新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第2章基因和染色體的關(guān)系第3節(jié)伴性遺傳學(xué)案新人教版必修2

第3節(jié)伴性遺傳課標(biāo)要求1．總結(jié)人類紅綠色盲的遺傳規(guī)律及伴性遺傳的特點(diǎn)。2．舉例說出伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用。3．明確雞的性別確定方式和遺傳特點(diǎn)。核心素養(yǎng)1．通過分析性染色體上的基因所限制的性狀與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，認(rèn)同生命的結(jié)構(gòu)與功能觀。(生命觀念)2．依據(jù)伴性遺傳的規(guī)律，可以對后代性狀及比例作出預(yù)料或應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。(社會責(zé)任、科學(xué)思維)一、伴性遺傳與人類紅綠色盲基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．伴性遺傳概念：位于_性染色體__上的基因限制的性狀在遺傳上總是和_性別__相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。2．人類紅綠色盲(1)色盲基因位于_X__染色體上，Y染色體上沒有相應(yīng)的_等位基因__。(2)人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表型項(xiàng)目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(攜帶者)_色盲__正常_色盲__(3)人類紅綠色盲遺傳的主要婚配方式①方式一由圖解分析可知：兒子的色盲基因只能來自_母親__。②方式二由圖解分析可知：男性的色盲基因只能傳給女兒，不能傳給_兒子__。③方式三由圖解分析可知：女兒色盲，_父親__確定色盲。④方式四由圖解分析可知：父親正常，_女兒__確定正常；母親色盲，_兒子__確定色盲。(4)色盲的遺傳特點(diǎn)：患者中_男__性遠(yuǎn)多于女性；男性患者的基因只能從_母親__那里傳來，以后只能傳給_女兒__?；顚W(xué)巧練1.人類紅綠色盲基因位于X染色體上，Y染色體上既沒有紅綠色盲基因，也沒有它的等位基因。(√)2．女孩是紅綠色盲基因攜帶者，則該紅綠色盲基因是由父方遺傳來的。(×)3．XY型性別確定生物的X染色體都比Y染色體短。(×)合作探究下圖為紅綠色盲的某家系圖譜，據(jù)圖回答下列問題。1．Ⅰ－1是否將自己的紅綠色盲基因傳給了Ⅱ－2？這說明紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上？為什么？提示：否。X染色體上。因?yàn)棰瘢?傳給Ⅱ－2的是Y染色體，若紅綠色盲基因位于Y染色體上，則Ⅱ－2確定是紅綠色盲患者。2．Ⅰ－1是紅綠色盲患者，他將自己的紅綠色盲基因傳給了Ⅱ代中的幾號？為什么？提示：Ⅱ－3和Ⅱ－5。Ⅰ－1是男性，只有X染色體含有紅綠色盲基因，而男性的X染色體確定傳給女兒。3．紅綠色盲調(diào)查結(jié)果顯示，人群中男性紅綠色盲患病率(7%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于女性(0.49%)，摸索討出現(xiàn)這么大的差異的緣由。提示：女性體細(xì)胞內(nèi)兩條X染色體上同時(shí)有紅綠色盲基因(XbXb)時(shí)，才會表現(xiàn)為紅綠色盲；男性體細(xì)胞中只有一條X染色體，只要該X染色體上有紅綠色盲基因，就表現(xiàn)為紅綠色盲。所以，人群中色盲患者男性多于女性。歸納提升1.