資源簡介

2.3伴性遺傳 學案
課標要求 課標要求 概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯。
學習目標 1.闡明性別決定的類型和伴性遺傳的概念（生命觀念） 2.歸納概括色盲、抗維生素D佝僂病等遺傳病的特點（科學思維）。 3.舉例說明伴性遺傳在生產實踐中的應用（科學思維、社會責任）。 4.學會分析人類遺傳系譜并能夠推算后代發病風險（科學思維、社會責任）
重點與難點 重點：1、2、3、4 難點： 3、4
問題探討
紅綠色盲是一種常見的人類遺傳病，患者由于色覺障礙，不能像正常人一樣區分紅色和綠色。據調查，在紅綠色盲患者中，男性遠遠多于女性。
抗維生素D佝僂病也是一種遺傳病，患者常表現出O型腿、骨骼發育畸形、生長發育緩慢等癥狀。但這種病與紅綠色盲不同，患者中女性多于男性。
1.為什么上述兩種遺傳病在遺傳傳上總是和性別相關聯
2.為什么兩種遺傳病與性別關聯的表現又不同呢
一、伴性遺傳
1.伴性遺傳的概念
（1）默寫伴性遺傳的概念？
（2）性別相關的遺傳現象都是伴性遺傳嗎？請舉例說明。
（3）由XY染色體同源區段上的基因控制的性狀在雌雄中表現機會相同，你認為正確嗎？試做出解釋。
2.紅綠色盲的遺傳(伴X染色體隱性遺傳病)
（1）分析教材35頁資料，回答下列問題
①該家族色盲的遺傳與性別有關嗎？為什么？
②Ⅰ代中的1號是色盲患者，他將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代中的幾號？
③Ⅰ代1號是否將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代2號？這說明紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上？
④為什么Ⅱ代3號和5號有色盲基因而沒有表現出色盲癥？
⑤是否只有男性才表現為紅綠色盲，對嗎？有沒有其他的情況？
項目 女性 男性
基因型
表現型
⑥據上表分析，為什么紅綠色盲的患者男性多于女性？
（2） 請用遺傳圖解和簡要文字分析以下幾種婚配方式后代的發病情況，
①女性正常與男性色盲（P36 圖2-13） ②女性攜帶者與男性正常（P36 圖2-14）
③女性攜帶者與男性色盲 ④女性色盲與男性正常
（3）伴X染色體隱性遺傳實例——紅綠色盲
(
②
特點：
a.
男性的色盲基因
，表現為交叉遺傳特點。
b.
若女性為患者，則
；若男性正常，則其
。
c.
如果一個女性攜帶者的父親和兒子均患病，說明這種遺傳病的遺傳特點是
。
d.
這種遺傳病的遺傳特點是
多于
。
) ①典型系譜圖
③男性和女性的基因型各有幾種？婚配方式有幾種？有什么特點？
思考與討論 為什么女性患者的父親和兒子一定是患者？
3.抗維生素D佝僂病（伴X染色體顯性遺傳病）
（1） 致病基因：位于____________上的_______________基因。
（2）基因型和表現型
項目 女性 男性
基因型
表現型
女性患者中，基因型為XDXd的比基因型為XDXD的發病輕；男性患者XDY發病程度與XDXd相似。
（3）遺傳特點：伴X染色體顯性遺傳實例——抗維生素D佝僂病
(
②
特點：
a.
男性的抗維生素
D
佝僂病基因
。
b.
若男性為患者，則其
；若女性正常，則其
。
c.
這種遺傳病的遺傳特點是女性患者多于男性患者，圖中顯示的遺傳特點是世代連續遺傳。
) ①典型系譜圖
(
②
特點：
a.
患者全為
，
全部正常。
b.
沒有
之分。
c.
