学年人教版高中生物必修二教材用书第2章+基因和染色体的关系+第3节+伴性遗传+Word版含答案.docx
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学年人教版高中生物必修二教材用书第2章+基因和染色体的关系+第3节+伴性遗传+Word版含答案
第3节
伴性遗传
1.XY型性别决定的生物,雌性的性染色体组成为XX,雄性为XY。
2.ZW型性别决定的生物,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性为ZW。
3.伴X染色体隐性遗传病的遗传特点:
①男性患者多于女性患者。
②女性患者的父亲和儿子一定是患者。
③交叉遗传。
4.伴X染色体显性遗传病的遗传特点:
①女性患者多于男性患者。
②男性患者的母亲和女儿一定是患者。
③连续遗传。
人类红绿色盲症
[自读教材·夯基础]
1.伴性遗传
(1)概念:
性染色体上的基因控制的性状遗传,与性别相关联。
(2)常见实例:
人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。
2.人类红绿色盲症
(1)基因的位置:
在X染色体上。
(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型:
性别
女性
男性
表现型
完全正常
携带者
色盲
正常
色盲
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式:
①女性正常与男性色盲:
②女性携带者与男性正常:
③女性色盲与男性正常:
④女性携带者与男性色盲:
1.是否只有X染色体上的基因控制的遗传病才属于伴性遗传病?
提示:
Y染色体上的基因控制的遗传病也属于伴性遗传病。
2.色盲调查结果显示,人群中男性色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%),试探讨出现这么大的差异的原因。
提示:
女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时,才会表现为色盲;男性体细胞中只有一条X染色体,只要有色盲基因b,就表现为色盲。
所以,色盲患者总是男性多于女性。
3.有一色盲男孩,其父母色觉正常,外祖父是色盲,试探究该男孩的色盲基因是通过什么途径由长辈遗传来的。
从致病基因遗传的角度,总结这一过程体现了伴X染色体隐性遗传病的什么特点。
提示:
色盲男孩的基因型为XbY,其父母色觉正常,基因型分别为XBY和XBXb,外祖父是色盲,基因型为XbY,所以该色盲基因的遗传途径为外祖父→母亲→男孩。
由于致病基因由“男→女→男”,外祖父患病,母亲正常,男孩患病,因此体现了伴X染色体隐性遗传病的隔代遗传和交叉遗传的特点。
4.某男学生在体检时被发现是红绿色盲患者,医生在询问家属病史时得悉,该生的母亲既是色盲又是血友病患者,而父亲性状正常,医生在未对该生做任何检查的情况下,就在体检单上记录了患有血友病。
这是为什么?
提示:
血友病为X染色体上隐性基因控制的遗传病。
母亲患病,儿子一定是患者。
[跟随名师·解疑难]
伴X染色体隐性遗传分析
(1)实例:
人类红绿色盲症、血友病。
(2)典型图谱(见右图):
(3)特点分析(以人类红绿色盲症为例):
①男性色盲患者多于女性。
②色盲基因的传递表现为隔代交叉遗传。
a.男性色盲患者的色盲基因一定来自于母亲,传递给女儿。
b.正常男性的母亲和女儿一定不是色盲患者。
c.女性色盲患者的父亲和儿子一定是色盲患者。
伴X染色体显性遗传
[自读教材·夯基础]
伴X染色体显性遗传(以抗维生素D佝偻病为例)
(1)基因位置:
位于X染色体上。
(2)基因型和表现型:
在基因型为①XDXD,②XdY,③XDXd,④XdXd,⑤XDY的个体中,表现为正常的是②④,表现为患者的是①③⑤。
(填序号)
(3)遗传特点[判断]:
①男女患病比例基本相当。
(×)
②具有世代连续遗传现象。
(√)
③女性患者的父亲和儿子一定患病。
(×)
1.为什么伴X染色体显性遗传病的女患者多于男患者?
提示:
因为女性只有XdXd才表现正常,而男性只要X染色体上有一个隐性基因d就表现正常。
2.为什么伴X染色体显性遗传病中男患者的母亲和女儿一定是患者?