易錯(cuò)歸納(1)在果蠅中，X、Y這兩條性染色體相比較，X染色體比Y染色體短，但這不是確定的，如人體中，X染色體比Y染色體長。(2)性染色體與性別確定有關(guān)，但并不是其上的基因都是確定性別的。如人類紅綠色盲基因、血友病基因、果蠅的眼色基因位于X染色體上，但不確定性別。同理，哺乳動(dòng)物的Y染色體上有很多個(gè)基因，而確定睪丸發(fā)生的基因(SRY基因)只是其中一個(gè)。2．人類紅綠色盲的特點(diǎn)及緣由(1)患者中男性遠(yuǎn)多于女性。緣由：男性只含一個(gè)致病基因(XbY)即患色盲，而女性只含一個(gè)致病基因(XBXb)并不患病而只是攜帶致病基因，她必需同時(shí)含有兩個(gè)致病基因(XbXb)才會患色盲。(2)男性患者的基因只能從母親那里傳來，以后只能傳給女兒，即交叉、隔代遺傳。緣由：男性的X染色體確定來源于母親，以后也確定只傳給他的女兒。(3)母病子必病，女病父必病。緣由：假如母親患病，則其基因型為XbXb，那么無論她的哪一條X染色體遺傳給她的兒子，兒子的基因型都是XbY，確定患病。女兒患病其父親確定患病的緣由相同。典例1下列關(guān)于人類紅綠色盲的敘述，正確的是(A)A．紅綠色盲患者中男性多于女性B．紅綠色盲男性患者的母親確定患紅綠色盲C．假如外祖父患紅綠色盲，則外孫也確定患紅綠色盲D．色覺表現(xiàn)正常的夫婦，子女色覺也確定表現(xiàn)正常解析：紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，這種遺傳病的遺傳特點(diǎn)是男性患者多于女性患者，A正確；紅綠色盲男性患者的色盲基因來自其母親，母親可能是紅綠色盲患者或是紅綠色盲基因攜帶者，B錯(cuò)誤；假如外祖父患紅綠色盲，該致病基因會傳遞給其女兒，其女兒可能患紅綠色盲或不患紅綠色盲但攜帶致病基因，其外孫可能患紅綠色盲，C錯(cuò)誤；色覺表現(xiàn)正常的夫婦，妻子有可能是致病基因攜帶者，可能導(dǎo)致兒子患病，子女色覺不確定表現(xiàn)正常，D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練?(2024·江西撫州高二月考)若不考慮變異，下列關(guān)于紅綠色盲患者的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A．某男性患者產(chǎn)生的次級精母細(xì)胞中可能不含色盲基因B．某女性患者產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞中含有色盲基因C．某男性患者的父母和外祖母都正常，則他的色盲基因來自其外祖父D．某女性患者的父親也是患者，其女兒可能正常解析：男性色盲患者的基因型為XbY，減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分別，故男性患者產(chǎn)生的次級精母細(xì)胞中可能不含色盲基因，A正確；女性色盲患者的基因型為XbXb，產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞中含有色盲基因，B正確；男性色盲患者的基因型為XbY，其致病基因來自其母親，故母親基因型為XBXb，而母親所攜帶的色盲基因既可能來自外祖父，也可能來自外祖母，C錯(cuò)誤；女性色盲患者的基因型為XbXb，若其與正常男性XBY結(jié)婚，則生的女兒基因型為XBXb，表型正常，D正確。二、抗維生素D佝僂病等其他伴性遺傳病基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．抗維生素D佝僂病(1)致病基因：_X__染色體上的_顯__性基因。(2)抗維生素D佝僂病的基因型和表型項(xiàng)目女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型患者_(dá)患者_(dá)_正?