父傳子，子傳孫，具有世代連續性。
)
(
伴
Y
遺傳典型系譜圖
)4.人類外耳道多毛癥（伴Y染色體遺傳病）
（1）致病基因：此病致病基因位于___________上，無顯隱性之分。
（2）患者基因型：__________________。
（3）遺傳特點
①患者全為_______________，女性全____________。
②具有____________現象。致病基因父傳子，子傳孫，也稱為限雄遺傳。
（4）伴Y染色體遺傳實例——外耳道多毛癥
①典型系譜圖
二、伴性遺傳在實踐中的應用 ——根據性狀判斷生物性別的實驗設計
（1）推測后代發病率，指導優生優育
婚配實例 生育建議及原因分析
男性正常×女性色盲
抗維生素D佝僂病男性×女性正常
（2）根據性狀推斷性別，指導生產實踐
應用實例 雜交組合
正常蠶幼蟲的皮膚不透明（A）對油蠶幼蟲的皮膚透明（a）為顯性，基因都位于Z染色體上。設計實驗根據皮膚特征在幼蟲期區分雌雄蠶。
共蘆筍（XY型）的闊葉（B）對窄葉（b）為顯性，基因位于X染色體上，其幼苗是一種名貴蔬菜，雄株幼苗產量高于雌株。設計實驗在幼苗期篩選雄株。
【歸納】選擇___________________________雜交，這樣在子代中具有同型性染色體（XX或ZZ）的個體表現是顯性性狀，具有異型性染色體的個體表現型是隱性性狀。
伴性遺傳題型分析
1．遺傳系譜圖的分析
（1）遺傳系譜圖分析的一般程序：
（2）典型遺傳系譜圖判斷：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
嘗試增加某些條件，使原本不能確定遺傳方式的系譜圖的遺傳方式變為唯一。
【例1】如圖所示是一家族某種遺傳病（基因為H或h）的系譜圖，下列分析正確的是
A.此系譜中致病基因屬于顯性，位于X染色體上
B.此系譜中致病基因屬于隱性，位于X染色體上
C.系譜中Ⅲ代中患者的外祖父的基因型一定是XhY，其父親基因型一定是XHY
D.系譜中Ⅲ代中患者母親的基因型可能是XHXh或Hh
【例2】如圖為某家族遺傳病系譜圖（陰影表示患者），下列有關分析正確的是
A.致病基因位于X染色體上
B.該遺傳病在男、女群體中發病率不同
C.I-2與Ⅱ-6基因型不同
D.若Ⅲ7與Ⅲ8結婚，則子女患病的概率為2/3
【例3】如圖為甲、乙、丙、丁4種遺傳性疾病的調查結果。根據系譜圖分析，推測這4種疾病最可能的遺傳方式以及一些個體最可能的基因型是
（1）系譜甲的遺傳方式是__________________，其中2號和5號的基因型分別為____________________________。
（2）系譜乙的遺傳方式是__________________，其中2號和9號的基因型分別為____________________________。
（3）系譜丙的遺傳方式是__________________，其中6號和8號的基因型分別為____________________________。
（4）系譜甲的遺傳方式是__________________，其中6號和9號的基因型分別為____________________________。
【例4】有甲、乙兩種單基因遺傳病，調查發現以下兩個家系都有相關患者，遺傳系譜如下圖(已知Ⅰ3不攜帶乙病致病基因)。下列分析正確的是
A．甲病致病基因位于X染色體上
B．乙病為常染色體隱性遺傳病
C．Ⅱ10的基因型有6種可能
D．Ⅱ9與Ⅱ10生育一個患甲病的男孩概率為1/18
【例5】下圖為甲病(A—a)和乙病(B—b)的遺傳系譜圖，其中乙病為伴性遺傳病，請回答下列問題：
（1）甲病屬于 ，乙病屬于 。
（2）Ⅱ-5為純合體的概率是 ，Ⅱ-6的基因型為 ，Ⅲ-13的致病基因來自于 。
（3）假如Ⅲ-10和Ⅲ-13結婚，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 。
