内容正文:
第2章
基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
任务一
人类红绿色盲及抗维生素D佝偻病
自主预习
合作探究
学以致用
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
任务二 伴性遗传理论在实践中的应用
自主预习
合作探究
学以致用
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
任务三 遗传系谱图中遗传方式的判断
合作探究
学以致用
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
新情境命题
特殊情境下的性别决定方式(科学思维)
课堂小结 巩固提升
课下巩固训练(十) 伴性遗传
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
【学习目标】1.生命观念:能初步运用结构与功能观,说明位于性染色体上基因的遗传特点。
2.科学思维:基于对伴性遗传的认识,运用演绎推理,对位于性染色体上的基因的遗传特点进行分析。
3.社会责任:运用遗传学观点,解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用。
性别
X
等位基因
色盲
色盲
1.伴性遗传的概念:位于 上的基因控制的性状在遗传上总是和 相关联。
2.人类红绿色盲
(1)色盲基因位于 染色体上,Y染色体上没有相应的 。
(2)人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型
项目
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表型
正常
正常(携带者)
正常
性染色体
XBY
母亲
(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①女性携带者和男性正常:
规律:儿子的色盲基因只能来自 。
XBXB
XBXb
XBY
女儿
儿子
②女性正常和男性色盲:
规律:男性的色盲基因只能传给 ,不能传给 。
XbY
XBXb
XBY
XbY
父亲
③女性携带者和男性色盲:
规律:女儿色盲, 一定色盲。
XBXb
XbXb
儿子
④女性色盲和男性正常:
规律:父亲正常, 一定正常;母亲色盲, 一定色盲。
XBY
女儿
(4)色盲的遗传特点
①患者中男性 (填“多”或“少”)于女性。
②男性患者的患病基因只能从 那里传来,以后只能传给 。
③女性患病,其父其子必患病;男性正常,其母其女均正常。
多
母亲
女儿
3.抗维生素D佝偻病
(1)遗传方式:伴X染色体 性遗传。
(2)正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型
项目
女性
男性
基因型
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
表型
患者
正常
患者
正常
显
患者
全正常
都是患者
各有一半是患者
全部是患者
全部正常
(3)婚配方式及子代表型
基因型
XDY
XdY
XDXD
XDXd
女儿 ,
儿子
儿子、女儿中
XdXd
女儿 ,
儿子
子女
全部是患者
都是患者
一半是患者
(4)伴X染色体显性遗传的特点
①患者中女性 男性,但部分女性患者病症较轻。
②男性患者与正常女性婚配的后代中, 都是患者, 正常。
【点拨】 与性染色体有关的两个“并非”
(1)并非所有的生物都有性染色体。
(2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短,如人的X染色体比Y染色体长,而果蝇的X染色体比Y染色体短。
多于
女性
男性
1.下图表示人体内的一对特殊的同源染色体,X和Y染色体都有一部分与对方不同源,但也有一部分是同源的。
(1)某种遗传病是由位于B区段的隐性基因控制的,具有该病的女性和正常男性婚配,后代男孩、女孩的患病情况分别是怎样的?
提示:后代男孩都是患者,女孩都正常(携带者)。
(2)抗维生素D佝偻病的基因位于哪个区段?
提示:B区段。
(3)一对等位基因(A、a)在X、Y染色体的同源区段,那么相关的基因型有几种,分别有哪些?这对基因的遗传与性别有关联吗?请设计一组实验说明。
提示:共七种:XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。这对基因的遗传与性别有关联。基因型为XaXa与XAYa的两人婚配后,后代中女性都表现为显性性状,男性都表现为隐性性状。
(4)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点?
