性别决定和伴性遗传.docx
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性别决定和伴性遗传
性别决定和伴性遗传
【课前复习】
在学习新课程前先回顾有关人类体细胞中染色体的数目，在细胞周期中观察和分析染色体形态特征的有利时机，以及减数分裂中染色体的行为、基因的分离定律等知识，这样既有利于掌握新知识，又便于将新知识纳入知识系统中。
温故——会做了，学习新课才能有保障
1．人类体细胞中染色体的数目是___________对___________条。
答案：
23 46
2．在细胞周期中观察和分析染色体形态特征的有利时机是___________。
答案：
有丝分裂中期
3．减数分裂与有丝分裂相比，最大的区别发生在减数第___________次分裂，其中最为重要的是同源染色体出现___________并且___________，非同源染色体表现为___________。
答案：
一 联会 分离 自由组合
4．基因的传递规律是指
A．受精作用时基因的传递规律B．产生配子时基因的传递规律
C．细胞有丝分裂时基因的传递规律D．染色体复制时基因的传递规律
答案：
B
5．基因分离定律的实质是
A．F2代出现性状分离B．F2代性状分离比为3∶1
C．等位基因随同源染色体分开而分离D．测交后代性状分离比为1∶1
答案：
C
6．下列说法不正确的是
A．隐性性状的表现可作为推断其基因型是纯合子的依据
B．后代全部出现显性性状则可推断双亲是显性纯合子
C．生物后代出现隐性性状则其显性亲体一定是杂合子
D．生物表现出显性性状则基因型可能是显性纯合子，也可能是显性杂合子
答案：
B
知新——先看书，再来做一做
1．性别决定
（1）染色体的分组图
科学家们根据染色体的大小和形态特征，将人类的染色体分组和编号，以便进行识别和分析，这样的图叫染色体分组图。
（2）常染色体、性染色体的概念
在生物细胞中，雌性（女性）个体和雄性（男性）个体相同的染色体叫___________；雌性（女性）个体和雄性（男性）个体不同的染色体叫___________。
（3）性别决定的主要方式
性别决定的方式主要有___________和___________。
①XY型性别决定
这种类型的生物雄性个体细胞中有两条_________的性染色体，分别用___________和___________来表示；雌性个体内有两条___________型的性染色体，都用___________来表示。
在产生配子时，雄性个体同时产生含有___________染色体的精子和含有___________染色体的精子且两种数量___________，雌性个体只产生一种含有___________染色体的卵细胞。
后代的性别取决于___________与哪种___________受精结合，只要是正常的自然受精，后代的性别比例就是___________。
这种类型的性别决定在生物界较为普遍，如哺乳类、某些___________、___________以及___________许多雌雄异株的植物如___________等。
②ZW型性别决定
这种类型的性别决定与XY型正好___________，其雄性个体细胞中有两条_________的性染色体，用___________表示，而雌性个体细胞中具有两个___________的性染色体___________和___________。
形成配子时，雄性个体只产生___________种精子，雌性个体产生___________种卵细胞，后代的性别取决于___________与哪种___________受精。
2．伴性遗传
（1）伴性遗传的概念
有些性状的遗传方式是与___________相联系的，这种遗传方式叫做伴性遗传。
如人的___________就属于伴性遗传。
（2）色盲的遗传
①红绿色盲的基因是位于___________染色体上的___________性基因，用b表示，___________染色体上没有，是随___________染色体向后代遗传的。