；颊哒?3)遺傳特點(diǎn)①女性患者_(dá)多于__男性患者。②具有世代連續(xù)性。③男性患者的_母親和女兒__確定患病。2．伴Y染色體遺傳病下面為人類外耳道多毛癥患者的遺傳系譜圖，請據(jù)圖歸納：致病基因只位于_Y__染色體上，無顯隱性之分，患者后代中_男性__全為患者，_女性__全為正常。簡記為“男全_病__，女全_正__”?；顚W(xué)巧練1.伴X染色體顯性遺傳病的男女患病比例基本相當(dāng)。(×)2．X染色體上的顯性基因的遺傳不遵循分別定律。(×)3．X染色體上的顯性基因限制的遺傳病，正常女性的兒子全正常。(√)合作探究如圖是抗維生素D佝僂病的某家族系譜圖，依據(jù)圖示思索并回答問題：1．患者中女性和男性的比例是否相同？為什么？提示：不同，患者中女性多于男性。因?yàn)榕杂袃蓷lX染色體，得到抗維生素D佝僂病顯性基因的機(jī)會比只有一條X染色體的男性大，只要有一個(gè)顯性基因就患病，所以抗維生素D佝僂病患者女性多于男性。2．在抗維生素D佝僂病家系中，男性患者與正常女性結(jié)婚所生后代中，女性都是患者，男性全都正常，分析其緣由。提示：男性患者和正常女性的基因型分別為XDY和XdXd，他們結(jié)婚所生子女中，男性均為XdY，女性均為XDXd，所以后代女性均患病，男性均正常。3．與伴X隱性遺傳相比，在世代連續(xù)性方面有何不同？提示：伴X隱性遺傳往往表現(xiàn)為隔代遺傳，但伴X顯性遺傳往往代代有患者，具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象。4．男患者的母親及女兒以及正常女性的父親及兒子表型如何？提示：男患者的母親和女兒確定是患者；正常女性的父親和兒子確定正常。5．假如限制某一疾病的基因只位于Y染色體上，其遺傳有什么特點(diǎn)？提示：患者確定是男性，患者后代只要是男性就確定患病。歸納提升1.伴X染色體顯性遺傳的特點(diǎn)及緣由(1)女性患者多于男性患者。緣由：女性有兩條X染色體，得到抗維生素D佝僂病基因D的概率比只有一條X染色體的男性大，只要一條X染色體上有該病致病基因就患病。(2)具有世代連續(xù)性。緣由：抗維生素D佝僂病是顯性遺傳病。(3)男性患者的母親和女兒確定患病。緣由：假如父親患病，則其基因型為XDY，那么他的X染色體確定來源于他的母親并傳給他的女兒，母親和女兒的基因型為XDX－，確定患病。2．X、Y染色體同源區(qū)段上的基因的遺傳涉及性染色體同源區(qū)段上的基因時(shí)，可類比常染色體上基因的遺傳方式來推導(dǎo)計(jì)算，但又不完全一樣，如下所示：可見位于性染色體同源區(qū)段上的基因所限制的性狀的遺傳仍與性別相關(guān)聯(lián)。典例2下列關(guān)于抗維生素D佝僂病的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．在人群中，男性患者的數(shù)量少于女性患者的數(shù)量B．不同的女性患者的基因型可能不同C．男性患者的致病基因只來自其母親D．正常女性與正常男性結(jié)婚，生育一個(gè)患病孩子的概率是1/2解析：抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點(diǎn)為女性患者多于男性患者，A正確；設(shè)相關(guān)基因?yàn)镈、d，則女性患者的基因型可能為XDXD、XDXd，所以患者基因型可能不同，B正確；由于抗維生素D佝僂病是一種伴X染色體顯性遺傳病，男性的X染色體來自其母親，所以男性患者的致病基因只來自其母親，C正確；正常女性基因型為XdXd，正常男性基因型為XdY，二者無致病基因，不能生育出患病的孩子，D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練?(2024·山東省試驗(yàn)中學(xué)高一檢測)抗維生素D佝僂病是伴X顯性遺傳(D、d表示等位基因)。