高中生物第二章染色体与遗传第三节性染色体与伴性遗传第1课时教学案浙科必修2.docx
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高中生物第二章染色体与遗传第三节性染色体与伴性遗传第1课时教学案浙科必修2
第1课时 性染色体和伴性遗传的概念
知识内容
必考要求
加试要求
染色体组型的概念
a
a
常染色体和性染色体
a
a
XY型性别决定、伴性遗传的概念
b
b
课时要求
1.借助图例分析，总结出染色体组型的概念，并学会辨别常染色体和性染色体。
2.通过绘制人类性别决定图解，理解性别决定的方式。
3.通过重温摩尔根的果蝇伴性遗传实验过程，理解伴性遗传的含义。
雌雄性别的差异是生物界最普遍的现象。
是什么原因造成了这种差异？
为什么生物中雌雄个体的比例大约为1∶1，而且有许多遗传现象总是与性别有关？
解决学生疑难点
一、染色体组型、性染色体和性别决定
1．染色体组型
（1）概念：
又称染色体核型，指将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像。
（2）作用：
体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌。
（3）特点：
有种的特异性。
（4）应用：
可用来判断生物的亲缘关系，也可以用于遗传病的诊断。
2．性染色体和性别决定
（1）染色体的两种类型
项目
性染色体
常染色体
概念
与性别决定有直接关系
与性别决定无关
特点
雌雄性个体不相同
雌雄性个体相同
（2）XY型性别决定
①染色体组成
②人类性别决定的图解
下图是人类的染色体组型，据图分析：
1．甲、乙中表示男性染色体核型的是哪个？
为什么？
答案 甲表示男性，因为第23对染色体形态不一样，表示的是X和Y染色体。
2．人的性别比例为什么接近1∶1?
答案 从性染色体上分析：
男性为异型的性染色体组成（XY），其可以产生数量相等的X、Y两种类型的精子；女性为同型的性染色体组成（XX），只产生X一种类型的卵细胞；雌、雄配子结合机会均等，后代出现XX∶XY＝1∶1。
3．人的性别是在什么时候开始决定的？
对性别起决定作用的是哪种细胞？
答案 受精作用时，起决定作用的是精子细胞。
4．所有生物都有性染色体吗？
答案 不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体，如雌雄同体的生物（如小麦）就没有性染色体。
知识整合 男性为异型的性染色体组成XY，其可以产生数量相等的X、Y两种类型的精子；女性为同型的性染色体组成XX，只产生X一种类型的卵细胞；雌、雄配子结合机会均等，后代出现XX∶XY＝1∶1；因此人的性别是在受精作用时决定的，起决定作用的是精子细胞。
不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体。
1．将生物体细胞内的全部染色体配对、分组和排列制作染色体组型时，不依据（ ）
A．染色体的大小B．染色体的来源
C．染色体的形状D．染色体的着丝粒位置
答案 B
解析 制作染色体组型主要依据染色体的大小、形状和着丝粒位置，对体细胞内的全部染色体进行配对、分组和排列。
2．下列有关性别决定的叙述，正确的是（ ）
A．哺乳类雌性个体的体细胞中含有两个同型的性染色体
B．XY型性别决定的生物，Y染色体一般比X染色体大
C．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子
D．各种生物体细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
答案 A
解析 哺乳动物属于XY型性别决定生物，雌性个体的体细胞中含两条同型的X染色体。
在多数XY型性别决定的生物中，Y染色体比X染色体小。
X染色体既可出现在雌配子中，也可出现在雄配子中。
有些生物没有性别之分，则没有性染色体和常染色体的区别，有些有性别之分的生物也无性染色体和常染色体的区别，如蜜蜂。
特别提醒
（1）X与Y虽然形状、大小不相同，但在减数分裂过程中X、Y的行为与同源染色体的行为一样，要经历联会、四分体和分离的过程，因此X、Y是一对同源染色体。
（2）在人类的性染色体中Y染色体比X染色体要短，但不是所有生物的Y比X都短，例如果蝇中的性染色体Y就比X长。
二、伴性遗传的发现
1．摩尔根的果蝇伴性遗传实验
（1）果蝇作为实验材料的优点：
体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等。
（2）实验假设：
白眼基因（w）是隐性基因，它位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。
（3）实验过程
P 红眼（♀）×白眼（♂）
↓