提示:男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。
【知识拓展】 X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1来自母亲,Y来自父亲。向下一代传递时,X1只能传给女儿,Y只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲,一条来自母亲。向下一代传递时,X2、X3中任何一条既可以传给女儿,又可以传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,且是相同的;但来自母亲的不一定相同,可能为X2,也可能为X3。
2.下图为某家族色盲遗传系谱图,用B和b分别表示正常色觉和色盲基因。
(1)推测Ⅰ代1、2,Ⅱ代1、2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9个体的基因型。
提示:Ⅰ1XbY、Ⅰ2XBXb或XBXB;Ⅱ1XBXB或XBXb、Ⅱ2XBY、Ⅱ3 XBXb、 Ⅱ4 XBY、Ⅱ5 XBXb、 Ⅱ6 XBY; Ⅲ5 XBY、Ⅲ6 XbY、Ⅲ7 XbY、Ⅲ9 XBXb 或 XBXB 。
(2)在该家族所在地进行了色盲调查,结果显示,人群中男性色盲患病率为7%,远远高于女性的0.49%,试分析出现该差异的原因。
提示:女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时,才会表现出色盲;男性体细胞中只有一条X染色体,只要存在色盲基因b,就表现色盲。
【归纳总结】 人类伴性遗传的类型及特点
类型
伴Y遗传
伴X隐性遗传
伴X显性遗传
模型图解
图中深颜色表示患者
遗传特点
①患者全为男性;
②父传子、子传孙
①男性患者远多于女性患者;
②往往隔代遗传;
③女患父子患
①女性患者多于男性患者;
②连续遗传;
③男患母女患
举例
外耳道多毛症
血友病、红绿色盲
抗维生素D佝偻病
1.下列有关性染色体及伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因控制的性状都与性别决定有关
B.人类位于X和Y染色体上所有基因的遗传都属于伴性遗传
C.生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
D.XY型性别决定的生物,含X染色体的配子是雌配子
解析:选B。性染色体上的基因控制的性状并不都与性别决定有关,如人类的红绿色盲基因,A错误。生物的性别决定方式有多种,由性染色体决定性别的生物才有性染色体和常染色体之分,C错误。XY型性别决定的生物中,雌性的性染色体组成为同型的,即XX,雌配子均含X染色体;雄性的性染色体组成为异型XY,雄配子中一半含有X染色体,一半含有Y染色体,D错误。
2.(2024·河南周口高一检测)人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病都是由单基因控制的遗传病。在不考虑基因突变的情况下,下列有关红绿色盲和抗维生素D佝偻病的说法,错误的是( )
A.两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.抗维生素D佝偻病男性的母亲一定患抗维生素D佝偻病
C.红绿色盲的父亲和色觉正常的母亲生的男孩不患色盲的概率为1/2
D.同时患有抗维生素D佝偻病和红绿色盲的女子与正常男性婚配,可能生出表型正常的孩子
解析:选C。位于非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,抗维生素D佝偻病基因和红绿色盲基因都位于X染色体上,不遵循基因的自由组合定律,A正确;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,抗维生素D佝偻病男性其X染色体一定来自母亲,该男性的母亲一定患抗维生素D佝偻病,B正确;红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男孩的X染色体一定来自母亲,该母亲色觉正常,但基因型未知,无法判断其生的男孩不患色盲的概率,C错误;若与抗维生素D佝偻病相关的基因用D/d表示,与红绿色盲相关的基因用B/b表示,同时患有抗维生素D佝偻病和红绿色盲的女子基因型为XbDXbD或XbDXbd,当其基因型为XbDXbd时,与正常男性(基因型为XBdY)婚配,可生下基因型为XBdXbd、表型正常的孩子,D正确。
3.(2024·辽宁名校高一联考)人类的性染色体有X和Y,存在同源区段(Ⅰ区)和非同源区段(Ⅱ区,X染色体特有的为Ⅱ1区,Y染色体特有的为Ⅱ2区)。若不考虑变异,下列关于伴性遗传的叙述,错误的是( )
A.位于Ⅱ2区的致病基因只会遗传给男性
B.Ⅱ1区和Ⅱ2区有可能存在等位基因
C.致病基因位于Ⅰ区的显性遗传病,男性患者的母亲可能患病
D.致病基因位于Ⅰ区的隐性遗传病,女性患者的父亲可能正常
解析:选B。Ⅱ2区是Y染色体的非同源区段,其上的致病基因只随Y染色体遗传给男性,A正确;Ⅱ1区和Ⅱ2区属于非同源区段,其上不存在等位基因,B错误;位于Ⅰ区即X、Y染色体的同源区段上的显性遗传病,男性患者的致病基因可能来自母方,也可能来自父方,男患者的母亲可能患病,C正确;位于Ⅰ区即X、Y染色体的同源区段上的隐性遗传病,女性患者的致病基因一个来自父亲、一个来自母亲,父亲可能是致病基因的携带者,可能正常,D正确。
XY
ZW
ZZ
1.性染色体决定性别的主要方式
决定方式
雌性
雄性
XY型
ZW型
XX
患者,所生女孩虽为致病基因的携带
者,但表现是正常的
他们所生女孩全部是抗
维生素D佝偻病患者,而男孩表现正常
2.伴性遗传理论在实践中的应用
(1)推算致病基因来源及后代发病率,指导人类的优生
婚配
生育建议
正常男性×患血友病的女性
生 ,因为
患抗维生素D佝偻病的男性×正常女性
生 ,因为
女孩
男孩
他们所生的男孩全部是
雌
(2)根据性状推断后代的性别,指导育种工作如:鸡的性别决定是ZW型,鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上,用遗传图解表示根据羽毛的特征区分性别的杂交组合。
ZBZb
雄
ZbY
蚕丝业是我国传统优势产业。生产中发现家蚕(2n=56)的体色多样,刚孵化的幼蚕体色有黑色和赤色之分,黑色(B)对赤色(b)为显性,且基因位于性染色体上(不考虑同源区段)。
(1)为研究家蚕的性别决定方式,研究人员选择一条黑色雄性和一条赤色雌性个体交配,能够说明家蚕的性别决定方式为ZW型,而不是XY型的结果是什么?