丈夫正常的孕婦(甲)為該病患者。現(xiàn)用放射探針對孕婦(甲)及其丈夫和他們的雙胞胎孩子進(jìn)行基因診斷(檢測基因d的放射探針為d探針，檢測基因D的放射探針為D探針)，診斷結(jié)果如圖(空圈表示無放射性，深色圈放射性強(qiáng)度是淺色圈的2倍)。下列說法不正確的是(D)A．個(gè)體1、3為性別不同的雙胞胎孩子B．抗維生素D佝僂病女性患者多于男性患者C．孕婦和個(gè)體2的基因型分別是XDXd、XdYD．個(gè)體1與正常異性婚配，所生女兒有一半患病解析：抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病，其特點(diǎn)是女性患者多于男性患者，B正確；分析圖形和題意可得，圖中孕婦甲既有d探針的放射性也有D探針的放射性，且二者放射性相等，故該孕婦的基因型為XDXd，個(gè)體1只有D探針的放射性，說明只有一條X染色體，則該個(gè)體基因型為XDY，個(gè)體2只有d探針的放射性，說明只有一條X染色體，其基因型為XdY，個(gè)體3只有d探針的放射性，且其放射性表現(xiàn)是深色圈，即個(gè)體3的基因型為XdXd，故個(gè)體1、3為性別不同的雙胞胎孩子，A正確；孕婦和個(gè)體2(丈夫)的基因型分別是XDXd、XdY，C正確；個(gè)體1基因型為XDY，與正常異性(XdXd)婚配，所生女兒基因型都為XDXd，全部患病，D錯(cuò)誤。三、伴性遺傳理論在實(shí)踐中的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．推算后代的_患病概率__，從而指導(dǎo)優(yōu)生。2．指導(dǎo)育種工作(1)雞的性別確定性別性染色體類型性染色體組成雌性異型ZW雄性同型ZZ(2)實(shí)例——依據(jù)雛雞的羽毛特征來區(qū)分雌性和雄性活學(xué)巧練1.含W染色體的配子是雌配子，含Z染色體的配子是雄配子。(×)2．性染色體組成為ZW型的生物，W染色體來自父本。(×)3．全部具有性染色體的生物，雄性性染色體組成都為XY型，雌性性染色體組成都為XX型。(×)合作探究已知雞的性別是由Z和W染色體確定的，蘆花雞羽毛和非蘆花雞羽毛是一對相對性狀，由一對位于Z染色體上的基因B和b限制，思索并回答下列問題：1．性別確定方式為ZW的生物，其雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的性染色體組成有什么特點(diǎn)？提示：雌性個(gè)體的性染色體組成是ZW(異型)，雄性個(gè)體的性染色體組成是ZZ(同型)。2．請寫出蘆花雌雞、非蘆花雌雞、蘆花雄雞、非蘆花雄雞的基因型分別是什么？提示：ZBW、ZbW、ZBZB或ZBZb、ZbZb。3．現(xiàn)有純種雌、雄蘆花雞和非蘆花雞若干可供選擇作雜交親本，假如你想從F1中選擇母雞飼養(yǎng)以獲得雞蛋，請思索如何設(shè)計(jì)雜交方案？提示：選擇蘆花雌雞與非蘆花雄雞交配，即ZBW×ZbZb→ZBZb，ZbW，F(xiàn)1雌雞全為非蘆花，雄雞全為蘆花，就可以依據(jù)羽毛的特征將早期雛雞的雌性和雄性分開。4．現(xiàn)在有一只基因型未知的蘆花雄雞，如何確定它的基因型？提示：讓該蘆花雄雞與多只非蘆花雌雞雜交，若后代都為蘆花雞，則其基因型為ZBZB；若后代中有非蘆花雞，則其基因型為ZBZb。歸納提升1.常見的性別確定方式性別確定方式XY型ZW型體細(xì)胞染色體組成雌性：常染色體＋XX雌性：常染色體＋ZW雄性：常染色體＋XY雄性：常染色體＋ZZ特點(diǎn)后代性別與父方有關(guān)后代性別與母方有關(guān)生物類型舉例大多數(shù)雌雄異株的植物、大多數(shù)動(dòng)物鳥類、部分昆蟲、部分兩棲類和部分爬行類(1)不是全部的生物都有性別之分，雌雄同體的動(dòng)物或植物都沒有性染色體，也沒有性別之分。