資源簡介

生物（2019版）必修二知識梳理及訓練
2.3 伴性遺傳
1.通過分析伴性遺傳現象,總結人類紅綠色盲的遺傳規律及伴性遺傳的特點。
2.學會構建人類遺傳病的系譜圖。
3.通過對常見遺傳病的學習,了解遺傳病對人類的危害。
新知探究一　伴性遺傳與人類紅綠色盲的遺傳
資料:湯姆辨別不出紅綠色盲檢查圖中的圖形,被醫生確診為紅綠色盲,而他的父母色覺都正常。根據上述信息回答下列問題。
問題(1):已知人類紅綠色盲基因b及其正?；駼僅位于X染色體上。請填寫下表:
性別 女性 男性
基因型 　 　　　 XbXb 　 XbY
表型 正常 正常(攜帶者) 　 正常 　
提示:XBXB　XBXb　XBY　色盲　色盲
問題(2):湯姆是紅綠色盲患者,他的妻子露絲色覺正常,但露絲的父親是色盲患者。湯姆、露絲夫婦婚后所生的孩子會患色盲嗎 請寫出遺傳圖解進行說明。
提示:會。由題意可以判斷露絲為紅綠色盲攜帶者,婚配的遺傳圖解
如下:
根據遺傳圖解得出:湯姆和露絲婚后所生的孩子中,色盲和正常概率各為1/2。
問題(3):湯姆的外祖父是色盲患者,外祖母色覺正常且不攜帶致病基因,試分析湯姆色盲基因的遺傳途徑。
提示:湯姆色盲基因的遺傳途徑為外祖父→母親→湯姆。
問題(4):為什么色盲女性的父親和兒子一定是色盲患者
提示:男性只有一條X染色體,當女性患色盲時,基因型為XbXb,其中一條X染色體必然來自父親,故父親的基因型為XbY,表現為色盲;色盲女性若生一個兒子,則必將一條X染色體傳給兒子,故兒子的基因型為XbY,一定患色盲。
問題(5):從致病基因遺傳角度,總結這一過程體現了伴X染色體隱性遺傳病的什么特點。
提示:隔代遺傳和交叉遺傳。
問題(6):色盲調查結果顯示,人群中男性色盲患病率遠遠高于女性,試分析出現該差異的原因。
提示:女性體細胞內兩條X染色體上同時有b基因(XbXb)時,才會表現出色盲;男性體細胞中只有一條X染色體,只要存在色盲基因b,就表現為色盲,所以色盲患者總是男性多于女性。
問題(7):從男女的發病率和代與代之間的連續性分析,能得出紅綠色盲遺傳的哪些特點 色盲基因的傳遞有什么規律
提示:男性患者多于女性患者、隔代遺傳。男性患者的色盲基因只能來自母親,以后只能傳給女兒,具有交叉遺傳的特點。
(1)伴性遺傳
①概念:性染色體上的基因所控制的性狀遺傳,與性別相關聯的現象。
②常見實例:人類的紅綠色盲、抗維生素D佝僂病和果蠅的眼色遺傳等。
(2)人類紅綠色盲癥
①致病基因及其位置
a.顯隱性:紅綠色盲基因是隱性基因。
b.位置:紅綠色盲基因位于X染色體上,Y染色體上沒有等位基因。
②遺傳特點
a.患者中男性遠多于女性。
b.具有交叉遺傳現象,即男性患者的基因只能從母親遺傳而來,以后只能遺傳給女兒。
1.下列關于人類紅綠色盲的敘述,正確的是(　A　)
A.在遺傳上與性別相關聯,患者中男性多于女性
B.帶有紅綠色盲基因的個體為攜帶者
C.Y染色體上無致病基因的等位基因,因此該性狀的遺傳不遵循基因的分離定律
D.具有“雙親都患病,子女不一定患病”的遺傳特點
解析:人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,患者中男性遠多于女性;紅綠色盲基因是隱性基因,帶有紅綠色盲基因的表型正常的個體為攜帶者;致病基因位于X染色體上,Y染色體上無致病基因的等位基因,但X染色體和Y染色體為同源染色體,因此該性狀的遺傳遵循基因的分離定律;人類紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病,具有“雙親都患病、子女一定患病”的遺傳特點。