F1 红眼（♀、♂）
↓雌雄交配
F2
红眼（♂、♀）、
白眼（♂）
①F1全为红眼，红眼是显性性状。
②F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。
③F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相联系。
（4）作出假设
假设：
白眼基因（用w表示）、红眼基因（用W表示）位于X染色体上。
解释：
♂
♀
XW
Y
XW
XWXW
（红眼雌性）
XWY
（红眼雄性）
Xw
XWXw
（红眼雌性）
XwY
（白眼雄性）
（5）验证假说——测交
（6）结论：
果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关，而且控制该性状的基因位于性染色体上。
2．伴性遗传的概念：
位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
果蝇的红眼（R）对白眼（r）是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。
现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答：
1．亲代果蝇的基因型是怎样的？
分析 F1中雄果蝇均为白眼，因此，亲本雌果蝇一定为纯合子，也就是XrXr；子代雌果蝇均为红眼，亲代的雄果蝇一定含有XR，所以为XRY。
答案 XrXr和XRY。
2．上述过程的遗传图解是怎样的？
答案 如图所示
3．若让F1中的雌雄果蝇交配，F2的表现型和比例是怎样的？
答案 红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1∶1∶1。
3．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如表所示。
下列说法不正确的是（ ）
P
F1
①♀灰身红眼×♂黑身白眼
♀灰身红眼、♂灰身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼
♀灰身红眼、♂灰身白眼
A.果蝇的灰身、红眼是显性性状
B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上
C．若组合①的F1随机交配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占
D．若组合②的F1随机交配，则F2雄蝇中黑身白眼占
答案 C
解析 在果蝇的灰身和黑身中，灰身属于显性性状；在果蝇的红眼和白眼中，通过组合①可判断红眼属于显性性状。
亲本中无论黑身作为母本或灰身作为母本，子代雌雄个体全为灰身，说明果蝇体色的遗传与性别无关。
亲本中红眼作为母本和白眼作为母本，子代雌雄个体性状不同，说明果蝇眼色的遗传与性别有关。
确定亲本的基因型时，要根据基因的分离定律一对对地进行分析，然后综合写出某个体的基因型。
4．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子一代雌雄果蝇均为红眼，这些果蝇交配产生的子二代中，红眼雄果蝇占
，白眼雄果蝇占
，红眼雌果蝇占
。
下列叙述错误的是（ ）
A．红眼对白眼是显性
B．子二代红眼果蝇有两种基因型
C．眼色的遗传遵循分离规律
D．眼色和性别相关联
答案 B
解析 由分析可知，红眼是显性，白眼是隐性，A正确；子二代红眼雌果蝇有两种基因型，为XBXB、XBXb，红眼雄果蝇的基因型为XBY，所以红眼果蝇有三种基因型，B错误；眼色的遗传受一对等位基因控制，所以眼色遗传符合分离规律，C正确；控制眼色的基因位于X染色体上，眼色和性别相关联，D正确。
1．对于XY型性别决定的生物，下列细胞中一定含有Y染色体的是（ ）
A．受精卵B．精原细胞
C．精细胞D．体细胞
答案 B
解析 生物的性别是由性染色体决定的。
在体细胞中，性染色体有一对，在配子中只有一条。
对于XY型性别决定的生物，雄性个体体细胞的性染色体组成是XY，一定含有Y染色体，精原细胞与体细胞所含的染色体相同。
受精卵中的性染色体组成有两种：
XX或XY；精细胞中性染色体也有两种：
X或Y；D选项的体细胞没有指明是雌性还是雄性，雌性个体的体细胞不含有Y染色体。
2．XY型性别决定方式的生物，群体中的雌雄比例接近1∶1，其根本原因是（ ）
A．雌配子∶雄配子＝1∶1
B．含X的配子∶含Y的配子＝1∶1
C．含X的卵细胞∶含Y的卵细胞＝1∶1
D．含X的精子∶含Y的精子＝1∶1
答案 D
解析 雄配子数目远远多于雌配子，A错误；含X的配子包括含X的雌配子和含X的雄配子，含Y的配子为雄配子，所以含X的配子多于含Y的配子，B错误；卵细胞不可能含有Y，C错误；雄性个体产生的含X的精子∶含Y的精子＝1∶1，含有X的精子和卵细胞结合会形成雌性个体，含有Y的精子和卵细胞结合会形成雄性个体，所以群体中的雌雄比例接近1∶1，D正确。
