最新高中生物 第3章第2节 基因的自由组合定律 第2课时 性别决定和伴性遗传学案 苏教版必修2考试专用.docx

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最新高中生物第3章第2节基因的自由组合定律第2课时性别决定和伴性遗传学案苏教版必修2考试专用

第2课时　性别决定和伴性遗传

学习目标

知识概览（教师用书独具）

1．阐明性别决定的过程。

（重点）

2．理解伴性遗传的特点。

（重难点）

[自主预习·探新知]

一、性别决定和伴性遗传

1．性别决定

（1）概念：

性别决定是雌雄异体生物决定性别的方式。

（2）基础

性别主要由基因决定，决定性别的基因在性染色体上。

（3）染色体的类型

①性染色体：

决定性别的染色体。

一般是1对。

②常染色体：

数量为n－1对（n为染色体对数）。

（4）性别决定方式

类别

XY型

ZW型

雄性

雌性

雄性

雌性

染色体组成

常染色体＋XY（异型）

常染色体＋XX（同型）

常染色体＋ZZ（同型）

常染色体＋ZW（异型）

生物类型

大多雌雄异体的植物、全部哺乳动物等

鸟类、部分昆虫和部分两栖类等

（5）性别决定的过程图解

①XY型生物的性别决定：

②ZW型生物的性别决定：

2．伴性遗传

（1）概念：

由性染色体上的基因决定的性状，在遗传时与性别相关联，也称性连锁遗传。

（2）实例：

人类红绿色盲的遗传、人类血友病的遗传、果蝇眼色的遗传、女娄菜叶形的遗传等。

（3）人类红绿色盲及其遗传特点：

①红绿色盲基因：

位于X染色体上，Y染色体上没有这种基因，可用Xb表示。

②人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型：

女性

男性

基因型

XBXB

XBXb

XbXb

XBY

XbY

表现型

正常

正常（携带者）

色盲

正常

色盲

③遗传特点：

a．男性发病率明显高于女性。

b．男性的红绿色盲基因只能来自母亲，以后只能传给女儿。

c．女性患者的父亲一定是色盲，儿子也是色盲。

④男性色盲多于女性色盲的原因

女性只有两条X染色体上都有红绿色盲基因（b）时，才表现为色盲，而男性只要含有红绿色盲基因（b），就表现为色盲。

[基础自测]

1．判断对错

（1）常染色体上的基因与性别决定无关，性染色体上的基因与性别决定都有关。

（　　）

（2）人类性别决定发生于受精时，后代性别取决于父方。

（　　）

（3）性染色体上的基因控制的性状遗传都属于伴性遗传。

（　　）

（4）只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。

（　　）

（5）男性的红绿色盲基因只能来自母亲，传给女儿。

（　　）

提示：

（1）×　性染色体上的基因不一定与性别有关，如红绿色盲基因。

（2）√　（3）√

（4）×　红绿色盲携带者含有红绿色盲基因，但不是红绿色盲患者。

（5）√

2．下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是（　　）

【导学号：

01632081】

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

B　[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；生殖细胞中表达的基因并非都在性染色体上；次级精母细胞中不一定含有Y染色体。

]

3．下图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。

Ⅲ9的红绿色盲致病基因来自（　　）

A．Ⅰ1　　　B．Ⅰ2

C．Ⅰ3D．Ⅰ4

B　[根据题意结合遗传系谱可知，Ⅲ9患色盲且只有一条X染色体，而Ⅱ7不患色盲，则可判定Ⅲ9的色盲基因来自Ⅱ6，Ⅱ6携带色盲基因但不患色盲，因此色盲基因一定来自Ⅰ2。

]

[合作探究·攻重难]

性别决定和伴性遗传的特点

背景材料

19世纪，在欧洲的皇室家族流传着一种遗传病——血友病，被人称为“皇室病”。

该病最初来自维多利亚女王，维多利亚女王又将血友病传给了她的后代，这样血友病就在欧洲众多的皇室家族中蔓延开来。

血友病患者在出血时血液凝固缓慢甚至完全不凝固，血友病是一种常见的人类遗传病。

[思考交流]

1．生育男孩或女孩，是由精子的种类决定的还是由卵细胞的种类决定的？

提示：

由精子的种类决定。

2．血友病的遗传方式是怎样的？

提示：

是一种伴X染色体隐性遗传病。

3．该病的遗传有什么特点？

提示：

①男性患者多于女性。

②隔代交叉遗传。

4．女性血友病患者的父亲和儿子表现型是怎样的？

提示：

女性患者的父亲和儿子都是患者。

1．X、Y染色体同源区段与非同源区段

在X、Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，存在等位基因或相同基因，而非同源区段则相互不存在等位基因或相同基因。