(2)雌雄異株(體)的生物有性別之分，除了XY型和ZW型兩種類型外，還有：①染色體數(shù)目確定性別：在這類生物中，雌性由受精卵發(fā)育而來(如蜂王)，其體細(xì)胞染色體數(shù)為2n，雄性由未受精的卵細(xì)胞干脆發(fā)育而來(如雄蜂)，其體細(xì)胞染色體數(shù)為n。②X染色體數(shù)目確定性別：蝗蟲、蟋蟀等生物的雌性個(gè)體具有兩條X染色體，其性染色體組成為XX，而雄性只有一條X染色體，其性染色體組成為XO。③溫度影響性別：有些生物的性別與環(huán)境有關(guān)，如某些種類的蛙，其成蛙的性別與發(fā)育過程中環(huán)境溫度有關(guān)。2．伴性遺傳和非伴性遺傳中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率計(jì)算(1)常染色體遺傳假如限制某遺傳病的基因位于常染色體上，在計(jì)算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時(shí)應(yīng)遵循以下規(guī)則：①患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2；②男孩患病的概率＝患病孩子的概率。(2)伴性遺傳假如限制某遺傳病的基因位于性染色體上，在計(jì)算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時(shí)應(yīng)遵循伴性遺傳的特點(diǎn)，即從雙親基因型推出后代的患病狀況，然后再遵循以下規(guī)則：①患病男孩的概率＝全部后代中患病男孩的概率；②男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。典例3結(jié)合下表分析，相關(guān)敘述正確的是(D)比較生物性別確定類型相對性狀及基因所在位置果蠅XY型：XX(♀)，XY()紅眼(W)、白眼(w)，X染色體上雞ZW型：ZZ()、ZW(♀)蘆花(B)、非蘆花(b)，Z染色體上A.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，子代中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼B．白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，子代中雌果蠅均為白眼，雄果蠅均為紅眼C．蘆花公雞與非蘆花母雞交配，子代中公雞均為非蘆花，母雞均為蘆花D．蘆花母雞與非蘆花公雞交配，子代中公雞均為蘆花，母雞均為非蘆花解析：紅眼雌果蠅有兩種基因型，即XWXW、XWXw，與白眼雄果蠅XwY雜交，無論紅眼雌果蠅的基因型為XWXW或XWXw，子代中均不行能出現(xiàn)雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼，A項(xiàng)錯(cuò)誤；白眼雌果蠅XwXw與紅眼雄果蠅XWY雜交，子代中雌果蠅XWXw均為紅眼，雄果蠅XwY均為白眼，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蘆花公雞有兩種基因型，即ZBZB、ZBZb，與非蘆花母雞ZbW交配，無論蘆花公雞的基因型為ZBZB或ZBZb，子代中均不行能出現(xiàn)公雞均為非蘆花，母雞均為蘆花的狀況，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蘆花母雞ZBW與非蘆花公雞ZbZb交配，子代中公雞ZBZb均為蘆花，母雞ZbW均為非蘆花，D項(xiàng)正確。變式訓(xùn)練?(2024·河南鄭州高二檢測)雞是ZW型性別確定，不含Z染色體的胚胎不能成活。公雞的兩條性染色體是同型的(ZZ)，母雞的兩條性染色體是異型的(ZW)。“牝雞司晨”是指一只母雞性反轉(zhuǎn)成具有繁殖實(shí)力的公雞。下列敘述正確的是(B)A．