②如果女性的两个性染色体中，其中的一个X染色体上有一个色盲基因b，而另一个X染色体上有一个正常的等位基因B，由于正常基因B具有___________性作用，___________性色盲基因b的作用不能表现出来，因此，这样的女性就会表现为___________。
可是在她的X染色体上携带着___________性色盲基因b，所以叫做_________（基因型XBXb）。
男性只有一个X染色体，他们只要是在X染色体上有___________性色盲基因b，就会表现出来而患色盲症。
③将人的正常色觉和红绿色盲的基因型填入下表中。
④色盲的主要遗传方式
如果女性携带者与正常男性结婚，在生下的子女中，凡是女性___________，但其中一半是___________；在子女中，凡是男性则一半是___________的，另一半是___________。
如果女性是色盲，男性是正常的，他们结婚后生下的子女中，女性都不是___________，但都是___________；男性则都是___________。
如果女性携带者与色盲男性结婚，他们结婚后生下的子女中，在男性中，色盲与正常的各占___________；在女性中，色盲与正常的各占___________，但正常的都是___________。
如果是男性色盲，女性是正常的，他们结婚后生下的子女中，女性都是___________，但都是___________；男性则都是___________。
⑤色盲遗传的特点
a．交叉遗传：
____________________________。
b．___________性多于___________，一般是___________通过他的___________传给他的___________。
⑥人类的另一种遗传病——____________、动物中的___________、植物中____________都属于伴性遗传。
【学习目标】
1．理解性别决定的方式。
2．理解伴性遗传现象的遗传物质基础及伴性遗传的传递规律。
【基础知识精讲】
课文全解：
本小节的知识结构如下：
1．性别决定
（1）染色体的分组图
科学家们根据染色体的___________，将人类的染色体分组和编号，以便进行识别和分析，这样的图叫___________。
（2）常染色体、性染色体的概念
在生物细胞中，雌性（女性）个体和雄性（男性）个体相同的染色体叫常染色体；雌性（女性）个体和雄性（男性）个体不同的染色体叫染色体。
（3）性别决定的主要方式
性别决定的方式主要有XY型和ZW型。
①XY型性别决定：
这种类型的生物雄性个体细胞中有两条异型的性染色体，分别用X和Y来表示；雌性个体内有两条同型的性染色体，都用X来表示。
在产生配子时，雄性个体同时产生含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子且两种数量相等，雌性个体只产生一种含有X染色体的卵细胞。
后代的性别取决于精子与哪种卵受精结合，只要是正常的自然受精，后代的性别比例就是1∶1。
这种类型的性别决定在生物界较为普遍，如很多种类的昆虫、某些鱼类和两栖类、所有的哺乳类以及许多雌雄异株的植物，如菠菜、大麻等。
如图6—9—1。
XY型性别决定图解
图6—9—1
②ZW型的性别决定：
家蚕的性别决定属于ZW型。
家蚕的体细胞中有27对（54个）常染色体，1对（2个）性染色体。
ZW型与XY型的不同之处在于，它的雄性个体的体细胞中有两个同型的Z染色体，它的雌性个体的体细胞中有1对异型的性染色体，即1个Z染色体和1个W染色体。
家蚕的性别决定如图6—9—2所示。
ZW型性别决定图解
图6—9—2
在ZW型的性别决定中，雌性的性染色体是ZW，雄性的性染色体是ZZ。
鸟类（包括鸡、鸭等）、蛾蝶类的性别决定都属于这种类型。
在形成配子时，雄性个体只产生一种精子，雌性个体产生两种卵细胞，后代的性别取决于卵细胞与哪种精子受精。
2．伴性遗传
（1）伴性遗传的概念
有些性状的遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫做伴性遗传。
如人的色盲就属于伴性遗传。
（2）色盲的遗传
①色盲：
色觉正常的人，能分辨红、绿、蓝、黄等颜色。
很少数的人不能分辨各种颜色或某两种颜色，这是一种先天性的色觉障碍病症，叫做色盲。