2．X、Y染色体非同源区段基因的遗传

基因

位置

X染色体的非同源区段

Y染色体的非

同源区段

伴X隐性

遗传病

伴X显性

遗传病

伴Y遗传病

模型

图解

遗传

特点

①男患者多于女患者。

②女病父子都病。

③男正母女都正。

①女患者多于男患者。

②男病母女都病。

③女正父子都正。

父传子，子传孙，世代连续

举例

人类红绿色盲症

抗维生素D佝偻病

人类外耳道多毛症

3.X、Y染色体同源区段基因的遗传

X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：

[典例通关]

关于人类红绿色盲的遗传，下列预测正确的是（　　）

A．父亲色盲，则女儿一定是色盲

B．母亲色盲，则儿子一定是色盲

C．祖父母都色盲，则孙子一定是色盲

D．外祖父母都色盲，则外孙女一定是色盲

[技巧点拨]　理解人类红绿色盲遗传的特点是解题关键。

B　[本题的四个选顶中，A项父亲只能传给女儿一个色盲基因，若母亲传给女儿一个正常的基因，她只能是携带者。

C项中孙子的性染色体Y是由父亲传给的，因Y上不携带色盲基因，所以孙子不一定是色盲。

D项若外祖父母能传递给女儿两个色盲基因，女儿传给外孙女一个色盲基因，但另一基因来自父亲，所以不一定是色盲。

只有B选项是正确的，因母亲是色盲，产生的卵细胞上带有色盲基因，并且一定传给儿子，父亲只传给他一条Y染色体。

]

（1）若父亲是色盲，母亲正常，子女一定是正常吗？

提示：

不一定。

母亲若不携带色盲基因，子女则正常；母亲若是携带者，则子女都可能患病。

（2）若母亲是色盲，父亲正常，子女情况如何？

提示：

儿子色盲，女儿正常。

[活学活用]

1．抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是（　　）

【导学号：

01632082】

A．男患者与女患者结婚，其女儿正常

B．男患者与正常女子结婚，其子女均正常

C．女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病

D．患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因

D　[根据X染色体显性遗传的规律，其中A、B项中男患者的女儿一定患病；在C项中，女患者与正常男子结婚，其后代儿子、女儿都可能正常，也可能患病；D项中，由于子女正常，故肯定不携带致病基因。

]

2．某女性是红绿色盲患者，下列说法正确的是（　　）

A．该女性一定遗传了其祖父的色盲基因

B．该女性一定遗传了其外祖父的色盲基因

C．该女性一定遗传了其外祖母的色盲基因

D．该女性一定遗传了其祖母的色盲基因

D　[该女性的色盲基因一个来自父亲，父亲的色盲基因只能来自祖母，Y染色体来自祖父，故不能遗传祖父的色盲基因，故A错误、D正确；另一个色盲基因来自母亲，母亲的这个色盲基因可能来自外祖父，也可能来自外祖母，故B、C错误。

]

1．一对夫妇生一对“龙凤胎”，一男孩一女孩，女孩是红绿色盲患者，男孩色觉正常，这对夫妇的基因型分别是（　　）

A．XbY、XBXBB．XBY、XBXb

C．XBY、XbXbD．XbY、XBXb

D　[由于女孩是红绿色盲患者可以判断父母各提供了一个Xb配子，又由于男孩色觉正常可判断母亲提供了一个XB配子，因此这对夫妇的基因型为XbY和XBXb。

]

2．某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是红绿色盲患者，但其弟弟是红绿色盲患者，那么红绿色盲基因的传递过程是（　　）

【导学号：

01632083】

A．祖父→父亲→弟弟B．祖母→父亲→弟弟

C．外祖父→母亲→弟弟D．外祖母→母亲→弟弟

D　[此人的祖父、外祖父、父亲均正常（XBY），因此A、B、C三项均被排除；此人的弟弟是色盲（XbY），其中Xb基因来自其母亲（XBXb），而其母亲的Xb基因来自其外祖母。

]

题后反思：

在伴X隐性遗传中，男性患者多于女性，具有隔代、交叉遗传的现象；男性患者都是XbY，他们的Xb来自母亲，将来要传给女儿。

遗传病类型的分析

背景材料

下图是人类某一家庭遗传病的遗传系谱图（设甲病与A、a这对等位基因有关，乙病与B、b这对等位基因有关，且甲、乙其中之一是伴性遗传病）。

[思考交流]

1．甲、乙两种遗传病的遗传方式分别是什么？

请简述判定理由。

提示：

甲为常染色体隐性遗传病，因Ⅱ3和Ⅱ4正常，而Ⅲ8患甲病；由题意“甲、乙其中之一是伴性遗传病”，再结合图谱可知乙为伴X隐性遗传病。

2．Ⅲ8与Ⅲ10的基因型分别是什么？

提示：

Ⅲ8为aaXBXB或aaXBXb，Ⅲ10为AAXbY或AaXbY。

3．Ⅲ10的致病基因来自哪一个体？

提示：

Ⅲ10的致病基因只能来自Ⅱ6。

步骤

现象及结论的口诀记忆

图谱特征

第一，排除或确定伴Y遗传

若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则为伴Y遗传病；若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传