提示:F1全为黑色或雌雄个体均为黑色∶赤色=1∶1。
(2)雄蚕食桑量少、出丝率高、蚕丝质量也较高,实现饲养雄蚕化,可显著提高经济效益。研究发现,赤色体色同时还决定了胚胎期的热敏致死性,即在高温干燥条件下胚胎致死,请设计杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的。实验思路是什么?
提示:选用赤色雄蚕与黑色雌蚕为亲本杂交,在F1胚胎期时对卵进行高温干燥处理,使雌蚕卵致死,雄蚕卵正常孵化。
1.(2024·辽宁沈阳高一期中)一种由性染色体决定性别的蠕虫,性染色体为ZW,体色由一对等位基因控制,有的是珍珠色,有的是原始色。原始色雌虫与珍珠色雄虫杂交后(正交),后代雄虫均为原始色,雌虫均为珍珠色;另取一只珍珠色雌虫与一只原始色雄虫杂交(反交),后代均为原始色。下列叙述错误的是( )
A.原始色为显性性状
B.子代雄性个体基因型相同
C.珍珠色在雄性蠕虫中的比例高于雌性蠕虫
D.反交子代雌雄个体随机交配产生的子代中原始色占3/4
解析:选C。一只珍珠色雌虫与一只原始色雄虫杂交,后代均为原始色,则原始色为显性性状,A正确;正反交的结果不一样,控制体色的基因位于性染色体上,设基因为B、b,则正交ZBW×ZbZb,子一代为ZBZb、ZbW,反交ZbW×ZBZB,子一代为ZBZb、ZBW,子代雄性个体基因型相同都是ZBZb,B正确;珍珠色雄性必须同时含有两个b基因,珍珠色在雌性只要一个b基因,珍珠色在雄性蠕虫中的比例低于雌性蠕虫,C错误;反交ZbW×ZBZB,子一代为ZBZb、ZBW,子一代雌雄个体随机交配产生的子二代为ZBZb、ZBW、ZBZB、ZbW,原始色占3/4,D正确。
2.(2024·山东济南高一期中)果蝇的大翅和小翅是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,再让F1雌雄个体相互交配,实验结果如下:F1中大翅雌果蝇、雄果蝇共1 237只;F2中大翅雌果蝇2 159只,大翅雄果蝇1 011只,小翅雄果蝇982只(不考虑同源区)。下列分析不正确的是( )
A.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
B.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上
C.F2中雌雄果蝇随机交配,子代不会出现小翅雌果蝇
D.F2中雌、雄果蝇都有两种基因型
解析:选C。F2中大翅∶小翅=(2 159+1 011)∶982≈3∶1,可判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律,A正确;F2中雌果蝇均为大翅,而雄果蝇中有大翅也有小翅,说明这对相对性状的遗传与性别有关,基因位于X染色体上,B正确;控制翅形的基因位于X染色体上,用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,F1中均为大翅果蝇,说明亲本的基因型为XAXA、XaY,F1中雌雄果蝇的基因型为XAXa、XAY,F2中的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,F2中雌、雄果蝇都有两种基因型,F2中雌雄果蝇随机交配,子代可能出现小翅雌果蝇(XaXa),C错误,D正确。
3.(2024·河南名校高一联考)如图为某家庭的某种遗传病的遗传系谱图,图中■和●分别表示患病男性和患病女性。下列分析错误的是( )
A.该遗传病的遗传方式不可能与抗维生素D佝偻病的相同
B.若3号的致病基因仅来自母亲,则该致病基因位于X染色体上
C.若4号的致病基因来自双亲,则该遗传病为常染色体隐性遗传病
D.若2号不含致病基因,则4号一定为杂合子,5号一定为纯合子
解析:选C。抗维生素D佝偻病的遗传方式是伴X染色体显性遗传,若该病的遗传方式与抗维生素D佝偻病的相同,则3号应为正常个体,5号应为患病个体,与题图不符,A正确;3号的母亲表型正常,若3号的致病基因仅来自母亲,则说明该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,致病基因位于X染色体上,B正确;4号的母亲表型正常,若4号的致病基因来自双亲,则该病为隐性遗传病,致病基因可能位于常染色体或X染色体,C错误;若2号不含致病基因,则该病为常染色体显性遗传病,4号一定为杂合子,5号一定为纯合子,D正确。
【方法规律】 “患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。
②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后,则从全部后代中找出患病男(女),即可求得患病男(女)的概率。
②若性别在前、病名在后,求概率时只考虑相应性别中的发病情况,如男孩患病概率是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制,如图为该遗传病的系谱图:
(1)该遗传病的遗传方式可能是什么?不可能是什么类型的遗传病?