提示:
男性只有一条X染色体,且来自于母亲,传给其女儿,所以伴X染色体显性遗传病中男患者的母亲和女儿一定是患者。
[跟随名师·解疑难]
1.伴X染色体显性遗传
(1)典型图谱(见右图):
(2)特点:
①具有连续遗传现象。
②女性患者多于男性患者。
③男性患者的母亲和女儿一定都是患者,正常女性的父亲和儿子一定都正常。
2.伴Y染色体遗传
(1)实例:
人类外耳道多毛症。
(2)典型图谱(见右图):
(3)特点:
①患者全为男性,女性全正常。
因为致病基因只位于Y染色体上,无显、隐性之分。
②具有世代连续现象。
致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,也称为限雄遗传。
伴性遗传的应用
[自读教材·夯基础]
1.鸡的性别决定
(1)雌性个体的两条性染色体是异型的,表示为ZW。
(2)雄性个体的两条性染色体是同型的,表示为ZZ。
2.根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
1.是否所有生物都有性染色体,都存在伴性遗传现象?
提示:
不是,有的生物无染色体(原核生物),有的生物无性染色体(如玉米)。
2.在伴性遗传现象中,请总结如何设计合理的杂交实验,使子代性状与性别相联系,即根据性状就可判断子代性别?
提示:
同型性染色体个体选用隐性亲本,异型性染色体个体选用显性亲本杂交,表示如下:
[跟随名师·解疑难]
遗传系谱图中遗传病的判断(图中■●分别表示男、女患者)
(1)首先确定是否为伴Y染色体遗传。
①若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y染色体遗传。
如下图。
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(2)其次确定是显性遗传还是隐性遗传。
①“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
②“有中生无”是显性遗传病,如图2。
(3)确定是常染色体遗传还是伴X遗传。
①在已确定是隐性遗传的系谱中:
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X染色体隐性遗传,如下图1。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如下图2。
②在已确定是显性遗传的系谱中:
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X染色体显性遗传,如下图1。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如下图2。
(4)不能直接确定的类型。
若系谱图中无上述特征,就只作不确定判断,只能从可能性大小方面推断,通常的原则是:
①显隐性
②遗传方式:
[特别提醒] 遗传系谱图的判定口诀
母女正常父子病,父子相传为伴Y。
无中生有为隐性:
隐性遗传看女病,父子无病非伴性。
有中生无为显性:
显性遗传看男病,母女无病非伴性。
系谱图中遗传方式的判断
[例1] 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 B.②④①③
C.①④②③D.①④③②
[思路点拨]
[解析] ①③中出现“无中生有”,为隐性遗传病;①中女性患者的父亲表现正常,属于常染色体隐性遗传病;③中女性患者后代中男性全部患病,女性正常,女性患者的父亲患病,所以最可能为伴X染色体隐性遗传病;④中患者全部为男性,所以最可能为伴Y染色体遗传病;②中男性患者的女儿全部为患者,所以最可能为伴X染色体显性遗传病。
[答案] C
下图为某遗传病的家系图,据图可以作出的判断是( )
A.母亲肯定是纯合子,子女是杂合子
B.这种遗传病女性发病率高于男性
C.该遗传病不可能是X染色体上的隐性遗传病
D.子女中的致病基因不可能来自父亲
解析:
选C 据图知正常的父亲有一个患病的女儿,可排除伴X染色体隐性遗传。
该病若为伴X染色体显性遗传,母亲可为杂合子。
若为常染色体上显性遗传病,发病率与性别无关。
若为常染色体隐性遗传,子女中的致病基因有一半来自父亲。
伴性遗传与概率计算
[例2] 右图为红绿色盲患者的遗传系谱图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ3与正常男性婚配,后代都不患病
B.Ⅱ3与正常男性婚配,生育患病男孩的概率是1/8
C.Ⅱ4与正常女性婚配,后代都不患病
D.Ⅱ4与正常女性婚配,生育患病男孩的概率是1/8
[思路点拨]
⇒
⇒
[解析] 设红绿色盲基因用a表示,据图可知Ⅱ3的基因型为1/2XAXa或1/2XAXA,正常男性的基因型为XAY,则婚配后生育患病男孩的概率为1/8;人群中正常女性可能是携带者,因此与Ⅱ4婚配后代可能患病,但不知道正常女性为携带者的概率,无法计算后代患病概率。
[答案] B
易错提醒
“患病男孩”与“男孩患病”遗传概率的计算
(1)常染色体遗传中,后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率:
“男孩患病”已确定所生孩子为男孩,只求出子代中患病概率即可。
“患病男孩”不确定所生孩子性别,求出子代患病概率再乘男孩概率1/2即可。
(2)伴性染色体遗传中,后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率:
①男孩患病:
P XBXb × XBY
↓
F1 X-Y
X-Y已确定为男孩,则其为XBY和XbY的可能性各为1/2,因此出现(男孩患病)的概率是1/2。
②患病男孩:
P XBXb × XBY
↓
F1 ?