2.下列關于人類紅綠色盲的說法,正確的是(　A　)
A.父親正常,女兒必正常;母親色盲,兒子必色盲
B.若女孩是色盲基因攜帶者,則該色盲基因是由父方遺傳來的
C.人類色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色體上
D.男性色盲基因不傳兒子只傳女兒,女兒一定會生下患色盲的外孫
解析:女孩有兩條X染色體,色盲基因攜帶者的色盲基因可能來自母方或父方;Y染色體上沒有色盲基因及其等位基因;男性色盲基因會傳給女兒,女兒可能是攜帶者,但不一定生下患色盲的外孫。
新知探究二　抗維生素D佝僂病的遺傳特點
資料:如圖是抗維生素D佝僂病的某家系遺傳圖譜,據圖思考。
問題(1):已知抗維生素D佝僂病基因D僅位于X染色體上。請填寫下表:
性別 女性 男性
基因型 XDXD XDXd 　 　　　 XdY
表型 　 　　 正常 抗維生素D 佝僂病 　
提示:XdXd　XDY　抗維生素D佝僂病　抗維生素D佝僂病　正常
問題(2):患者中女性和男性的比例是否相同 分析原因。
提示:不同,女性多于男性。女性只有同時具備兩個隱性基因時才表現正常,而男性只要X染色體上有一個隱性基因就表現正常。
問題(3):與伴X染色體隱性遺傳病相比,抗維生素D佝僂病在世代連續性方面有何不同
提示:伴X染色體隱性遺傳病往往表現為隔代遺傳,抗維生素D佝僂病往往是代代有患者,具有連續遺傳現象。
問題(4):該病男患者的母親及女兒以及正常女性的父親及兒子表型如何
提示:該病男患者的母親和女兒一定是患者;正常女性的父親和兒子一定正常。
問題(5):在抗維生素D佝僂病家系中,男性患者與正常女性結婚所生后代中,女性都是患者,男全都正常。分析其原因。
提示:男性患者和正常女性的基因型分別為XDY和XdXd,他們結婚所生子女中,男性均為XdY,女性均為XDXd,所以,女性均患病,男性均正常。
問題(6):若致病基因僅位于Y染色體上,這種遺傳病的遺傳有何特點
提示:患者全為男性,表現為“父病子必病”。
(1)抗維生素D佝僂病的遺傳方式:伴X染色體顯性遺傳。
(2)抗維生素D佝僂病的遺傳特點
①患者中女性多于男性。
②具有世代連續性。
③男性患者的母親和女兒一定患病。
3.抗維生素D佝僂病是由位于X染色體上的顯性致病基因決定的一種遺傳病,這種疾病的遺傳特點之一是(　D　)
A.男患者與女患者結婚,其女兒正常
B.男患者與正常女子結婚,其子女均正常
C.女患者與正常男子結婚,必然是兒子正常、女兒患病
D.患者的正常子女不攜帶該患者傳遞的致病基因
解析:抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病,男患者與女患者結婚,其女兒都是患者;男患者與正常女子結婚,其女兒都是患者,兒子都正常;女患者與正常男子結婚,若女患者是純合子,其子女都是患者,若女患者是雜合子,其兒子和女兒都是50%正常、50%患病;正常子女不可能帶有顯性遺傳病致病基因。
4.人類鐘擺型眼球震顫是伴X染色體顯性遺傳病,下列基因傳遞途徑不可能發生的是(　D　)
A.外祖父→母親→女兒
B.外祖母→母親→兒子
C.祖母→父親→女兒
D.祖母→父親→兒子
解析:祖母患病,可將致病基因傳給父親,父親一定將致病基因傳給女兒,不可能傳給兒子,因為致病基因位于X染色體上。
新知探究三　性別決定及伴性遺傳理論在實踐中的應用