【例6】人類遺傳病調查中發現兩個家系都有甲遺傳病（基因為H、h）和乙遺傳病(基因為T、t)患者，系譜圖如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型頻率為10-4。請回答下列問題（所有概率用分數表示）：
（1）甲病的遺傳方式為_______________，乙病最可能的遺傳方式為______________。
（2）若I-3無乙病致病基因，請繼續以下分析。
①I-2的基因型為_________；II-5的基因型為_________________。
②如果II-5與II-6結婚，則所生男孩同時患兩種遺傳病的概率為_________。
③如果II-7與II-8再生育一個女兒，則女兒患甲病的概率為_________。
④如果II-5與h基因攜帶者結婚并生育一個表現型正常的兒子，則兒子攜帶h基因的概率為_________。
【例7】下圖為甲、乙兩種遺傳病（其中一種為伴性遺傳）的某遺傳家系圖，家系中無基因突變發生，且Ⅰ4無乙病基因。人群中這兩種病的發病率均為1/625。
A．若Ⅳ2的性染色體組成為XXY，推測Ⅲ4發生染色體畸變的可能性大于Ⅲ5
B．若Ⅲ4與Ⅲ5再生1個孩子，患甲病概率是1/26，只患乙病概率是25/52
C．Ⅱ1與Ⅳ3基因型相同的概率是2/3，與Ⅲ5基因型相同的概率是24/39
D．若Ⅱ1與人群中某正常男性結婚，所生子女患病的概率是1/39
【例8】下圖是甲(基因為A、a)、乙(基因為B、b)兩種單基因遺傳病的遺傳系譜圖，其中Ⅱ6攜帶甲病基因。請分析回答：
(1)乙病的遺傳方式可能是________(多選)。
A．常染色體隱性遺傳　　 B．常染色體顯性遺傳
C．伴X染色體隱性遺傳 D．伴X染色體顯性遺傳
(2)Ⅱ5和Ⅱ6如再生一個孩子為正常男孩的概率為____________。若Ⅰ3、Ⅱ7均無甲病基因，Ⅲ2和Ⅲ3結婚，生一個正常孩子的概率為________。
(3)若Ⅰ1為紅綠色盲基因攜帶者，Ⅰ2正常，則Ⅱ2患紅綠色盲的概率為________。
2．基因位置的判斷
方法：未知顯隱性 涉及細胞質 兩對基因位于X染色體
已知顯隱性
【例9】某種家禽的性染色體Z和W有非同源區和同源區，非同源區上的Z和W片段上無等位基因或相同基因，而同源區片段上有等位基因或相同基因，控制家禽眼形的基因可能位于同源區(Ⅰ區段)和非同源區(Ⅱ、Ⅲ分別為Z、W的特有區段)，家禽的棒眼(B)對圓眼(b)為顯性，現有足夠的純合雌、雄棒眼家禽和純合雌、雄圓眼家禽個體，某小組為探究B、b基因的位置進行了相關實驗，請回答下列問題：
(1)根據親本中家禽的表型，該小組認為B、b基因不位于Ⅲ區段，原因是 。
(2)該小組欲通過一次雜交確定B、b位于Ⅰ區段還是Ⅱ區段，可選擇 雜交，觀察后代的表型及比例。
(3)若另一小組欲通過雜交實驗，確定B、b基因位于Ⅰ區段還是常染色體。
①實驗思路： 。
②預期的結果和結論： 。
【例10】控制果蠅的剛毛(W)和焦剛毛(w)、長翅(V)和殘翅(v)、細眼(R)和粗眼(r)三對等位基因，已確定分別位于X、Ⅱ、Ⅲ號染色體上。而控制正常肢(B)和短肢(b)的一對等位基因，未確定在Ⅱ、Ⅲ號中哪一號染色體上。各種野生型(顯性性狀)均為純合子。現有若干只野生型和各種變異類型(隱性性狀)雌雄果蠅可供實驗，請回答：
(1)已確定在染色體上分布的三對等位基因在減數分裂形成配子時遵循的遺傳規律是 。
(2)用野生型雄果蠅與焦剛毛殘翅粗眼雌果蠅交配，F2中出現焦剛毛殘翅粗眼雌果蠅的概率是 。
(3)用某種野生型果蠅與相應變異類型雜交，F1 (填“一定”或“不一定”)全為野生型，理由是 。
(4)要探究正常肢(B)和短肢(b)基因是在Ⅱ號染色體上還是在Ⅲ號染色體上，實驗設計的思路為： 。
3．致死基因導致花粉或個體死亡