3．雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY和XX，假定一只正常的蝌蚪（雌性）在外界环境的影响下，变成了一只能生育的雄蛙，用此雄蛙和正常雌蛙交配（抱对），其子代中的雌蛙和雄蛙的比例是（ ）
A．雌∶雄＝1∶1B．雌∶雄＝2∶1
C．雌∶雄＝3∶1D．雌∶雄＝1∶0
答案 D
解析 题意中的雄蛙是由于环境改变引起的性别转化，其遗传物质并没有改变，性染色体组成仍然是XX，产生的精子只含X染色体，所以形成的受精卵的性染色体组成都是XX，全发育成雌蛙。
4．决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色性状，w基因控制白色性状。
一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是（ ）
A．红眼雄果蝇B．白眼雄果蝇
C．红眼雌果蝇D．白眼雌果蝇
答案 D
解析 先写出亲代基因型。
红眼雌果蝇：
XWXW或XWXw，红眼雄果蝇：
XWY。
若XWXW×XWY→XWXW（红眼雌果蝇）、XWY（红眼雄果蝇）；若XWXw×XWY→XWXW（红眼雌果蝇）、XWXw（红眼雌果蝇）、XWY（红眼雄果蝇）、XwY（白眼雄果蝇）。
可见，后代中不可能有白眼雌果蝇。
本题还可以采用直选法将D项选出，因为亲代红眼雄果蝇的基因型为XWY，其中的XW肯定要传给子代雌果蝇，而子代雌果蝇中只要存在一个W基因，就肯定表现为红眼。
5．如图为果蝇体细胞的染色体图解，图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，A、a、B表示基因。
请据图回答下列问题：
（1）此图所示果蝇的性别是________。
细胞中有染色体________条。
其中性染色体和常染色体分别是______________________________________。
（2）此果蝇的基因型是____________。
如果此图表示果蝇的一个精原细胞，则减数分裂后该精原细胞产生的配子的基因型有________种。
该果蝇可产生基因型为__________________的配子。
在产生配子时，遵循的遗传规律有______________________________。
（3）若B、b分别控制果蝇眼睛的红色和白色，A、a分别控制果蝇翅的长和短，则短翅白眼雌果蝇的基因型是________。
答案
（1）雄性 8 性染色体是X、Y，常染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
（2）AaXBY 2 AXB、AY、aXB、aY 分离定律和自由组合定律 （3）aaXbXb
解析
（1）由于该果蝇含有X和Y性染色体，故性别为雄性。
除了两条性染色体外，其余的染色体是常染色体。
（2）根据图中的基因种类和位置，可写出此果蝇的基因型（AaXBY），注意性染色体上的基因写法。
一个精原细胞只能形成2种类型的精子，但该个体可以形成4种精子。
由于存在控制不同性状的基因，且它们位于非同源染色体上，故基因除了遵循分离定律外还遵循自由组合定律。
（3）由于白眼和短翅为隐性，故短翅白眼雌果蝇的基因型为aaXbXb。
课时作业
[学考达标]
1．制作染色体组型时，选择的染色体最好处于（ ）
A．有丝分裂前期B．有丝分裂中期
C．有丝分裂后期D．MⅠ前期
答案 B
解析 制作染色体组型时，应对处于有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，因为该期染色体形态清晰，数目稳定。
2．下列生物中，不含有性染色体的是（ ）
A．果蝇B．人C．鸡D．小麦
答案 D
解析 小麦是雌雄同体植物，无性别分化，不含有性染色体。
3．下列有关常染色体和性染色体的叙述，不正确的是（ ）
A．性染色体对性别起决定作用
B．常染色体对性别不起决定作用
C．性染色体只存在于性细胞中
D．常染色体也存在于性细胞中
答案 C
解析 性染色体也存在于体细胞中。
4．下图代表人类配子，如果该精子与该卵细胞相遇，下列对受精卵发育的正确叙述是（ ）
A．含44条性染色体，发育为男性
B．含44条常染色体，发育为女性
C．含46条常染色体，发育为男性
D．含46条性染色体，发育为女性
答案 B
解析 该精子的染色体组型为22＋X，卵细胞的组型为22＋X，发生受精作用后，形成的受精卵染色体组型为：
44＋XX，故发育为女性，其含有44条常染色体和一对X染色体。
5．熊猫的精原细胞有42条染色体，且性别决定方式为XY型，则次级精母细胞处于分裂后期时，细胞内染色体的可能组成是（ ）