資料:家雞的性別決定方式屬于ZW型,其毛色中,蘆花和非蘆花是一對相對性狀,假設控制蘆花的基因為B,控制非蘆花的基因為b,且B、b基因僅位于Z染色體上。
問題(1):現有純種雌、雄蘆花雞和非蘆花雞若干可供選擇作雜交親本,如果你想從F1中選擇飼養母雞以獲得蛋雞,請思考如何設計雜交方案。
提示:選擇蘆花雌雞(ZBW)與非蘆花雄雞(ZbZb)作親本雜交。F1中雄雞均為蘆花,雌雞均為非蘆花,可以根據羽毛的特征將早期雛雞的雌性和雄性分開。遺傳圖解如下:
問題(2):雞的性別決定(ZW型)與人的性別決定(XY型)在決定性別方面有哪些不同
提示:ZW型中異型的ZW代表雌性個體,同型的ZZ代表雄性個體。XY型中同型的XX代表女性個體,異型的XY代表男性個體。
問題(3):若有一非蘆花雌雞和一蘆花雄雞雜交,得到的子代中無論雌雞還是雄雞,均有蘆花和非蘆花類型。試推斷親代雞的基因型。
提示:這對雞的基因型分別為ZbW和ZBZ-,后代無論雌雞還是雄雞,均有蘆花和非蘆花類型,則親代雄雞的基因型必為ZBZb。
(1)性別決定
①性別決定的常見方式
a.
b.ZW型
②性別決定的時期:精卵結合時。
(2)伴性遺傳的應用
①推斷致病基因的來源、后代的患病概率,指導人類本身的優生優育。
若一對夫婦中女性患血友病(伴X染色體隱性遺傳),則建議這對夫婦生女孩,因為他們所生的男孩全部是血友病患者,所生女孩雖為致病基因攜帶者,但表型正常。若患有抗維生素D佝僂病的男子與一正常女性結婚,則建議他們生男孩,因為他們所生女孩100%是抗維生素D佝僂病患者,而男孩則全都正常。
②根據性狀推斷后代的性別,指導生產實踐。
a.雞的性別決定方式是ZW型。雌雞的一對性染色體是異型的ZW,雄雞的一對性染色體是同型的ZZ。
b.家雞羽毛蘆花(B)與非蘆花(b)是一對相對性狀,基因B、b位于Z染色體上。蘆花雌雞與非蘆花雄雞雜交,F1中雄雞為蘆花,雌雞為非蘆花。根據羽毛的特征把早期雛雞的雌雄分開,從而做到多養母雞、多產蛋。
伴性遺傳與孟德爾遺傳定律的關系
伴性遺傳既是對兩個遺傳定律的補充,又是對它們的進一步延伸,其相同之處在于都是基因隨染色體進入配子,不同之處在于兩個遺傳定律是基因在所有染色體上的遺傳現象,而伴性遺傳僅是性染色體上的基因所控制的遺傳現象。
(1)伴性遺傳與基因分離定律的關系
①伴性遺傳是由一對等位基因控制一對相對性狀的遺傳,因此符合基因分離定律,在形成配子時,性染色體上的等位基因也彼此分離。
②性染色體有同型性染色體和異型性染色體兩種組合形式,因此伴性遺傳有其特殊性:
a.雄性個體中,有些基因只存在于X染色體上,Y染色體上無相應的等位基因。
b.由于控制性狀的基因位于性染色體上,因此性狀的遺傳都與性別聯系在一起,在寫表型和統計后代比例時,也一定要和性別聯系起來。
(2)伴性遺傳與基因自由組合定律的關系
在研究既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對及兩對以上相對性狀的遺傳現象時,由性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理,由常染色體上的一對等位基因控制的遺傳性狀按分離定律處理,性染色體上的基因和常染色體上的基因是位于不同對同源染色體上的基因,按照基因的自由組合定律處理。
5.家蠶的性別決定為ZW型(雄性的性染色體為ZZ,雌性的性染色體為ZW)。正常家蠶幼蟲的皮膚不透明,由顯性基因A控制,“油蠶”幼蟲的皮膚透明,由隱性基因a控制,A對a為顯性,位于Z染色體上。以下雜交組合方案中,能在幼蟲時期根據皮膚特征,區分其后代幼蟲雌雄的是(　D　)