②色盲的原因：
最常见的色盲是红绿色盲，患者对红色、绿色分不清。
色盲基因与它的等位基因（正常基因）只位于X染色体上，而在Y染色体上都没有（由于Y染色体过于短小，缺少与X染色体相对应的等位基因）。
色盲基因是隐性的（用b表示），与之相对应的正常基因是显性的（用B表示）。
③色觉正常与色盲的基因型：
如果女性的两个性染色体中，其中的一个X染色体上有一个色盲基因b，而另一个X染色体上有一个正常的等位基因B，由于正常基因B具有显性作用，隐性色盲基因b的作用不能表现出来，因此，这样的女性就会表现为正常。
可是在她的X染色体上携带着隐性色盲基因b，所以叫做携带者（基因型XBXb）。
男性只有一个X染色体，他们只要是在X染色体上有隐性色盲基因b，就会表现出来而患色盲症。
人的正常色觉的基因型和表现型，以及红绿色盲的基因型和表现型，有以下五种情况如下表所示。
人的正常色觉和红绿色盲的基因型
④红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率：
如果一个色觉正常的女性纯合子和一个男性红绿色盲患者结婚，在他们的后代中：
儿子的色觉都正常，女儿虽然表现型正常，但是由于从父亲那里得到了一个红绿色盲的基因，因此都是红绿色盲的携带者，在这种情况中，父亲的红绿色盲的基因随着X染色体传给了女儿，但是一定不会传给儿子。
如图6—9—3。
图6—9—3 图6—9—4
图6—9—5 图6—9—6
（3）色盲遗传的特点
①男性患者多于女性。
这是因为在这种遗传方式中，女性基因型有三种：
XBXB、XBXb、XbXb，只有隐性纯合者XbXb表现出患病特征；男性基因型只有两种：
XBY和XbY，而XbY就是患者。
女性必须具有一对隐性基因，即呈纯合状态时才能出现表型效应，男性只要有一个隐性基因就会出现表型效应。
正因为如此，才使得男性患者多于女性患者。
据统计我国男性红绿色盲的发病率为7%，女性红绿色盲的发病率仅为0.5%。
②具有交叉遗传特点，具体表现是：
a．男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外孙，使外孙发病。
b．男性患者的双亲表现正常时，其致病基因由母亲（必然是携带者XBXb）交叉遗传而来，其兄弟中可能还有患者；姨表兄弟也可能是患者。
c．男性患者的母亲携带的致病基因，若从外祖父传来，其舅父表现正常；如果从外祖母传来，其舅父可能患病。
d．女性患者的父亲一定是患者，其兄弟可能正常、也可能是患者，其儿子也一定是患者。
问题全解：
56．什么是常染色体？
什么是性染色体？
见“课文全解1—
（2）”。
57．高等生物性别决定的方式主要有哪几种？
见“课文全解1—（3）”。
58．什么叫伴性遗传？
见“课文全解2—
（1）”。
59．色盲遗传有何特点？
见“课文全解2—（3）”。
60．伴性遗传与基因分离定律、自由组合定律有何关系？
伴性遗传是由一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，在其遗传过程中，遵循基因分离定律，在形成配子时，性染色体及其携带的等位基因也彼此分离。
但由于性染色体有同型性染色体（XX和ZZ）和异型性染色体（XY或ZW）之分，而且，异型性染色体存在着明显的大小差异，在短小的性染色体上，缺少部分与长大性染色体相对应的等位基因，因此，伴性遗传也有其特殊性：
一是由于控制性状的基因位于性染色体上，其性状遗传都与性别联系在一起，在写表现型和统计后代比例时，也要和性别联系起来；二是由于某些基因只存在于X或Z染色体上，在其“同源染色体”Y或W染色体上没有相对应的等位基因，因此，即使是在杂合体内（如XbY或ZaW），单个隐性基因控制的性状也能表现出来。
三是Y染色体上携带的基因控制的性状只限于在雄性个体之间传递，决不能传递给雌性个体。
如人类中男性外耳道多毛症，就是家族性的遗传特征：
全部直系亲属的男性个体，无一例外的都是多毛症患者，而全部女性都是正常个体。
在既有性染色体，又有常染色体上的基因控制的性状遗传时，由位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传（实质上按分离定律）处理；由位于常染色体上的基因控制的性状按分离定律处理。