在F1性别不确定时,其为XbY(患病男孩)的可能性为1/4,因此出现(患病男孩)的概率是1/4。
1.设计合理的杂交组合,据子代性状判断性别。
2.遗传方式判断的实验设计。
典例剖析
女娄菜是一种雌雄异株的植物,其叶形有披针叶和狭披针叶两种类型,受一对等位基因(B、b)控制。
某校生物研究小组用两个披针形叶的亲本进行杂交实验,后代出现了一定数量的狭披针形叶。
请完成下列问题:
(1)狭披针形叶是________性状。
(2)其实,女娄菜的叶形遗传属于伴性遗传。
该研究小组打算利用杂交实验对此加以验证,那么,他们应选择何种表现型的杂交组合?
父本:
________,母本:
__________。
请你预测并简要分析实验结果。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)另一个研究小组试图研究玉米的叶形遗传是否为伴性遗传,你认为他们的研究是否有意义?
为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]
(1)由披针形叶亲本杂交,后代出现狭披针形叶,可说明狭披针形叶为隐性性状。
(2)要判断基因的位置或性状的遗传方式,可用表现隐性性状的雌株与表现显性性状的雄株杂交,若后代雌株全表现显性性状,雄株表现隐性性状,即可说明该性状的遗传为伴性遗传。
(3)伴性遗传与性别相关联,雌雄同株的植物不存在性染色体。
[答案]
(1)隐性
(2)披针形叶 狭披针形叶 当后代中雄株都为狭披针形叶、雌株都为披针形叶时,说明女娄菜的叶形遗传为伴性遗传,可表示为XBY×XbXb→XBXb、XbY。
(3)无意义。
因为玉米为雌雄同株植物,不存在性染色体
归纳拓展
判断遗传方式的实验方案设计
(1)探究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。
②在未知显隐性性状(或已知)的条件下,可设置正反交杂交实验。
a.若正反交结果相同,则基因位于常染色体上。
b.若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
(2)探究基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上。
①X、Y染色体结构分析:
a.控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段,在Y染色体上无相应的等位基因。
b.控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段,在X染色体上无相应的等位基因。
c.也可能有控制相对性状的等位基因位于A、C区段,即可能出现下列基因型:
XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②实验设计方案:
[随堂基础巩固]
1.下列关于X染色体上显性基因(B)决定的人类遗传病的说法,正确的是( )
A.男性患者的后代中,子女各有1/2患病
B.女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常
C.表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
D.患者双亲必有一方是患者,人群中的患者女性多于男性
解析:
选D 男患者(XBY)的女儿必然继承父亲的XB,女儿必患病;女患者基因型有XBXB、XBXb两种,前者的儿女均患病,后者的儿女不一定患病;表现正常的夫妇,性染色体上不可能携带致病基因。
2.(2015·全国卷Ⅰ)抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。
下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是( )
A.短指的发病率男性高于女性
B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性
D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
解析:
选B 常染色体遗传病的男性与女性发病率相等。
X染色体隐性遗传病的女性患者,其父亲和儿子一定是患者。
X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率。
白化病属于常染色体隐性遗传病,不会在一个家系的几代人中连续出现。
3.男性的性染色体不可能来自( )
A.外祖母B.外祖父
C.祖母D.祖父
解析:
选C 男性的性染色体中,Y染色体来自父亲,X染色体来自母亲。
因此,男性的性染色体不可能来自祖母。