提示:该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传;不可能是伴Y染色体遗传病或伴X染色体显性遗传病。
(4)若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少?
提示:100%。
(2)若Ⅱ1为纯合子,该病是什么遗传病?Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么?
提示:常染色体显性遗传病;Ⅱ2为AA或Aa,Ⅲ2为aa。
(3)若该病为伴X染色体显性遗传病,则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体?
提示:Ⅲ1和Ⅲ2。
【归纳总结】 遗传系谱图中遗传病的遗传方式
(1)图1最可能的遗传方式是伴Y染色体遗传。
(2)图2最可能的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
(3)图3的遗传方式是常染色体隐性遗传。
(4)图4最可能的遗传方式是伴X染色体显性遗传。
(5)图5的遗传方式是常染色体显性遗传。
(6)图6最可能的遗传方式是伴X染色体显性遗传。
1.(2024·山东淄博高一期中)下图①~④为四种单基因遗传病的系谱图(深色表示患者,不考虑XY同源区段及突变),下列说法正确的是( )
A.①中母亲可能不含致病基因
B.②中遗传病一定为伴性遗传
C.③中父亲和儿子基因型一定相同
D.④号家庭再生一个正常孩子的概率为1/4
解析:选D。①中双亲正常,生出一个患病的儿子,该病可能为常染色体隐性遗传病(双亲均含致病基因),也可能为伴X染色体隐性遗传病(儿子的X染色体来自母亲,儿子的致病基因来自母亲),母亲一定含致病基因,A错误;②中遗传病可能为常染色体隐性遗传病、常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病,B错误;③中双亲均患病,生出正常的女儿,假设控制该遗传病的基因用A、a表示,该病为常染色体显性遗传病,父亲的基因型为Aa,儿子基因型为AA或Aa,
③中父亲和儿子基因型不一定相同,C错误;假设④中控制该遗传病的基因用B、b表示,双亲均患病,生出正常的儿子,该病为常染色体显性遗传病(双亲基因型均为Bb,再生一个正常孩子bb的概率为1/2×1/2=1/4)或伴X染色体显性遗传病(父亲基因型为XBY,母亲基因型为XBXb,再生一个正常孩子XbY的概率为1/2×1/2=1/4),④号家庭再生一个正常孩子的概率为1/4,D正确。
2.如图是甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(伴性遗传病,显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.Ⅲ2基因型为AAXbY
C.若Ⅱ5与一正常的女性婚配,则其子女患甲病的概率为1/2
D.若Ⅲ1和一个与Ⅲ5基因型相同的男性结婚生了一个男孩,其患一种病的概率为1/8
解析:选C。Ⅱ5、Ⅱ6患甲病,其女儿Ⅲ3正常,甲病的遗传方式为常染色体显性遗传,A错误。Ⅱ1、Ⅱ2均不患乙病,Ⅲ2患乙病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,分析乙病,Ⅲ2的基因型为XbY;Ⅲ2患甲病,而其父亲不患甲病,故Ⅲ2的基因型为AaXbY,B错误。若Ⅱ5(Aa)与一正常女性(aa)婚配,其子女患甲病的概率为1/2,C正确。若Ⅲ1(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)和一个与Ⅲ5基因型相同的男性(aaXBY)结婚,由二者的基因型可知,其子女不会患甲病,生育的男孩患乙病的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
3.某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。下列叙述错误的是( )
A.甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.乙病的遗传方式可能为常染色体显性遗传
C.乙病的遗传方式可能为伴X染色体显性遗传
D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体是纯合子的概率为1/3