【例11】某種二倍體高等植物的性別決定類型為XY型。該植物有寬葉和窄葉兩種葉形，寬葉對窄葉為顯性。控制這對相對性狀的基因（B/b）位于X染色體上，含有基因b的花粉不育。下列敘述錯誤的是
A．窄葉性狀只能出現在雄株中，不可能出現在雌株中
B．寬葉雌株與寬葉雄株雜交，子代中可能出現窄葉雄株
C．寬葉雌株與窄葉雄株雜交，子代中既有雌株又有雄株
D．若親本雜交后子代雄株均為寬葉，則親本雌株是純合子
【歸納】該題中的植物群體中共有 種基因型。若將題中的“含有基因b的花粉不育”改為“含有基因b的雄性個體不能存活”，則正常情況下該植物群體中共有 種基因型。
【例12】幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。
（4）用紅眼雌果蠅（XRXR）與白眼雄果蠅（XrY）為親本雜交，在F1群體中發現一只白眼雄果蠅（記為“M”）。M果蠅出現的原因有三種可能：第一種是環境改變引起表現型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離。請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現是由哪一種原因引起的。
實驗步驟：_______________________________________________________。
結果預測：
Ⅰ．若______________________，則是環境改變；
Ⅱ．若______________________，則是基因突變；
Ⅲ．若______________________，則是減數分裂時X染色體不分離。
【例13】某XY型性別決定的雌雄異株植物，其生態習性上有耐寒和不耐寒兩種類型，葉片的形狀有圓葉和尖葉兩種類型。讓不耐寒圓葉雌雄各一株雜交，F1表型及比例：不耐寒圓葉雌株∶耐寒圓葉雌株∶不耐寒圓葉雄株∶不耐寒尖葉雄株∶耐寒圓葉雄株∶耐寒尖葉雄株＝6∶2∶3∶3∶1∶1。研究發現，抗病(B)對不抗病(b)為顯性，且含Xb的花粉有50%會死亡。下列敘述正確的是(　　)
A．該植物進行雜交試驗時需要進行的操作依次是套袋→去雄→人工授粉→套袋
B．不耐寒圓葉雌雄親本都能產生4種配子，葉片形狀與抗病的遺傳遵循自由組合定律
C．F1中的不耐寒圓葉與不耐寒尖葉植株雜交，F2雌性個體中雜合子所占的比例為
D．雜合的抗病雌株和不抗病雄株雜交得F1，隨機交配得到F2中抗病植株的比例為
【例14】某一種群果蠅眼色的野生型和朱紅色、野生型和棕色分別由等位基因A、a和B、b控制，兩對基因分別位于兩對同源染色體上（不考慮X、Y同源區段）。為研究其遺傳機制，進行了雜交實驗，實驗結果如下表，下列敘述錯誤的是（ ）
雜交組合 P F1
♀ ♂ ♀ ♂
甲 野生型 野生型 402野生型 198野生型201朱紅眼
乙 野生型 朱紅眼 302野生型99棕眼 300野生型101棕眼
丙 野生型 野生型 299野生型51棕眼 150野生型149朱紅眼50棕眼49白眼
A．依據以上雜交組合的實驗結果可判斷朱紅眼的基因型有4種
B．雜交組合乙的F1野生型雌雄果蠅雜交，雌性后代中野生型占16/17
C．雜交組合丙的F1野生型雌雄果蠅中，雜合子的比例為2/9
D．雜交組合丙的F1棕眼雌蠅與白眼雄蠅雜交，后代中棕眼：白眼=1：1 4．伴性遺傳致死問題
4其他題型
（1）伴性遺傳與常染色體遺傳的典型區別——性狀總與性別相關聯
【例15】已知黑腹果蠅的性別決定方式為XY型，偶然出現的XXY個體為雌性可育。黑腹果蠅長翅（A）對殘翅（a）為顯性，紅眼（B）對白眼（b）為顯性。現有兩組雜交實驗結果如下：
（1）設計實驗①與實驗②的主要目的是驗證____________________________________________________。