4.如果让小眼睛的雄果蝇与正常眼睛的雌果蝇交配,其后代中有77只眼睛全部正常的雄果蝇,78只全为小眼睛的雌果蝇。
小眼睛这一性状属于( )
A.常染色体显性B.常染色体隐性
C.X染色体显性D.X染色体隐性
解析:
选C 子代中雄果蝇全部正常,雌果蝇全为小眼睛,该性状与性别相关联,故为伴性遗传。
如果小眼睛为伴X染色体显性遗传,则子代中雌果蝇全为小眼睛,雄果蝇全为正常眼睛,与题意相符合。
如果小眼睛为伴X染色体隐性遗传,则子代中雌果蝇不全为小眼睛,与题意不符合。
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.1/4B.1/8
C.1/9D.1/16
解析:
选B 从图中可知1号的祖父母没有病,但生下患病的儿子,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.下面是色盲的遗传系谱图,致病基因用B或b表示,请分析回答:
(1)写出该家族中下列成员的基因型:
4________;6________;11________。
(2)14号成员是色盲患者,致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。
用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径:
________________。
(3)若成员7和8再生一个孩子,是色盲男孩的概率为________,是色盲女孩的概率为________。
解析:
4和10均为色盲男性,基因型均为XbY。
5和6正常,生出色盲儿子10,则基因型分别为XBY和XBXb,11为女孩,其基因型为XBXB或XBXb。
14的色盲基因来自其母亲8号,8号色盲基因来自她的父亲4号,而4号的色盲基因来自他的母亲1号。
7和8的基因型为XBY和XBXb,生出色盲男孩的概率为1/2×1/2=1/4,其后代中不会出现色盲女孩(XbXb)。
答案:
(1)XbY XBXb XBXb或XBXB
(2)1→4→8→14 (3)1/4 0
[课时跟踪检测]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题3分,共21分)
1.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.性染色体上的基因在生殖细胞中都表达
C.性染色体上的基因都随所在的染色体遗传
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
解析:
选C 性染色体上的基因并不都与性别决定有关,也不一定在生殖细胞中都表达,例如人的红绿色盲基因;基因和染色体的行为存在平行关系,性染色体上的基因都随所在的染色体遗传;含有X、Y同源染色体的初级精母细胞,在减Ⅰ后期,同源染色体分离分别进入不同的子细胞中去,因此所形成的次级精母细胞1/2含有Y染色体、1/2含有X染色体。
2.下图表示某人类遗传病的系谱图,如果母亲是纯合子,则该病的致病基因可能是( )
A.X染色体上的隐性基因
B.X染色体上的显性基因
C.常染色体上的隐性基因
D.常染色体上的显性基因
解析:
选D 若该病的致病基因是X染色体上的隐性基因,由于母亲是纯合子,则儿子应全正常。
若该病的致病基因是X染色体上的显性基因,其女儿应为患者。
若该病的致病基因是常染色体上的隐性基因,由于母亲是纯合子,其子代应全部正常。
3.下图为患红绿色盲的某家族系谱图,该病为伴X隐性遗传病,其中7号个体的致病基因来自( )
A.1号 B.2号
C.3号D.4号
解析:
选B 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,7号个体为患者,则7号个体的基因型为XbY,其Xb染色体只能来自母亲5号个体。
5号个体的父亲1号个体正常,则1号个体不含Xb染色体,所以5号个体的Xb染色体只能来自其母亲2号个体。
4.家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。
正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,“油蚕”幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,A对a是显性,位于Z染色体上。
以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )
A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAWD.ZaZa×ZAW
解析:
选D ZaZa(雄性油蚕)与ZAW(雌性正常蚕)交配,子代幼虫中皮肤不透明的为雄性(ZAZa),皮肤透明的为雌性(ZaW)。