解析:选D。Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,却生出了患甲病的女儿,甲病为常染色体隐性遗传病,A正确。Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,由图分析可知,乙病可能是伴X染色体显性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病,B、C正确。若甲病相关基因用A/a表示,Ⅲ5为甲病患者,其父母关于甲病的基因型为Aa和Aa,Ⅲ3关于甲病的基因型是1/3AA和2/3Aa;若乙病相关基因用B/b表示,如果乙病为常染色体显性遗传病,由于Ⅲ4表现正常,基因型是bb,父母患病基因型是Bb和Bb,则Ⅲ3关于乙病的基因型是1/3BB和2/3Bb,Ⅲ3是纯合子的概率为1/3×1/3=1/9,若乙病是伴X染色体显性遗传病,Ⅲ4表现正常,基因型是XbY,父母患病,所以父母的基因型是XBY和XBXb,则Ⅲ3基因型是1/2XBXB和1/2XBXb,纯合子的概率1/3×1/2=1/6,D错误。
某动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。
【命题设计】
1.考查知识迁移能力
(1)假设只有一条X染色体的个体染色体型为XO,根据题干信息,雌性个体、雄性个体、雌雄同体的染色体及基因组合类型分别是
____________________、_________________、_______________
2.考查科学思维
(2)3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有________种可能,两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有________(填“雌性”“雄性”或“雌雄同体”)个体。
(3)TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性比例为________,雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得到的F2中雄性占比为________。
解析:(1)雌性动物的基因型有TDTRXX、TDTRXO、TDTXX、TDTXO 4种;雄性动物的基因型有TRTRXX、TRTRXO、TTXO、TTRXO 4种;雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX 2种。(2)3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型可有(1)中10种类型,雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种,若后代中有雌性个体,说明亲本一定含有TD,含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性,不能产生下一代。
(3)多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,雌配子有TD、TR两种;雄配子仅TR一种,F1中雌性(TDTR)与雄性(TRTR)占比相等。雌雄同体的杂合子(基因型为TTRXX)自体受精获得F1,F1基因型为1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)、1/4TRTRXX(雄性),只有1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)才能自体受精获得F2 ,即1/3TTXX(雌雄同体)、2/3TTRXX(雌雄同体)自体受精产生下一代雄性(TRTRXX)的比例为2/3×1/4=1/6。
答案:(1)TDTRXX、TDTRXO、TDTXX、TDTXO TRTRXX、TRTRXO、TTXO、TTRXO TTXX、TTRXX (2)10 雌性 (3)1∶1 1/6
【教材答疑】
问题探讨
P34 1.红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因很可能位于性染色体上,因此这两种遗为显性,因此,这两种遗传病与性別关联的表现不同传病在遗传上总是和性别相关联。
2.红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因虽然都位于X染色体上,但红绿色盲基因为隐性,抗维生素D佝偻病基因为显性,因此,这两种遗传病与性別关联的表现不同。
思考·讨论
P35 1.位于X染色体上。
2.隐性基因。
3.Ⅰ1:XbY;Ⅰ2:XBXB或XBXb;