（2）理論上預期實驗①的F2基因型共有_______種，其中雌性個體中表現上圖甲性狀的概率為________，雄性個體中表現上圖乙性狀的概率為_________。
（3）實驗②F1中出現了1只例外的白眼雌蠅，請分析：
Ⅰ．若該蠅是基因突變導致的，則該蠅的基因型為__________。
Ⅱ．若該蠅是親本減數分裂過程中X染色體未分離導致的，則該蠅產生的配子為__________________。
Ⅲ．檢驗該蠅產生的原因可用表現型為__________的果蠅與其雜交。
（2）性染色體上的基因與常染色體上的基因間自由組合
【例16】果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性，位于X染色體上；長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性，位于常染色體上。現有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配，F1雄蠅中有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯誤的是(　　)
A．親本雌蠅的基因型是BbXRXr B．F1中出現長翅雄蠅的概率為3/16
C．雌、雄親本產生含Xr配子的比例相同 D．白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體
(3)XY同源區段遺傳
【例17】果蠅的翅形有正常翅和網狀翅、體色有灰體和黃體，它們各為一對相對性狀，等位基因分別用A、a和B、b表示，控制這些性狀的等位基因不在Y染色體上。研究小組做了如下雜交實驗。
（1）根據實驗②的雜交結果，　　　（填：“能”或“不能”）判斷果蠅灰體和黃體的顯隱性關系。果蠅正常翅和網狀翅、灰體和黃體這兩對相對性狀的遺傳　　　（填：“遵循”或“不遵循”）基因的自由組合定律，判斷依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）在實驗①的F1群體中，等位基因B的頻率為　　　；F1個體間隨機交配，其子代群體中等位基因B的頻率為　　　。
（3）如果不確定控制翅形性狀的基因（A、a）不在Y染色體上，根據上述實驗結果就無法推斷控制翅形性狀的基因是否位于X、Y染色體的同源區上，但可通過上述實驗中的F1果蠅與其親本回交來確定，那么，應選擇實驗　　　（填：“①”或“②”）的果蠅作為回交材料，回交組合中的雌果蠅表現型為　　　。
（4）研究表明位于一對同源染色體上位置相距非常遠的兩對等位基因，與非同源染色體上的兩對等位基因在形成配子時的比例很接近而難以區分。已知在減數分裂時，雌果蠅的非姐妹染色單體間發生交叉互換，而雄果蠅不發生。假設控制果蠅翅無斑和有斑的等位基因（D、d），與控制果蠅正常翅和網狀翅的等位基因（A、a）位于一對同源染色體上且相距非常遠。研究小組通過以下雜交實驗證實了該假設是正確的，但子代表現型及比例出現兩種結果，見下表：
畫出結果Ⅰ所對應的親本雄果蠅中控制這兩種性狀的基因在染色體上的位置關系：　　　。（注：用“”表示，其中橫線表示染色體，圓點表示基因所在位置，不考慮基因在染色體上的順序）；結果Ⅱ的表現型比例為　　　　　　　　　。
【例18】關于生物體性染色體的起源有兩種假說：同源假說和非同源假說。同源假說認為性染色體是同形染色體部分轉移至同源染色體所致(如圖所示)。下列生物學事實支持同源假說的是(　　)
A．X染色體上存在部分重復基因
B．減數分裂時X、Y染色體存在聯會現象
C．果蠅的性別決定實際上不取決于細胞內是否存在Y染色體
D．人類女性體細胞內的兩條X染色體中，有一條發生凝集而失活
【例19】如圖為人類的性染色體組成。不考慮突變和基因重組，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．紅綠色盲基因位于Ⅱ 2片段，男性發病率高，且女患者的父親和兒子均為患者
