ⅴ不可能位于 Y 染色体上，D 错误。 3. 用纯系的黄色果蝇和灰色果蝇杂交得到下表结果，请指出下列选项正确的是( ) 亲本 子代 灰色雌性×黄色雄性 全是灰色 黄色雌性×灰色雄性 所有雄性为黄色，所 有雌性为灰色 A. 灰色基因是伴 X 的隐性基因 B. 黄色基因是伴 X 的显性基因 C. 灰色基因是伴 X 的显性基因 D. 黄色基因是常染色体隐性基因 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 4. (2016·山东青岛期中) 菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为 XY 型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病 与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本，不抗霜抗病植株作为母本进行杂交，子代表现型及 比例如下表。下列对杂交结果分析正确的是( ) 不 抗 霜 抗 病 不 抗 霜 不 抗病 抗霜抗病 抗霜 不抗病 雄株 3/4 1/4 0 0 雌株 0 0 3/4 1/4 A. 抗霜基因和抗病基因都位于 X 染色体上 B. 抗霜性状和抗病性状都属于显性性状 C. 抗霜基因位于常染色体上，抗病基因位于 X 染色体上 D. 上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性 解析：选 B。由表格信息可知，子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为 3∶1，无性别差异，可判 断出抗病基因位于常染色体上；再根据“无中生有”(亲本都为抗病个体，后代出现不抗病个体) ，可推出 不抗病为隐性性状。子代中，雄株全表现为不抗霜性状，雌株全表现为抗霜性状，子代性状与性别相关， 可判断出抗霜基因位于 X 染色体上；父本为子代雌性个体提供抗霜基因，母本为子代雌性个体提供不抗霜 基因，而子代雌性个体全表现为抗霜性状，可推出不抗霜为隐性性状。 5. 在下面的家族系谱图中，1 号的祖父不携带致病基因。若个体 1 与 2 婚配，其子女中携带者的概率是 ( ) A. 1/4 B. 1/8 C. 1/9 D. 1/16 解析：选 B。从图中可知 1 号的祖父母没有病，但生下有病的儿子，说明该病是一种隐性遗传病，另外根据 祖父不携带致病基因，判断出致病基因位于 X 染色体上(A、a 表示相关基因) ，那么 1 号个体的基因型为 XAY，而 2 号个体的母亲的基因型为 XAXa，则 2 号个体的基因型为 1/2XAXA 或 1/2XAXa，则 1 号与 2 号生下的子 女中为携带者 XAXa 的概率是 1/8。 6. 如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列说法正 确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 A. 甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点 B. 乙病为红绿色盲症，在人群中女性发病率高于男性 C. Ⅱ4 为甲病携带者的概率是 2/3，为乙病携带者的概率是 1/2 D. 若Ⅱ4 和Ⅱ5 再生一个孩子，其为正常女孩的概率是 3/8 7. 如图甲中Ⅰ表示 X 和 Y 染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ 上分别含有 X 和 Y 所特有的基因，在果蝇的 X 和 Y 染色体上分别含有图乙所示的基因，其中 B 和 b 分别控 制果蝇的刚毛和截毛性状，R 和 r 分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题： (1) 果蝇的 B 和 b 基因位于图甲中的__________(填序号) 区域，R 和 r 基因位于图甲中的__________(填序 号) 区域。 (2) 在减数分裂时，图甲中的 X 和 Y 之间有交叉互换现象的是__________(填序号) 区域。 (3) 红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为__________和__________。 (4) 已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有 B 和 b 两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究基 因 B 和 b 在性染色体上的位置情况。 ①可能的基因型： ________________________________________________________________________。 ②设计实验： ________________________________________________________________________。 ③预测结果：如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明________________；如果后代中雌 性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 答案：(1) Ⅰ Ⅱ (2) Ⅰ (3) XRY XRXR 或 XRXr (4) ①XBYb 或 XbYB ②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型情况 ③B 和 b 分别位于 X 和 Y 染色体上 B 和 b 分别位于 Y 和 X 染色体上 [课时作业][学生用书 P126(独立成册) ] 一、选择题 1. 小鼠的尾弯曲对尾正常为显性，受一对等位基因(A、a) 控制。现用自然种群中的一只尾弯曲小鼠和一 只尾正常小鼠杂交，子代表现型及比例为尾弯曲∶尾正常＝2∶1。研究表明：出现这一结果的原因是某种 性别的个体为某种基因型时，在胚胎阶段就会死亡。下列有关说法不正确的是( ) A. 控制尾弯曲和尾正常的基因可位于 X 染色体上 B. 控制尾弯曲和尾正常的基因可位于常染色体上 C. 这对亲本小鼠的基因型可能为 XAXa 和 XaY D. 分析致死个体的性别和基因型时，可提出合理的假设只有 2 种 解析：选 D。 一只尾弯曲小鼠和一只尾正常小鼠杂交，子代表现型及比例为尾弯曲∶尾正常＝2∶1，所以 控制尾弯曲和尾正常的基因可位于 X 染色体上也可位于常染色体上则 A、B 正确；这对亲本小鼠的基因型可 能为 XAXa 和 XaY，C 正确；但分析致死个体的性别和基因型时，可提出合理的假设不只有 2 种可能，而是有 3 种可能性，还应考虑基因可能位于 XY 染色体的同源区段上，D 错误。 2. 根据下面人类遗传系谱图中世代个体的表现型进行判断，下列说法不正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 A. ①是常染色体隐性遗传 B. ②可能是伴 X 染色体隐性遗传 C. ③可能是伴 X 染色体显性遗传 D. ④是常染色体显性遗传 3. (2016·淄博市期末) 蚕豆黄病是一种葡萄糖 6 磷酸脱氧酶(G6PD) 缺乏所导致的疾病，下图是该 病的遗传系谱图，检测得知该家系中表现正常的男性不携带该病的致病基因(用 E 或 e 表示) 。下列叙述错 误的是( ) A. 该病是伴 X 染色体隐性遗传病 B. Ⅲ2 携带该病致病基因的概率为 1/4 C. Ⅲ3 的基因型可能是 XEXe D. 测定 G 6 FD 可初步诊断是否患该病 答案：C 4. (2016·温州检测) 对于人类的某种遗传病，在被调查的若干家庭中发病情况如下表。据此所作推断， 最符合遗传基本规律的一项是( ) 类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 父亲 ＋ － ＋ － 母亲 － ＋ ＋ － 儿子 ＋ ＋ ＋ ＋ 女儿 ＋ － ＋ － 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 注：每类家庭人数为 150～200 人，表中“＋”为该病症表现者，“－”为正常表现者。 A. 第Ⅰ类调查结果说明，此病一定属于 X 染色体上的显性遗传病 B. 第Ⅱ类调查结果说明，此病一定属于常染色体上的隐性遗传病 C. 第Ⅲ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病 D. 第Ⅳ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病 二、非选择题 5. 如图为甲病(A、a) 和乙病(B、b) 的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题： (1) 甲病属于________，乙病属于________。 ①常染色体显性遗传病 ②常染色体隐性遗传病 ③伴 X 染色体显性遗传病 ④伴 X 染色体隐性遗传病 ⑤伴 Y 染色体遗传病 (2) Ⅱ5 为纯合子的概率是________，Ⅱ6 的基因型为________，Ⅲ13 的致病基因来自于________。 (3) 假如Ⅲ10 和Ⅲ13 结婚，生育的孩子患甲病的概率是________，患乙病的概率是________，不患病的概率 是________。 解析：据题可知：甲病患者有Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ4 和Ⅲ10，而且Ⅱ3 和Ⅱ4 所生后代Ⅲ9 和Ⅲ11 正常；乙病为伴性遗传 病，乙病患者只有Ⅱ7 和Ⅲ13。解答此题应先根据图谱，分别判断出甲、乙两种病的遗传方式，再推断相关个 体的基因型，最后计算后代的患病率。(1) Ⅱ3 和Ⅱ4 个体是甲病患者，子代Ⅲ9 是正常女性，判断甲病是常 染色体显性遗传病。