Ⅱ1:XBXB或XBXb;Ⅱ2:XBY;Ⅱ3:XBXb;Ⅱ4:XBY;Ⅱ5:XBXb;Ⅱ6:XBY;Ⅲ5:XBY;Ⅲ6:XbY;Ⅲ7:XbY;Ⅲ9:XBXB或XBXb。
P36 1.子女的基因型和表型共有4种,即XBXb(女性携带者)、XbXb(女性色盲)、XBY(男性正常)、XbY(男性色盲),且概率都是1/4。
2.子女中所有的男性均为色盲,女性均为携带者。
[练习与应用·P38]
一、概念检测
1.(1)× (2)× 2.C 3.A
二、拓展应用
1.(1)AaXBXb、AaXBY
(2)AAXBXB、AAXBXb、AAXBY、AaXBXB、AaXBXb、AaXBY
2.如果这对等位基因位于常染色体上,依据子一代的表型,可以推知亲代的基因型为Bb和Bb,子一代灰身∶黑身为3∶1;如果这对等位基因位于X染色体上,依据子一代的表型,可推知亲代的基因型为XBXb和XBY,子一代灰身∶黑身也为3∶1,但黑身果蝇全为雄性。因此,要确定等位基因是否位于X染色体上,还需要统计黑身果蝇是否全为雄性。
【体系构建】
【核心语句】
1.XY型性别决定方式的生物,雌性的性染色体组成为XX,雄性为XY。
2.ZW型性别决定方式的生物,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。
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。
【基础巩固练】
一、选择题
1.(2024·山东济宁高一期中)下列关于伴性遗传和性别决定的叙述,错误的是( )
A.位于性染色体上的基因,在遗传上既遵循孟德尔的遗传规律,也表现出伴性遗传的特点
B.位于X染色体或Y染色体上的基因,其控制的性状一定与性别的形成相关
C.伴性遗传在生物界普遍存在
D.具有两条异型性染色体的生物不一定为雄性
解析:选B。位于性染色体上的基因,也会随着同源染色体的分离而分离,随着非同源染色体的自由组合与常染色体上的非等位基因自由组合,即在遗传上遵循孟德尔的遗传规律;由于基因在性染色体上,故又表现出伴性遗传的特点,A正确。位于X染色体或Y染色体上的基因,其控制的性状不一定与性别的形成相关,如控制果蝇眼色的基因,B错误。性染色体上的基因在遗传上都与性别相关联,称为伴性遗传,伴性遗传在生物界普遍存在,C正确。具有两条异型性染色体生物不一定为雄性,ZW型异型性染色体的生物为雌性,D正确。
2.下列关于人体X、Y染色体的叙述,错误的是( )
A.X、Y染色体可形成四分体
B.X、Y染色体上的基因可在生殖细胞中表达
C.X、Y染色体上不存在等位基因
D.X、Y染色体上有与性别决定相关的基因
解析:选C。X、Y染色体是同源染色体,减数分裂时可联会、配对,形成四分体,A正确;X、Y染色体上的基因可在生殖细胞中表达,B正确;X、Y染色体上的同源区段存在等位基因,C错误;X、Y染色体上基因的遗传与性别相关联,但不是都决定性别,D正确。
3.(2024·山东泰安高一下期中)下列关于X染色体上的显性基因决定的遗传病的叙述,正确的是( )
A.男性患者的后代中,儿子和女儿各有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.患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者
解析:选D。X染色体上的显性基因决定的遗传病表现的特点有:男患者的后代中,女儿全患病,A错误;女性患者如XBXb的后代中,女儿可能正常如XbXb,儿子可能患病如XBY,B错误;表现正常的夫妇,性染色体上不可能携带该显性致病基因,C错误;该病由于是显性遗传病,有一个显性基因即患病,女性患者为XBXB、XBXb,男性患者为XBY,患者中女性多于男性,且患者的双亲中至少有一方是患者,D正确。
4.如图为人类某种单基因遗传病的家系图(不考虑基因存在于X、Y染色体的同源区段),下列说法错误的是( )
A.若该病是伴X染色体显性遗传病,则Ⅰ2、Ⅱ1必定为杂合子
B.若该病是常染色体隐性遗传病,则正常个体必定为杂合子
C.若该病是常染色体显性遗传病,则患者必定为杂合子
D.若该病是伴X染色体隐性遗传病,则只需要将Ⅱ2和Ⅱ5改为患者即可
解析:选D。若该病是伴X染色体显性遗传病,则表现正常的个体为隐性纯合子,图中Ⅰ2患病,但有表现正常的后代,说明Ⅰ2为杂合子,Ⅱ1的父亲表现正常,因此Ⅱ1必定为杂合子,A正确;若该病是常染色体隐性遗传病,则患者为隐性纯合子,由于系谱图中每代都有患者和正常个体,故该家系图中的正常个体必定为杂合子,B正确;若该遗传病是常染色体显性遗传病,则正常个体为隐性纯合子,由于系谱图中每代都有正常个体,故该家系图中的患者必定为杂合子,C正确;若该病是伴X染色体隐性遗传病,只将Ⅱ2和Ⅱ5改为患者仍不能符合要求,因为Ⅱ1是女患者,其父亲Ⅰ1理论上应该也是患者,但家系图中的Ⅰ1正常,D错误。