A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAW D.ZaZa×ZAW
解析:ZAZA×ZAW,后代的基因型是ZAZA、ZAW,無論是雌性還是雄性幼蟲的皮膚都是不透明的;ZAZA×ZaW,后代基因型是ZAZa、ZAW,無論是雌性還是雄性幼蟲的皮膚都是不透明的;ZAZa×ZAW,后代的基因型是ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW,后代雌性幼蟲的皮膚一半是透明的,一半是不透明的,雄性幼蟲的皮膚都是不透明的;ZaZa×ZAW,后代基因型是ZAZa、ZaW,后代雌性幼蟲的皮膚全部是透明的,雄性幼蟲的皮膚全部是不透明的。
6.某對夫婦在進行遺傳咨詢時給醫生提供了如下信息:兩人的父母均正常,但是女方表型正常的哥哥在婚后已經生下一個患血友病(伴X染色體隱性遺傳病)的男孩。醫生應當給出的合理建議是(　D　)
A.建議這對夫婦生男孩,因為男孩一定正常
B.建議這對夫婦生女孩,因為女孩一定是正常的
C.由于妻子有1/2的概率為攜帶者,后代無論男女均可能患病
D.無法對該對夫婦給出具體的建議,因為無法判斷他們的基因型
解析:女方哥哥的兒子患血友病與女方的家族沒有關系,因為患病男孩的X染色體是來自母親的。
新知探究四　遺傳系譜圖中遺傳方式的判斷
活動:某種遺傳病受一對等位基因(A、a)控制,如圖為該遺傳病的系譜圖。
問題(1):該遺傳病的遺傳方式可能是什么 不可能是什么遺傳方式
提示:可能是常染色體顯性、常染色體隱性或伴X染色體隱性遺傳;不可能是伴Y染色體遺傳病或伴X染色體顯性遺傳病。
問題(2):若Ⅱ1為純合子,該病是什么遺傳方式 Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分別是什么
提示:常染色體顯性遺傳;AA或Aa,aa。
問題(3):若該病為伴X染色體顯性遺傳病,則該遺傳系譜圖第Ⅲ代中表型不正確的是哪個個體
提示:Ⅲ1和Ⅲ2。
問題(4):若該病為常染色體隱性遺傳病,Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少
提示:100%。
問題(5):如何判斷細胞核中的某基因是在常染色體上還是在性染色體上
提示:常利用隱性XX(ZZ)個體與顯性XY(ZW)個體雜交,如果后代雄性(雌性)均為隱性性狀,雌性(雄性)均為顯性性狀,則基因在性染色體上。
問題(6):如何判斷某一性狀是由細胞核基因控制,還是細胞質基因控制
提示:利用正交和反交,可判斷細胞核遺傳和細胞質遺傳。如果正反交結果不同,而且具有母系遺傳的特點,則是細胞質遺傳。
遺傳系譜圖的判定方法
(1)確定型系譜圖的判斷——“1排2定”法。
特別說明:確定基因在常染色體上還是X染色體上,若為隱性遺傳病,應以女患者為突破口,分析女患者的父親或兒子;若為顯性遺傳病,以男患者為突破口,分析男患者的母親或女兒。
(2)不確定型遺傳系譜圖。
①依據系譜圖相關信息判斷最可能的情況:
②依據題干附加條件判斷:
上述系譜圖可能為伴X染色體隱性遺傳,也可能為常染色體隱性遺傳。若題干附加“1號個體不攜帶致病基因”,則為伴X染色體隱性遺傳;若題干附加“1號個體攜帶致病基因”,則為常染色體隱性遺傳。
7.如圖是人類某遺傳病的遺傳系譜圖,下列說法不正確的是(　C　)
