備課素材：ZW型性別決定及其伴性遺傳 高一下學期生物人教版必修2

ZW型性別決定及其伴性遺傳

2019版高中生物學必修二簡單介紹了雞的ZW型性別決定及遺傳方式：各類考試，ZW型性別決定及其伴性遺傳屢現(xiàn)。那么，ZW型性別決定及其伴性遺傳有什么特點？ZW型性別決定是性別決定系統(tǒng)之一，屬于染色體形態(tài)決定型（基因決定型）。在此系統(tǒng)下，雌性屬于異配性別、雄性屬于同配性別。鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動物均屬ZW型性別決定。在ZW型性別決定的伴性遺傳中，盡管與XY型性別決定一樣其伴性遺傳也分為三種類型，但因雌雄個體的性染色體組型與XY型正好相反，因而其遺傳特點與XY型呈現(xiàn)出明顯不同的遺傳特點。表現(xiàn)在:

一是伴W染色體遺傳:限雌遺傳、雌性之間代代傳;

二是伴Z染色體顯性遺傳:雄性多于雌性、連續(xù)遺傳、雌性個體的雄性親本及雄性后代都具有相應(yīng)性狀;

三是伴Z染色體隱性遺傳:雌性具有就表現(xiàn)，雄性純合才表現(xiàn)，雌性多于雄性、雄性個體的雌性親本與子代均具有。

伴性遺傳在生產(chǎn)實踐中常用于進行性別鑒定，如，蛋雞廠為了提高產(chǎn)蛋率和飼料利用率，需要盡早對孵化出的小雞進行性別鑒定，即早期性別鑒定。生產(chǎn)上可利用雞的伴Z染色體性狀--蘆花與非蘆花羽毛實現(xiàn)，由于這對性狀在雞孵出時即可表現(xiàn)，而且存在著明顯的性別關(guān)系，因而可據(jù)此進行準確鑒定，在這對伴性性狀中，蘆花為顯性

(B)、非蘆花為隱性(b)，如果用蘆花母雞(ZBW)與非蘆花公雞(ZbZb)雜交，其后代的性狀表現(xiàn)將表現(xiàn)為:母雞全為非蘆花(Zbw)、公雞全為蘆花(ZBZb)。例1.《詩經(jīng)》以“蠶月條?！泵枥L了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動畫面，《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者，幻出嘉種”，表明我困勞動人民早已擁有利用雜交手段培有蠶種的智慧，現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種，更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力?；卮鹣铝袉栴}:

(1)自然條件下蠶采食桑葉時，桑葉會合成蛋白醇抑制劑以抵御蠶的采食，蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為。

(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性。三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳?，F(xiàn)有上述三對基因均雜合的親本雜交，F(xiàn)中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是。

;若上述雜交親本有8對，每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚，理論上可獲得只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶，用于留種。

(3)研究小組了解到:①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型:③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄，滿足大規(guī)模生產(chǎn)對雄蠶需求的目的，該小組設(shè)計了一個誘變育種的方案。下圖為方案實施流程及得到的部分結(jié)果。

統(tǒng)計多組實驗結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與I組相近，有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析:①I組所得雌蠶的B基因位于染色體上②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交，子代中雌蠶的基因型是如存在基因缺失，亦用b表示)。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，其優(yōu)勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。

③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶，但其后代仍無法實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄，不能滿足生產(chǎn)需求，請簡要說明理由_。

答案：(1)協(xié)同進化。

(2)3/6450(3)①常②bbZWB③Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子，與白殼卵雌蠶雜交，后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性，無法通過卵殼顏色區(qū)分性別