①40条常染色体＋XX ②40条常染色体＋YY③20条常染色体＋X ④20条常染色体＋Y
A．①②B．③④C．①③D．②④
答案 A
解析 次级精母细胞处于分裂后期时，每条染色体的姐妹染色单体分开，各自成为一条染色体，所以染色体数目应该为42条，其中40条是常染色体，2条为相同的性染色体。
6．下列关于雌雄果蝇体细胞的染色体的叙述，错误的是（ ）
A．果蝇体细胞中有4对染色体，其中3对是常染色体
B．在雌果蝇中的性染色体是同型的
C．在雄果蝇中的性染色体是异型的
D．在果蝇体细胞中各对染色体都含有各自的等位基因
答案 D
解析 果蝇是XY型性别决定的生物，体细胞中共有3对常染色体和1对性染色体，其中雌果蝇中的性染色体为同型的（XX），雄果蝇中的性染色体为异型的（XY），X染色体上的基因往往在Y染色体上无相应的等位基因。
[高考提能]
7．人的性别决定发生于（ ）
A．减数分裂过程中B．受精作用过程中
C．胚胎发育过程中D．婴儿出生过程中
答案 B
解析 人的性别决定发生在受精作用形成受精卵的过程中，即当含有X的卵细胞与含有X的精子结合时，发育成的个体为女性；当含有X的卵细胞与含有Y的精子结合时，发育成的个体为男性，该过程中女性只能提供X卵细胞，男性提供X或Y精子。
8．下列有关染色体和基因关系的叙述，正确的是（ ）
A．X和Y两条性染色体上所含的基因数量不同
B．染色体是由DNA和蛋白质组成的
C．减数分裂时非等位基因都会随非同源染色体发生自由组合
D．性染色体上的基因在生殖细胞中表达，常染色体上的基因在体细胞中表达
答案 A
解析 由于X和Y两条性染色体长度不同，所以它们所含的基因数量也不同；染色体主要由DNA和蛋白质组成，另外也含有其他成分；非等位基因并不一定位于非同源染色体上；体细胞中也含有性染色体，性染色体上的基因也可在体细胞中表达。
9．红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1全是红眼，F1自由交配所得的F2中红眼雌果蝇121只，红眼雄果蝇60只，白眼雌果蝇0只，白眼雄果蝇59只，则F2产生的配子中具有R和r的卵细胞及具有R和r的精子的比例是（ ）
A．卵细胞：
R∶r＝1∶1，精子：
R∶r＝3∶1
B．卵细胞：
R∶r＝3∶1，精子：
R∶r＝3∶1
C．卵细胞：
R∶r＝1∶1，精子：
R∶r＝1∶1
D．卵细胞：
R∶r＝3∶1，精子：
R∶r＝1∶1
答案 D
解析 亲代红眼雌果蝇基因型可能为XRXR、XRXr，白眼雄果蝇基因型为XrY，因F1全为红眼个体，所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为XRXR，F1中红眼雄果蝇基因型为XRY，红眼雌果蝇的基因型为XRXr，二者交配，F2的基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY＝1∶1∶1∶1；其表现型及其比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1。
F2中红眼雌果蝇（
XRXR、
XRXr）产生的卵细胞有两种类型R∶r＝3∶1；F2中红眼雄果蝇（
XRY）和白眼雄果蝇（
XrY）产生含R、r的精子的比例为R∶r＝1∶1。
10．如图是某红眼果蝇细胞分裂示意图（用B、b表示相关基因），若图Ⅲ中的a与一只异性红眼果蝇产生的配子结合发育成一只白眼雄果蝇，则d与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为（ ）
A．白眼雄果蝇B．红眼雄果蝇
C．白眼雌果蝇D．红眼雌果蝇
答案 D
解析 据图Ⅰ可知该果蝇为雄果蝇，基因型为XBY。
由a与一只异性红眼果蝇（XBXb）产生的配子（Xb）结合发育成一只白眼雄果蝇（XbY），可知a含Y染色体，则d含X染色体且携带决定红眼的基因（XB），与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为红眼雌果蝇（XBX－）。
11．下图是果蝇体细胞染色体图解，请据图回答下列问题：
（1）此果蝇体细胞中，有______对常染色体，________对等位基因，1和3是________染色体，A和a是________基因，A和B是________基因。
（2）果蝇产生的配子中，含ABCD基因的配子所占的比例为________。
（3）D与d基因在遗传中除了遵循基因的________定律，还与______有关；D、d与B、b基因在遗传时遵循基因的__________定律，这是因为________________________________。
（4）与该果蝇进行测交实验时，选用的果蝇的基因型可表示为____________________。
答案
（1）3 4 非同源 等位 非等位
（2）