A.該病的致病基因不可能是X染色體上的顯性基因
B.該病的致病基因可能位于Y染色體上
C.由于后代中只有男性患者,因此該病一定為伴性遺傳
D.該病的致病基因可能是常染色體上的顯性基因或隱性基因
解析:由系譜圖可知,父親和兒子均患病,女兒和母親均不患病,則該病的致病基因不可能是X染色體上的顯性基因,致病基因可能位于Y染色體上。該病可能為伴性遺傳病,也可能為常染色體顯性或隱性遺傳病。
8.以下遺傳系譜圖均為一對等位基因控制的遺傳病,根據人類遺傳病系譜圖中各世代個體的表型進行判斷,下列說法不正確的是(　D　)
A.①是常染色體隱性遺傳
B.②最可能是伴X染色體隱性遺傳
C.③最可能是伴X染色體顯性遺傳
D.④可能是伴X染色體顯性遺傳
解析:①雙親正常女兒患病,一定是常染色體隱性遺傳,如果致病基因位于X染色體上,則其父親必為患者;②雙親正常,后代有病,必為隱性遺傳病,因后代患者全為男性,可知致病基因最可能位于X染色體上,由母親傳遞而來;③父親有病,母親正常,子代女兒全患病,兒子全正常,最可能為伴X染色體顯性遺傳病,不排除有其他遺傳病的可能但概率非常低;④父親有病,兒子全患病,女兒正常,最可能為伴Y染色體遺傳病,不可能為伴X染色體顯性遺傳病,其他遺傳病的可能性非常小。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[生活情境]
某野生小家鼠(XY型)種群有正常尾個體和彎曲尾個體,正常尾和彎曲尾是由1對等位基因T(t)控制的。從野生種群中選擇親本進行了如下兩項雜交實驗:①彎曲尾雌性群體與正常尾雄性群體隨機交配,F1的雌雄個體中均有彎曲尾和正常尾;②彎曲尾雌性群體與彎曲尾雄性群體隨機交配,F1的雌性均為彎曲尾,雄性有彎曲尾和正常尾?；卮鹣铝袉栴}。
探究:(1)根據雜交實驗①能不能判斷基因T、t的位置 說明原因。
提示:不能,T(t)在常染色體上和在X染色體上都符合雜交實驗①的結果。
(2)根據雜交實驗②的結果,可知基因T(t)位于哪條染色體上 并說出顯性性狀。
提示:X染色體。顯性性狀為彎曲尾。
課堂小結
完善概念圖 關鍵語句
1.位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關聯,這種現象叫作伴性遺傳。 2.紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病,其特點有交叉遺傳、患者中男性遠多于女性等。 3.抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病,其特點主要是患者中女性多于男性。 4.根據伴性遺傳的規律可以由其他性狀判斷出后代的性別,推算后代的患病概率從而指導優生。
隨堂反饋
1.下列有關性別決定的敘述,正確的是(　C　)
A.含X染色體的配子數目∶含Y染色體的配子數目=1∶1
B.XY型性別決定的生物,Y染色體都比X染色體短小
C.含X染色體的精子和含Y染色體的精子數量相等
D.各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體
解析:含X染色體的配子數目(含X染色體的精子和卵細胞)多于含Y染色體的配子數目(只有精子含Y染色體);果蠅是XY型性別決定的生物,其Y染色體比X染色體大;含X染色體的精子和含Y染色體的精子數量相等;無性別區分的生物體內沒有性染色體。
2.下列關于某X染色體上顯性基因導致的遺傳病的敘述正確的是(　B　)