Z、W染色體上的基因都與性別確定有關(guān)B．Z、W染色體上基因限制的性狀都屬于伴性遺傳C．性反轉(zhuǎn)個(gè)體的子代性別比為雌∶雄＝1∶1D．母雞性反轉(zhuǎn)后性染色體組成是ZZ解析：Z、W染色體上的基因限制的性狀的遺傳往往與性別相關(guān)聯(lián)，但未必與性別確定有關(guān)，A錯(cuò)誤；Z、W染色體為性染色體，其上的基因限制的性狀都屬于伴性遺傳，B正確；一只母雞性反轉(zhuǎn)成具有繁殖實(shí)力的公雞，即ZW(性反轉(zhuǎn)公雞)與正常的母雞(ZW)雜交產(chǎn)生的后代中染色體組成為1ZZ、2ZW、1WW(不存活)，則后代雌雄比例為2∶1，C錯(cuò)誤；母雞性反轉(zhuǎn)后性染色體組成是ZW，D錯(cuò)誤。依據(jù)遺傳圖譜推斷遺傳病的遺傳方式(1)首先確定是否為伴Y染色體遺傳若系譜圖中女性全正常，患者全為男性，則很可能為伴Y染色體遺傳。如圖：(2)其次確定是顯性遺傳還是隱性遺傳①圖1中，雙親正常，子代有患病個(gè)體，確定是隱性遺傳病，即“無中生有為隱性”。②圖2中，雙親患病，子代有正常個(gè)體，確定是顯性遺傳病，即“有中生無為顯性”。③圖3中，親子代都有患者和正常個(gè)體，無法精確推斷，可先假設(shè)，再推斷。(3)然后進(jìn)行常染色體遺傳與伴X染色體遺傳的判定①在隱性遺傳的系譜圖中，主要參照“女患者”。a．假如全部女患者的父親和兒子都患病，則為伴X染色體隱性遺傳，如圖4。b．假如女患者的父親和兒子中有正常的，則確定為常染色體隱性遺傳，如圖5。②在顯性遺傳的系譜圖中，主要參照“男患者”。a．假如全部男患者的母親和女兒都患病，則為伴X染色體顯性遺傳，如圖6。b．假如男患者的母親和女兒有正常的，則確定為常染色體顯性遺傳，如圖7。(4)若系譜圖中無上述特征，就不能作出確定的推斷，只能從可能性大小方面推斷，通常的原則是：①②遺傳方式典例4(2024·福建南平高二期中)甲、乙、丙3個(gè)家庭成員健康狀況如圖，有關(guān)敘述正確的是(C)A．色盲遺傳的家庭可能是甲和丙B．家庭丙中女兒確定是雜合子C．確定不是抗維生素D佝僂病遺傳的家庭是甲和乙D．家庭甲中這對夫婦再生一個(gè)患病孩子的概率為1/2解析：色盲為伴X隱性遺傳，而丙為顯性遺傳，A錯(cuò)誤；丙家庭為顯性遺傳，可能為常染色體顯性遺傳或伴X顯性遺傳，其女兒可能為純合子或雜合子，B錯(cuò)誤；抗維生素D佝僂病屬于伴X顯性遺傳，而甲和乙家庭都不行能為伴X顯性遺傳，C正確；甲家庭可能為伴X隱性遺傳或常染色體隱性遺傳，若為常染色體隱性遺傳，親本均為雜合子，再生一個(gè)患病孩子的概率為1/4，若為伴X隱性遺傳，則母本為雜合子，父本為顯性純合子，再生一個(gè)患病孩子的概率為1/4，D錯(cuò)誤。1．(2024·寧夏石嘴山一中月考)如圖為某家族的遺傳系譜圖，患者為紅綠色盲，其中7號的致病基因最可能來自(B)A．1號 B．2號C．3號 D．4號解析：設(shè)該病的相關(guān)基因?yàn)锽和b，紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，則7號的基因型為XbY，其X染色體只能來自母親5號個(gè)體，說明5號是雜合子，基因型為XBXb，又因?yàn)?號和2號都不患紅綠色盲，故2號為雜合子，即5號的致病基因來自2號個(gè)體，B正確。2．某隱性遺傳病表現(xiàn)為交叉遺傳特點(diǎn)，一對夫婦中女性為該病患者，男性正常。不考慮變異，下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．父母雙方均為該患病女性供應(yīng)了致病基因B．這對夫婦的子代中女兒均正常，兒子均患病C．兒子與正常女性婚配，后代中不會出現(xiàn)患者D．女兒與正常男性婚配，后代中患者均為男性解析：由于該病具有交叉遺傳的特點(diǎn)，又為隱性遺傳病，因此該病為伴X染色體隱性遺傳病。假設(shè)