（3）分离 性别 自由组合 这两对基因分别位于两对同源染色体上，会随同源染色体的分离而分离，随非同源染色体的自由组合而自由组合 （4）aabbccXdXd
解析 图中果蝇的性染色体不一致，即一条X，一条Y，为雄性果蝇，每对染色体上都有一对等位基因分布，若与该果蝇进行测交实验，应选择一只雌性隐性纯合个体。
12．如图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因A、a分别控制红眼、白眼，基因D、d分别控制长翅、残翅。
请据图回答：
（1）依据图中所示，果蝇体细胞中共有______对染色体。
（2）控制红眼、白眼的基因A、a在X染色体上，红眼、白眼在遗传时与性别联系在一起，因此这类性状的遗传被称为__________。
（3）图中雄果蝇的基因型可写成________，该果蝇经减数分裂可以产生________种配子。
（4）若这一对雌雄果蝇交配，F1中的白眼残翅果蝇的基因型是________；若仅考虑果蝇的翅型遗传，则F1长翅果蝇中纯合子所占的比例是________。
答案
（1）4
（2）伴性遗传 （3）DdXaY 4（4）ddXaXa或ddXaY
解析
（1）依据图中所示，雄性果蝇体细胞中有4对同源染色体，即Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y；雌性果蝇体细胞中有4对同源染色体，即Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和X。
（2）控制红眼、白眼的基因A、a在X染色体上，红眼、白眼在遗传时与性别联系在一起，因此这类性状的遗传被称为伴性遗传。
（3）图中雄果蝇的基因型为DdXaY；该雄果蝇经减数分裂可以产生4种配子，即DXa、dY、DY、dXa。
（4）图中雄果蝇的基因型为DdXaY，雌果蝇的基因型是DdXAXa，若这一对雌雄果蝇交配，则F1中的白眼残翅果蝇的基因型是ddXaXa或ddXaY；若仅考虑果蝇的翅型遗传，则F1长翅果蝇的基因型为DD和Dd，比例为1∶2，其中纯合子所占的比例是
。
13．雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶、窄叶两种类型。
某科学家在研究剪秋罗叶形性状遗传时，做了如下杂交实验：
杂交（组）
亲代
子代
雌
雄
雌
雄
1
宽叶
窄叶
无
全部宽叶
2
宽叶
窄叶
无
宽叶、
窄叶
3
宽叶
宽叶
全部宽叶
宽叶、
窄叶
据此分析回答：
（1）根据第______组杂交，可以判定______为显性性状。
（2）根据第______组杂交，可以判定控制剪秋罗叶形的基因位于______染色体上。
（3）若让第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株杂交，预测其后代的宽叶与窄叶的比例为________。
答案
（1）3 宽叶
（2）3 X （3）7∶1
解析
（1）第3组杂交实验中，宽叶个体杂交出现了窄叶个体，说明宽叶为显性。
（2）第3组杂交实验中，后代窄叶个体只有雄性个体，说明这对基因位于X染色体上，假设控制叶形的这对基因为B、b，则两个亲本的基因型为XBXb、XBY，后代会出现表中的结果。
（3）第3组子代宽叶雌株有两种基因型：
XBXB、XBXb，宽叶雄株的基因型为XBY，第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株杂交，有两种杂交组合：
XBXB×XBY、
XBXb×XBY，前者后代全部为宽叶，占全部后代的
，后者后代有
的窄叶、
的宽叶，因此后代宽叶∶窄叶＝7∶1。
[真题体验]
14．（2015·浙江1月学业水平考试，10）正常男性体细胞的性染色体组成是（ ）
A．XOB．XXC．XYD．XXY
答案 C
解析 人是XY型性别决定生物，正常男性体细胞含有2条异型的性染色体。
15．（经典高考题）下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是（ ）
A．性染色体上的基因都与性别决定有关
B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C．生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D．初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
答案 B
解析 性染色体上的基因并不都与性别决定有关，但都伴随性染色体遗传；不同细胞内的基因选择性表达，并不针对某一条染色体；次级精母细胞中不一定含有Y染色体。
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