伴Y染色体遗传

第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传

“无中生有”（无病的双亲，所生的孩子中有患者），则为隐性遗传

隐性遗传

第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传

“有中生无”（有病的双亲，所生的孩子中出现无病的），则为显性遗传

显性遗传

第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上

①父亲有病儿子正常

②父病女必病，子病母必病

伴X染色体显性遗传

①双亲有病女儿正常

②父病女不病或子病母不病

常染色体显性遗传

①父亲正常儿子有病

②母病子必病，女病父必病

伴X染色体隐性遗传

①父亲正常女儿有病

②母病子不病或女病父不病

常染色体隐性遗传

第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测

①若该病在代与代间连续遗传→

②若该病在系谱图中隔代遗传→

题后反思：

[典例通关]

下图为人类某种遗传病的系谱图，已知该性状受一对等位基因控制，下列说法正确的是（　　）

A．该遗传病属于隐性遗传病，其致病基因一定位于X染色体上

B．若Ⅲ－2为患者，则Ⅲ－2与Ⅲ－4婚配，所生男孩患病的概率为1/4

C．图中表现型正常的女性都是杂合子，患病女性为纯合子

D．图中Ⅲ－3的致病基因一定来自Ⅰ－1

[技巧点拨]　先判断遗传病类型，再判断相应个体可能的基因型，最后计算相应的概率。

C　[据图可知：

Ⅱ－1和Ⅱ－2都正常，子代Ⅲ－1为患者，表明该病为隐性遗传病，但致病基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上，选项A错误。

假设患病基因为a，若Ⅲ－2与Ⅲ－4婚配，则Ⅲ－2为女性，如果为伴X隐性遗传，Ⅲ－2为女性患者，其父亲Ⅱ－1一定患病，而Ⅱ－1表现正常，所以该病不属于伴X遗传病，应为常染色体遗传病，Ⅲ－2基因型为aa，Ⅲ－4基因型为Aa，所生男孩患病的概率为1/2，选项B错误。

如果为常染色体隐性遗传病，图中表现型正常的女性都是杂合子才可能生下患病子代；如果为伴X染色体隐性遗传病，正常的女性都是杂合子才可能生下患病儿子或患病女儿；无论常染色体隐性遗传病，还是伴X染色体隐性遗传病，患病女性都是纯合子，选项C正确。

若该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ－3的致病基因来自Ⅰ－2，不会来自Ⅰ－1，选项D错误。

]

（1）若Ⅲ－2为女性患者，则该遗传病的遗传方式是否可确定？

提示：

可确定。

该病为常染色体隐性遗传病。

（2）若已知该病是伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ－2个体是正常女孩、正常男孩的概率分别是多少？

提示：

正常女孩的概率是，正常男孩的概率是。

[活学活用]

1．下列是人类有关遗传病的四个系谱图，与甲、乙、丙、丁四个系谱图相关的说法正确的是（　　）

A．乙系谱图中患病男孩的父亲一定是该致病基因的携带者

B．丁系谱图中的夫妻再生一个正常男孩的概率是1/8

C．甲、乙、丙、丁都可能是白化病的系谱图

D．甲、乙、丙、丁都不可能是红绿色盲的系谱图

B　[乙系谱图表示隐性遗传，但不能确定致病基因是在常染色体上还是X染色体上，若在X染色体上，则父亲不是该致病基因的携带者；丁系谱图表示常染色体显性遗传，双亲基因型均为Aa，生正常孩子（aa）的概率是1/4，则生一个正常男孩的概率是1/8；白化病为常染色体隐性遗传病，而丁系谱图表示常染色体显性遗传；乙系谱图有可能是红绿色盲的系谱图。

]

2．下图为某遗传病的系谱图，相关基因用B、b表示。

图中Ⅲ1个体的基因型不可能是（　　）

【导学号：

01632084】

A．bb　　　　B．Bb

C．XbYD．XBY

D　[由题意可知，男性患者多于女性患者，且Ⅱ3女性患病，其父亲Ⅰ1和儿子Ⅲ1均患病，故该病最可能为伴X染色体隐性遗传病，C正确；该病也可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病，A、B正确；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅰ2的儿子Ⅱ1也应正常，故该病不是伴X染色体显性遗传病，D错误。

]

题后反思：

“三步法”进行遗传系谱图分析

[当堂达标·固双基]