整体上则按自由组合定律处理。
【学习方法指导】
1．在“性别决定”的学习中，可围绕我国人口普查时男女人口比例接近1∶1，不同年龄段男女比例有一定的差异这一事实，结合有关常染色体和性染色体的概念，来探究上述遗传现象产生的原因，并用遗传图解式等表达形式进行解释。
不难得出结论：
性成熟男性产生含X染色体和含Y染色体精子的比例相同，女性只产生含X染色体的卵细胞，两种精子和卵细胞结合的概率相同。
2．在“伴性遗传”的学习中，要注意以下几点：
（1）联系基因的分离定律和基因的自由组合定律，以促进对伴性遗传概念的理解，为解释伴性染色体遗传和伴常染色体遗传相联系的遗传现象奠定基础。
（2）以红绿色盲遗传为例，围绕红绿色盲在人群中表现为男性患者多于女性患者这一遗传现象，来探究红绿色盲基因与染色体的关系，再借助遗传图解表述几种红绿色盲的遗传方式，理解红绿色盲男性多于女性、男性患者通过女儿传给外孙（交叉遗传）的特点。
（3）用遗传理论解释红绿色盲的遗传现象时，应当首先明确红绿色盲受隐性基因（b）控制，由于Y染色体比较短小，所以缺少与X染色体相应的同源区段，即Y染色体上没有这对基因的座位。
从而真正理解红绿色盲的表现与性别有关。
（4）抓住核心内容——在自然人群的随机婚配中，隐性基因（b）随X染色体传递的方式和概率。
通过4种婚配方式，统计出后代男孩和女孩的发病率。
然后，通过综合分析，得出结论：
男孩的致病基因只能来自于母亲，即不存在从男性→男性的传递方式；最后，分析总结男性红绿色盲的发病率大于女性的根本原因。
【知识拓展】
1．性别决定
性别决定是指生物体内决定生物性别的内在因素。
从细胞水平来看，生物的性别取决于性染色体及其组合方式；从分子水平来看，性别取决于性染色体上的性别基因。
如人类的男女性别，实质上就由位于Y染色体上的睾丸基因来决定，有该基因者发育为男性，否则为女性的原因。
2．性别决定的类型
生物界物种繁多，性别决定的类型也有多样，除常见的XY型和ZW型以外，还有其他的情况：
（1）XO型：
如蝗虫、蟑螂和植物中的花椒等，它们的雄性个体中细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体；雌性个体细胞中则有两条X染色体。
因此，在产生配子时，雄性个体仍产生两种精子，一是A+X，另一个就只含A；雌性个体仍只产生一种卵细胞：
A+X。
后代的性别仍然决定于卵细胞与两种精子的结合情况，如图6—9—7所示。
因此，这种性别决定为XO型。
图6—9—7
（2）染色体组的倍性决定性别
有些动物没有明显的性染色体，雌雄性别与染色体组的倍性有关，雌性是二倍体，雄性是单倍体。
如蜜蜂、蚂蚁、黄蜂等的雌性个体是由受精卵发育而来的二倍体，而雄性个体是由未受精卵发育而来的单倍体。
（3）环境决定性别
如海生蠕虫后螠，其雌虫长约6厘米，雄虫只有雌虫大小的1/500，常常生活于雌虫的子宫内。
雌虫产卵后，卵发育成不具性别的幼虫，当幼虫始终在海水中独立生活时，便发育成雌虫；当幼虫落到雌虫的吻部，便发育成雄虫。
3．伴性遗传的其他类型
伴性遗传的类型除了伴X染色体隐性遗传外，还有下列两种：
（1）伴X染色体显性遗传
位于X染色体上的显性基因控制的遗传病具有如下特点：
①患者双亲中必有一方是患者，而且女性患者多于男性。
②女性患者的后代中，子女各有1/2可能患病，但杂合子女性患者的病情有时较轻。
③男性患者的后代中，女儿都是患者，儿子表现正常。
（2）伴Y染色体遗传
伴Y染色体遗传的遗传性状只能由男性传给男性。
【同步达纲训练】
1．下列叙述正确的是
A．体细胞中一般没有性染色体
B．每一个精子中都存在有异型的性染色体
C．常染色体只存在于体细胞中
D．卵细胞中一般只有一条性染色体
2．下列各组细胞中，一定含有X染色体的是
A．男人的肌肉细胞B．人的次级精母细胞
C．人的精子D．女人的红细胞
3．某色盲男性的外祖父母色觉都正常，但他的祖父是色盲患者。
问该男孩的色盲基因是来自于
A．外祖父B．外祖母
C．祖父D．祖母
4．决定猫的毛色基因位于X染色体上，基因型为bb、BB和Bb的猫分别为黄、黑和虎斑色。