Ⅰ1 和Ⅰ2 都不是乙病患者，子代Ⅱ6 是正常男性，Ⅱ7 是患病男性，则判断乙病是伴 X 染 色体隐性遗传病(题干中已经说明乙病为伴性遗传病) 。(2) 由Ⅱ7 个体可知Ⅰ1 是乙病的携带者，由Ⅱ6 可得 出Ⅰ2 是甲病的杂合子，所以判断出Ⅰ1、Ⅰ2 的基因型是 aaXBXb、AaXBY。Ⅱ5 个体是纯合子的基因型是 aaXBXB， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 概率是 1/2。Ⅱ6 个体是正常男性，基因型只能是 aaXBY。Ⅲ13 个体是乙病男性患者，他的致病基因在 X 染色 体上，而他的 X 染色体只能来自他的母亲，即Ⅱ8 个体。(3) 应先判断Ⅲ10 个体和Ⅲ13 个体的基因型，才能得 出子代患病或正常的概率。但是第(2) 题中两对基因同时考虑，第(3) 题中求子代基因型时两对基因应分 开考虑。只分析甲病时，因为Ⅲ9 和Ⅲ11 个体都是表现正常的人，判断Ⅱ3 和Ⅱ4 两个体都是甲病的杂合子(都 是 Aa) ，Ⅲ10 个体是甲病患者，基因型是 AA 的概率是 1/3，是 Aa 的概率是 2/3，而Ⅲ13 个体的基因型是 aa， 所以两者的后代中正常者(aa) 的概率是 1/3，患者(Aa) 的概率是 2/3。只分析乙病时，Ⅲ13 个体的基因型 是 XbY，Ⅱ3 是正常男性，基因型是 XBY，由Ⅰ1 和Ⅰ2 两个体得出Ⅱ4 的基因型有两种：XBXB 和 XBXb，概率各占 1/2，所以Ⅲ10 个体的基因型也有两种：XBXB(概率 3/4) 和 XBXb(概率 1/4) 。所以Ⅲ10 和Ⅲ13 两个体的后代中， 患乙病的概率是 1/8，不患乙病的概率是 7/8。甲、乙两种遗传病同时考虑时，两病皆患的概率是 1/12，只 患一种病的概率是 15/24，完全正常的概率是 7/24。 答案：(1) ① ④ (2) 1/2 aaXBY Ⅱ8 (3) 2/3 1/8 7/24 6. 野生型果蝇(纯合体) 的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼 形的遗传方式，设计了如图 1 实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图 2。分析回答下列问题： (1) 由 F1 可知，果蝇眼形的________是显性性状。 (2) 若 F2 中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于________ 染色体上。 (3) 若 F2 中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于 ________________________________________________________________________， 也有可能位于________________。 (4) 请从野生型、F1、F2 中选择合适的个体，设计方案，对上述(3) 中的问题作出判断。 实验步骤： ①用 F2 中棒眼雄果蝇与 F1 中雌果蝇交配，得到____________________； ②用________________与________________交配，观察子代中有没有________个体出现。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 预期结果与结论： ①________________________________________________________________________， 则圆、棒眼基因位于 ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________， 则圆、棒眼基因位于 ________________________________________________________________________。 (3) 若 F2 中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于 X 染色体的Ⅱ区段 或 X 和 Y 染色体的Ⅰ区段。 (4) 用 F2 中棒眼雄果蝇与 F1 中雌果蝇交配，得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，若只有雄果蝇中出现 棒眼个体，则圆、棒眼基因位于 X 染色体的特有区段Ⅱ；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位 于 X、Y 染色体的同源区段Ⅰ。 答案：(1) 圆眼 (2) 常 (3) X 染色体的Ⅱ区段 X 和 Y 染色体的Ⅰ区段 (4) 实验步骤：①棒眼雌果蝇 ②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 预期结果与结论：①只有雄果蝇中出现棒眼个体 X 染色体的特有区段Ⅱ ②子代中没有棒眼果蝇出现 X、Y 染色体的同源区段Ⅰ