1．下列关于性染色体的叙述中，错误的是（　　）

A．决定性别的染色体叫性染色体

B．性染色体仅存在于性细胞中

C．性染色体几乎存在于所有细胞中

D．哺乳动物的体细胞中含有一对性染色体

B　[性染色体是与性别决定有关的染色体，它在性细胞中和体细胞中均存在。

]

2．果蝇的红眼为伴X染色体显性遗传，其隐性性状为白眼。

在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（　　）

【导学号：

01632085】

A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇

B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇

D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇

B　[果蝇的性别决定同人一样为XY型。

由于红眼与白眼这一对等位基因位于X染色体上，故在雄果蝇中，只要X染色体上带有隐性基因就表现为白眼，而雌果蝇则必须在隐性纯合时才能表现为白眼。

根据分离定律，在题目所给的组合中，只有B项可直接从后代的表现型中判断出子代的性别。

]

3．一对同卵孪生姐妹分别与一对同卵孪生兄弟婚配，其中一对夫妇第一胎所生的男孩患红绿色盲，第二胎所生的女孩色觉正常；另一对夫妇第一胎生的女孩患红绿色盲，第二胎生的男孩色觉正常。

这两对夫妇的婚配方式是（　　）

A．XBXB×XbYB．XBXb×XBY

C．XbXb×XBYD．XBXb×XbY

D　[同卵双生的两人基因型完全相同，由题意可知，生育的男孩、女孩均有正常及患者，因此可推知其父母的婚配方式为XBXb×XbY。

]

4．如图为某家族遗传病系谱图（阴影表示患者），下列有关分析正确的是（　　）

A．致病基因位于X染色体上

B．该遗传病在男、女群体中发病率不同

C．Ⅰ－2与Ⅱ－6基因型不同

D．若Ⅲ－7与Ⅲ－8结婚，则子女患病的概率为2/3

D　[根据图中Ⅱ－5、Ⅱ－6和Ⅲ－9的性状表现及“有中生无为显性”可知，该遗传病为显性遗传病，Ⅱ－6为男患者而其女儿（Ⅲ－9）正常，可知致病基因位于常染色体上，性状与性别无关，即该遗传病在男、女群体中发病率相同，A项和B项错误；Ⅰ－2的子代有隐性纯合子，则其为杂合子，同理可知Ⅱ－6也为杂合子，二者基因型相同，C项错误；若相关基因用A、a表示，结合系谱图及其遗传方式，可推知Ⅲ－7的基因型为aa，Ⅲ－8的基因型为1/3AA、2/3Aa，二者婚配子代正常的概率为2/3×1/2＝1/3，则患病的概率为2/3，D项正确。

]

5．芦花鸡羽毛有黑白相间横斑条纹，控制基因位于Z染色体上。

芦花（B）鸡对非芦花（b）鸡为显性，现有一只芦花母鸡与非芦花公鸡杂交，则后代中小鸡的性状是（　　）

【导学号：

01632086】

A．既有芦花母鸡，又有芦花公鸡

B．既有非芦花公鸡，又有非芦花母鸡

C．芦花鸡都为母鸡

D．芦花鸡都为公鸡

D　[鸡的性染色体组成为ZW型，母鸡为ZW，公鸡为ZZ，题干中它们的组合是ZBW与ZbZb，其后代基因型是ZBZb、ZbW，即芦花鸡均为公鸡，非芦花鸡均为母鸡。

]

6．下图是人类红绿色盲的遗传系谱图（基因用B、b表示阴影表示患者），请分析回答：

（1）控制人类红绿色盲的基因位于________染色体上，患者的基因型可表示为________。

此类遗传病的遗传特点是_____________________________

___________________________________________________________。

（2）写出该家族中下列成员的基因型：

4．__________，10.__________，11.__________。

（3）14号成员是色盲患者，其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：

____________________。

（4）若成员7号与8号再生一个孩子，是色盲男孩的概率为__________，是色盲女孩的概率是__________。

[解析]　

（1）人类红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，男性患者多于女性患者，有隔代交叉遗传现象，并且女性患者的父亲和儿子一定患病。

（2）4号和10号均为色盲男性，基因型均为XbY。

5号和6号正常，生出色盲儿子，则5号、6号基因型分别为XBY和XBXb,11号为女性，其基因型为XBXB或XBXb。

（3）14号的色盲基因来自其母亲8号，8号的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。

（4）7号和8号的基因型分别为XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率为1/4，其后代中不会出现色盲女孩（XbXb），即概率为0。

[答案]　

（1）X　XbXb和XbY　男性患者多于女性患者，具有隔代交叉遗传现象，女性患者的父亲和儿子一定患病　

（2）XbY　XbY　XBXb或XBXB

（3）1→4→8→14　（4）1/4　0

[核心语句归纳]

1．性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。

2．XY型性别决定的生物，雌性的性染色体组成为XX，雄性为XY。

3．ZW型性别决定的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。

4．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。

5．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）交叉遗传。