现有虎斑色雌猫与黄色雄猫交配，生下了三只虎斑色小猫和一只黄色小猫。
它们的性别是
A．雌雄各半B．全为雌猫或三雌一雄
C．全为雌猫或全为雄猫D．全为雄猫或三雄一雌
5．图6—9—8的四个遗传图示中能够排除和血友病遗传方式一样的一组是
图6—9—8
A．①④B．②③C．①③D．③④
6．属于XY型性别决定的生物，雌性个体只产生___________种含有___________染色体的雌配子；雄性个体则可产生___________种数量相等而各含有___________染色体和___________染色体的雄配子。
7．色盲基因与它的等位基因，位于___________染色体上。
8．母亲是色盲，她的两个儿子有___________个是色盲。
9．一对表现型正常的表兄妹结婚，生下了一个既有白化病又有色盲的孩子。
试问：
（1）这个患病孩子的性别是___________。
（2）若再生一个孩子，患白化且色盲的几率是___________；在男孩中是白化且色盲的几率是___________；表现型正常的孩子的几率是___________。
（3）白化病和色盲的遗传，都是由___________性基因控制的。
单就白化病的遗传来说，遵循的遗传规律是___________；单就色盲的遗传来说，遵循的遗传规律是___________；一个人患这两种遗传病时，白化和色盲的遗传共同遵守遗传的____________定律。
参考答案
1．D
2．解析：
男人的肌肉细胞中除含有22对常染色体外，还有1对性染色体XY，故男人的肌肉细胞中一定含有X染色体；人的次级精母细胞是经过减数第一次分裂产生的，X和Y染色体已经分开，含Y染色体的次级精母细胞就不含X染色体，人的精子有X和Y两种，Y精子中不含有X染色体。
人的红细胞没有细胞核，故没有染色体存在。
答案：
A
3．解析：
色盲是一种伴X染色体的隐性遗传病，它具有以下遗传特点：
①男性患者多于女性。
②男性患者双亲都无病时，其致病基因只可能由其母亲（携带者）传来。
③男性患者的母亲所携带的致病基因若来自外祖父，则外祖父为一定患病，故来自外祖母。
答案：
B
4．解析：
从基因型与表现型的对应关系上看，猫的毛色性状是不完全显性遗传；又由于决定毛色的基因位于X染色体上，是伴性遗传。
因此，虎斑色的猫一定是雌猫，基因型是XBXb，而黄色猫则可能是雌猫，也可能是雄猫，基因型分别是XbXb和XbY。
答案：
B
5．C
6．1 X 2 X Y
7．X 8．两
9．解析：
解答这类题目时，应从患病个体入手，采用逆推法，求出亲代的基因型。
（1）由于表兄妹的表现型都正常，孩子患白化病，而白化病是由常染色体上的隐性基因（用a表示）控制，由此可逆推得知，这对表兄妹都是白化基因的携带者，基因型是Aa。
又因为色盲病是由X染色体上的隐性基因（用b表示）控制的，表现型正常的男性基因型是XBY，表现型正常的女性则可能是XBXB，也可能是携带者XBXb，因此，孩子的色盲基因只可能由携带者的母亲遗传下来。
综上所述，这对表兄妹的基因型是：
兄AaXBY，妹AaXBXb。
他们婚配的后代基因型可列表如下表所示。
AaXBY×AaXBXb
↓
由表中可知，既患白化病又患色盲病的个体只有aaXbY，其性别只能是男性。
（2）若再生一个孩子，其基因型决不会受已经出生的“哥哥”的影响，也就是说，这孩子既可能也是白化又是色盲，几率由表中可得，是1/16。
另一种解法是：
将这对表兄妹的两对基因，分别用分离定律单独分析，求出各自的患病几率。
Aa的几率是1/4，XbY的几率是1/4，那么，两病兼患的几率是1/4×1/4=1/16。
同理，在男孩中两病兼得的结果应为1/2×1/4=1/8。
表现型正常的孩子的几率是3/4×3/4=9/16。
（3）就一对基因控制的性状而言，不论这对基因位于常染色体上还是性染色体上，都遵循基因分离定律；而由位于不同同源染色体上的两对或两对以上基因控制的遗传，则遵循自由组合定律。
答案：
（1）男性
（2）1/16 1/8 9/16 （3）隐 基因的分离 基因的分离 自由组合
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