5.Y(黄色)和y(白色)是位于某种蝴蝶常染色体上的一对等位基因,雄性有黄色和白色,雌性只有白色。
下列杂交组合中,可以从其子代表现型判断出性别的是( )
A.♀Yy×♂yy B.♀yy×♂YY
C.♀yy×♂yyD.♀Yy×♂Yy
解析:
选B B选项组合的后代的基因组成全为Yy,雄性均表现为黄色。
A、C、D选项组合的后代的基因组成为yy的个体中,既有雄性,又有雌性。
6.在果蝇中,长翅(B)对残翅(b)是显性,位于常染色体上;红眼(A)对白眼(a)是显性,位于X染色体上。
现有两只雄果蝇甲、乙和两只雌果蝇丙、丁,这四只果蝇的表现型全是长翅红眼,用它们分别交配,后代的表现型如下:
对这四只果蝇基因型的推断正确的是( )
A.甲为BbXAY B.乙为BbXaY
C.丙为BBXAXAD.丁为bbXAXa
解析:
选C 乙、丁后代中出现残翅白眼果蝇(bbXaY),由此确定乙的基因型为BbXAY,丁的基因型为BbXAXa;甲、丁杂交后代中出现白眼果蝇,没有残翅果蝇(bb),说明甲的基因型必为BBXAY;乙、丙后代中只有长翅红眼果蝇,说明丙为纯合子,基因型为BBXAXA。
7.马凡氏综合征是人类的一种遗传病,受一对等位基因控制。
下图为该病的家族系谱图,有关分析正确的是( )
A.Ⅲ1和Ⅲ5的表现型相同,其基因型也一定是相同的
B.若Ⅲ2与Ⅲ4结婚,后代患该遗传病的概率将大大增加
C.Ⅲ5与正常男性结婚,生一个患该病男孩的概率是1/4
D.Ⅲ6与患病男性结婚,生一个患该病男孩的概率是1/2
解析:
选C 由Ⅲ2(女性)正常,但其父母患有该病可知,马凡氏综合征是一种常染色体显性遗传病。
Ⅲ1的基因型可能是AA或Aa,Ⅲ5的基因型一定是Aa,故Ⅲ1和Ⅲ5的基因型不一定相同。
Ⅲ2与Ⅲ4表现正常,基因型都是aa,所生孩子不会患该病。
Ⅲ5(Aa)与正常男性(aa)结婚,生一个患该病男孩(AaXY)的概率是1/4。
Ⅲ6正常(aa)与患病男性(AA或Aa)结婚,无法推算他们所生孩子的患病概率。
二、非选择题(共29分)
8.(12分)下面为某家族系谱图,图中斜线阴影表示的是甲种遗传病(A、a)患者,黑色表示为红绿色盲(B、b)患者。
请据图回答:
(1)甲种遗传病其致病基因位于________染色体上,是________性遗传。
(2)图中Ⅲ2表现型正常,且与Ⅲ3为双胞胎,则Ⅲ3不患甲病的可能性为________。
(3)图中Ⅰ4的基因型是____________,Ⅰ3的基因型是________。
(只写与色盲有关的基因型)
(4)若图中Ⅱ4为纯合子,则Ⅳ1两病兼患的概率是________。
解析:
(1)通过Ⅰ1和Ⅰ2有一个正常的女儿Ⅱ2可推出甲病为常染色体显性遗传病。
(2)Ⅲ2为正常个体,可推出Ⅱ3为杂合子,由图可知Ⅱ4为隐性纯合子,所以Ⅲ3为杂合子的概率是1/2,即不患甲病的可能性为1/2。
(3)Ⅲ4的基因型为XbXb,其中一个Xb来自Ⅱ6。
Ⅱ6个体中的Xb来自其父母,但因其父Ⅰ4表现正常,基因型为XBY,所以Ⅱ6个体中的Xb来自其母Ⅰ3,其母表现正常,所以其基因型为XBXb。
(4)Ⅱ4的基因型为aaXBXB,Ⅲ3个体的基因型为1/2aaXBY或1/2AaXBY,Ⅲ4个体的基因型为aaXbXb,Ⅳ1个体患甲病的概率是1/2×1/2=1/4,Ⅳ1为男性,患色盲的概率是100%,所以同时患两种病的概率是1/4×1=1/4。
答案:
(1)常 显
(2)1/2 (3)XBY XBXb
(4)1/4
9.(17分)野生型果蝇(纯合子)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,设计了如图甲实验。
雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。
据图分析回答下列问题:
(1)由图甲中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、棒眼的基因可能位于________,也可能位于______________________。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问题作出进一步判断。
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。
预期结果与结论:
①若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于________________________________________________________________________;
②若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于__________________________