B．抗維生素D佝僂病基因位于Ⅱ 2片段，女性發病率高，但部分女患者癥狀較輕
C．正常情況下，X、Y染色體在減數分裂Ⅰ后期分離
D．男性某一細胞中不可能出現2條X染色體
【例20】小鼠尾形的彎曲與正常為一對相對性狀，由等位基因B、b控制，若小鼠的受精卵中無控制尾形的基因(B、b)，將導致胚胎致死。正常尾雌鼠與彎曲尾雄鼠交配，F1雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾。請回答下列問題：
(1)在小鼠的尾形性狀中，顯性性狀是 ，控制該性狀的基因在 染色體上。
(2)遺傳學家將一個DNA片段導入F1彎曲尾雌鼠的體細胞中，通過克隆技術獲得了一只轉基因正常尾小鼠，從變異來源的角度講，此正常尾小鼠的變異來源屬于 。
(3)已插入的DNA片段本身不控制具體的性狀，小鼠體內存在該DNA片段時，B基因不表達，b基因的表達不受影響。遺傳學家認為該DNA片段插入小鼠染色體上的位置有4種可能(如圖)，并進行了相應的雜交實驗(不考慮交叉互換)來探究插入的具體位置及遺傳效應。
①如圖表示其中2種具體的插入位置，請在圖中標出其他可能的插入具體位置(用箭頭和文字表示)。
②探究方案，讓該轉基因正常尾小鼠與 雄鼠雜交，統計子代的表型種類及比例。
③結果和結論：
a．若該DNA片段的插入位置屬于第1種可能性，則子代中正常尾雌鼠∶彎曲尾雌鼠∶正常尾雄鼠∶彎曲尾雄鼠的比例為 。
b．若該DNA片段的插入位置屬于第2種可能性，則子代中正常尾雌鼠∶彎曲尾雌鼠∶正常尾雄鼠∶彎曲尾雄鼠的比例為 。
c．若該DNA片段的插入位置屬于第3種可能性，則子代中有 種尾型，雌雄比例為 。
d．若該DNA片段的插入位置屬于第4種可能性，則子代中有 種尾型，雌雄比例為 。
【例21】．圖1為兩個家族關于甲、乙兩種遺傳病的系譜圖。甲病（A、a基因控制）是某單基因突變引起的遺傳病，該病在人群中的發病率為1/10000，圖2為圖1中部分成員關于甲病基因DNA酶切并電泳后的條帶情況；乙病（B、b基因控制）致病基因不在X、Y同源區段上。下列敘述正確的是（）
A．甲病是伴X染色體隱性遺傳病、乙病是常染色體顯性遺傳病
B．I一3與I一4的基因型分別是AaXBXb、AaXBY
C．若Ⅲ一1是個男孩，其患甲病的概率是1/3
D．若Ⅲ一1是個女孩，與一個正常男性結婚生育患甲病孩子的概率1/303
21．某科研小組以果蠅為材料進行了一系列的實驗。
(1)果蠅的灰身和黑身、剛毛和截毛各為一對相對性狀，分別由等位基因E、e和F、f控制。科研人員用一對灰身剛毛果蠅進行了多次雜交實驗，F1的雄性個體表現為灰身剛毛：灰身截毛：黑身剛毛：黑身截毛=3：3：1：1，雌性個體表現為灰身剛毛：灰身截毛：黑身剛毛：黑身截毛=5：0：2：0。分析可知，灰身的遺傳方式是______。實驗結果與理論分析存在不吻合的情況，原因可能是基因型為______的受精卵不能正常發育成活。若假設成立，F1中基因e的頻率為______（用分數表示）。
(2)現有果蠅的三個純合品系：品系①含有A、B基因，品系②含A、b基因，品系③含a、B基因。關于這兩對基因在染色體上的分布有以下三種假設，假設一：兩對基因都位于常染色體上；假設二：有一對基因位于常染色體上，另一對位于X染色體上；假設三：兩對基因都位于X染色體上。已知Y染色體上不存在相關基因。請以上述品系為材料，選擇兩個品系設計雜交實驗，探究上述哪一種假設成立。
簡要寫出實驗思路：______，根據子一代的情況作出判斷。
預測實驗結果：若______，則假設一成立；
若______，則假設二成立；
若______，則假設三成立。
總結伴性遺傳中的比例

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