A.如果父親患病,女兒一定不患此病
B.如果祖母患病,孫女可能患此病
C.如果外祖父患病,外孫一定患此病
D.如果母親患病,兒子一定患此病
解析:父親的X染色體一定傳給女兒,所以父親患病,女兒一定患此病;祖母患病,可能是純合體也可能是雜合體,所以父親可能患病,因此孫女可能患此病;外祖父患病,母親一定患病,但可能是純合體也可能是雜合體,所以外孫不一定患此病;母親患病,可能是純合體也可能是雜合體,所以其兒子不一定患此病。
3.下列有關性染色體的敘述正確的是(　D　)
A.性染色體上的基因都可以控制性別
B.性別受性染色體控制而與基因無關
C.性染色體在所有細胞中成對存在
D.女兒的性染色體必有一條來自父親
解析:性染色體上的基因并不都是控制性別的,但是遺傳時一定與性別有關;生物的性別受性染色體控制也與基因有關;性染色體在生殖細胞中一般不成對存在;女兒的體細胞中有兩條X染色體,分別來自父親和母親。
4.雞的性別決定方式屬于ZW型,現有一只純種雌性蘆花雞與一只純種雄性非蘆花雞交配多次,F1中雄性均為蘆花雞,雌性均為非蘆花雞。讓F1中的雌雄雞自由交配產生F2。據此推測錯誤的是(　C　)
A.控制蘆花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上
B.F2雄雞中蘆花雞的比例與F2雌雞中蘆花雞的比例相等
C.F2中雄雞有一種表型,雌雞有兩種表型
D.將F2中的蘆花雞雌雄交配,產生的F3中蘆花雞占3/4
解析:根據題意一只純種雌性蘆花雞與一只純種雄性非蘆花雞交配多次,F1中雄性均為蘆花雞,雌性均為非蘆花雞,表現出母本與雄性后代相同,父本與雌性后代相同,說明控制該性狀的基因不在W染色體上而在Z染色體上;F2雌雞與雄雞中蘆花雞的比例相等,均各自占50%;A基因為蘆花,a基因為非蘆花,則母本蘆花雞是ZAW,父本非蘆花雞是ZaZa,則F1中的雌雄雞基因型分別為ZaW、ZAZa,所以產生的F2雄雞為ZaZa和ZAZa,雌雞為ZAW和ZaW,可見雌雞和雄雞都有兩種表型;已知F2雄雞為ZaZa和ZAZa,雌雞為ZAW和ZaW,將F2中的蘆花雞雌雄交配,即ZAW和ZAZa雜交,則產生的F3中非蘆花雞占1/4,蘆花雞占3/4。
5.如圖為某家族紅綠色盲的遺傳圖解,色盲基因用b表示。圖中除男孩Ⅲ3和他的外祖父Ⅰ4是紅綠色盲外,其他人色覺都正常,回答下列問題。
(1)Ⅲ3的基因型是　　　　　　,Ⅲ2的基因型可能是　　　　　　。
(2)Ⅱ中與男孩Ⅲ3的紅綠色盲基因有關的親屬的基因型是　　　　　　,與該男孩的親屬關系是　　　　　　。
(3)Ⅳ1是紅綠色盲基因攜帶者的概率是　　　　　　。
解析:(1)紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳,所以Ⅲ3 的基因型為XbY。因Ⅱ1和Ⅱ2表型正常,所以Ⅱ1的基因型為XBY,Ⅱ2的基因型為XBXb,由此可知,Ⅲ2的基因型為XBXB或XBXb,概率各為1/2。(2)分析系譜圖可知,Ⅲ3的色盲基因Xb來源于Ⅱ2,而Ⅱ2的表型正常,因此Ⅱ2的基因型為XBXb。(3)根據(1)分析可知,Ⅲ2的基因型為1/2XBXB、1/2XBXb,而Ⅲ1的基因型為XBY,因此,Ⅳ1是紅綠色盲基因攜帶者的概率為(1/2)×(1/2)=1/4。
答案:(1)XbY　XBXb或XBXB　(2)XBXb　母子　(3)1/4

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