例2.現(xiàn)有栗羽、黃羽和白羽三個純系品種的鵪鶉（性別決定方式為ZW型，ZZ為雄性，ZW為雌性），已知三種羽色與Z染色體上的基因B/b和Y/y有關(guān)，B/b與色素的合成有關(guān)，顯性基因B為有色基因，b為白化基因；顯性基因Y決定栗羽，y決定黃羽。（1）為探究羽色遺傳的特點，科研人員進行了如下實驗。組別親本（純系）子一代實驗一白羽雄性×栗羽雌性栗羽雄性：白羽雌性=1:1實驗二黃羽雄性×栗羽雌性[來栗羽雄性：黃羽雌性=1:1實驗三黃羽雄性×白羽雌性栗羽雄性：黃羽雌性=1:1實驗四白羽雄性×黃羽雌性栗羽雄性：白羽雌性=1:1①實驗一和實驗二中，親本中栗羽雌性的基因型為ZBYW，黃羽雄性的基因型為______。②實驗三和實驗_______互為正反交實驗，由實驗結(jié)果出現(xiàn)栗羽雄性推測親本中白羽雌性的基因型為____。（2）科研人員從栗羽純系中得到一種黑羽純系突變體，并對其基因遺傳進行研究。將純系的栗羽和黑羽進行雜交，F(xiàn)1均為不完全黑羽。隨機選取若干F1雌雄個體相互交配，

F2羽色類型及比例，得到下表所示結(jié)果（表中結(jié)果均為雛鳥的統(tǒng)計結(jié)果）。F2羽色類型及個體數(shù)目①依據(jù)_________，推測黑羽性狀的遺傳由一對等位基因控制。依據(jù)__________，推測黑羽性狀遺傳與性別不相關(guān)聯(lián)。雜交結(jié)果說明，F(xiàn)2羽色類型符合_____________（填“完全顯性”、“不完全顯性”或“隱性”）遺傳的特點。②若控制黑羽性狀的等位基因為H/h，純系的栗羽基因型為HHZBYZBY或HHZBYW，推測黑羽的基因型為____，上述實驗中F2基因型有_______種。③根據(jù)F2的實驗結(jié)果推測，H/h與Z染色體上的B/b和Y/y基因存在相互作用，黑羽與不完全黑羽出現(xiàn)是在_______基因存在的條件下，h基因影響_______基因功能的結(jié)果。（3）根據(jù)上述實驗，以黑羽雌性和白羽雄性雜交，可直接選擇后代羽色為_____的雛鳥進行培養(yǎng)，作為蛋用鵪鶉。答案：（1）①ZBy

ZBy

②四

ZbYW（2）①F2栗羽:不完全黑羽:黑羽=1:2:1

每一性狀的雌雄比例相同

不完全顯性②hhZBYZBY或hhZBYW

6③B（2分）

Y（2分）（3）白羽解析：（1）①根據(jù)題意可知，只有當B存在時，y黃色才能顯現(xiàn)，實驗二子代栗羽雄性：黃羽雌性=1：1，雌性都是黃羽，基因型為ZByW，W染色體只能來自母本，ZBy來自其父本，而且雌性子代沒有其他類型的性狀分離，所以父本為純合ZByZBy。②正反交是同一相對性狀，性別不同的雜交，實驗三黃羽雄性×白羽雌性組合，實驗四恰好是性別相反的黃羽雌性×白羽雄性；對于實驗四，栗羽雄性的兩條性染色體為ZZ，而且必須還有B和Y，其母本黃羽有B，沒有Y，Y只能由父本提供，父本如果有B就不是白色了，因此可以推測親本中白羽雄性的基因型為ZbYZbY。（2）①“從栗羽純系中得到一種黑羽純系突變體”可知黑色為隱性性狀，根據(jù)表格中F2代表現(xiàn)為栗羽：不完全黑羽：黑羽=（573+547）：（1090+1104）：（554+566）=1：2：1，故可推斷黑與性狀是由一對等為基因控制的．而三種形狀的雌雄比=（573+1090+554）：（547+1104+566）=1：1，說明黑羽性狀遺傳與性別無關(guān)。②根據(jù)題意，黑羽與栗羽為不完全顯性遺傳，純系的栗羽基因型為HHZBYZBY或HHZBYW，可以推測黑羽的基因型為hhZBYZBY或hhZBYW；而基因型為H/h的基因型有3種，則ZW的是2種，符合自由