5.(2024·广东茂名高一下期中)如图是两只果蝇的染色体组成和部分基因分布情况示意图,其中A、a分别表示果蝇的红眼和白眼基因,D、d分别表示果蝇的灰体和黑体基因。下列有关叙述正确的是( )
A.2号果蝇为雄果蝇,图中其Y染色体比X染色体短
B.1号果蝇和2号果蝇都含有8条染色体
C.两果蝇杂交后代红眼∶白眼=1∶1,说明该性状的遗传与性别无关
D.1号果蝇和2号果蝇杂交后代中,灰体红眼果蝇所占比例约为5/8
解析:选B。雄果蝇的Y染色体比X染色体长一些,A错误;1号果蝇为雌果蝇,2号果蝇为雄果蝇,雌雄果蝇均含有8条染色体,B正确;红眼和白眼基因位于X染色体,其遗传与性别有关,C错误;两只果蝇基因型分别为DdXAXa、DdXaY,两只果蝇杂交所产生后代中,灰体红眼果蝇(D_XA_)所占比例约为3/4×1/2=3/8,D错误。
6.(2024·山东济宁高一期中)鹌鹑的羽色由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2决定,它们之间互为等位基因。某养殖户引进了一批栗羽鹌鹑,在繁育过程中,偶然出现了一只白羽雌鹌鹑和一只红羽雌鹌鹑。养殖户将这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑杂交,两组F1全为栗羽;将两组F1混合繁殖,F1栗羽雄鹌鹑∶栗羽雌鹌鹑∶白羽雌鹌鹑∶红羽雌鹌鹑=4∶2∶1∶1。下列叙述错误的是( )
A.理论上,雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有6种
B.两组F1的栗羽雄鹌鹑的基因型不同
C.F2中栗色雄性鹌鹑中纯合子占1/2
D.若两组F1单独繁殖,则F2合并统计的结果与混合繁殖不同
解析:选D。鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2(三者之间互为等位基因)决定的,理论上,雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有ZAZA、Za1Za1、Za2Za2、ZAZa1、ZAZa2、Za1Za26种,A正确。一只白羽雌鹌鹑和一只红羽雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交,发现两组F1全为栗羽,说明栗羽为显性。让混合的F1自由交配,在得到的F2中,栗羽雄鹌鹑∶栗羽雌鹌鹑∶白羽雌鹌鹑∶红羽雌鹌鹑=4∶2∶1∶1,据此可推知亲本雌鹌鹑的基因型为Za1W、Za2W,栗羽雄鹌鹑的基因型为ZAZA,则F1的基因型为ZAZa1、ZAZa2、ZAW,两组F1的栗羽雄鹌鹑的基因型不同,B正确。F2中栗色雄鹌
鹑的基因型及比例为ZAZA∶ZAZa1∶ZAZa2=2∶1∶1,纯合子占1/2,C正确。结合分析可知,两组F1的基因型分别为ZAZa1、ZAW和ZAZa2、ZAW,两组F1单独繁殖,一组后代为栗羽雄性∶栗羽雌性∶白羽雌性=2∶1∶1,另一组后代为栗羽雄性∶栗羽雌性∶红羽雌性=2∶1∶1,因此,若两组F1单独繁殖,获得F2后合并统计,结果与混合繁殖相同,都是栗羽雄鹌鹑∶栗羽雌鹌鹑∶白羽雌鹌鹑∶红羽雌鹌鹑=4∶2∶1∶1,D错误。
7.(2024·辽宁大连高一期中)人的X染色体和Y染色体的大小、形状不完全相同,存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示,下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,患者中男性明显多于女性
B.Ⅰ片段上显性基因控制的遗传病,患者中女性患病程度可能不同
C.Ⅱ片段上的基因在遗传上不会与性别相关联
D.Ⅲ片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性
解析:选C。Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,人群中男性患病率高于女性,A正确;Ⅰ片段上显性基因控制的遗传病,患者中女性患病程度可能不同,如XDXD和XDXd均为患者,但后者比前者的患病程度轻,B正确;Ⅱ片段上的基因在遗传上也会与性别相关联,如XdXd与XdYD婚配后代男性都表现出显性性状,子代性状与性别相关,C错误;Ⅲ片段位于Y的非同源区段,其上的基因控制的遗传病人群中患者全为男性,D正确。
8.(2024·辽宁锦州高一期中)果蝇的某一野生型性状和突变型性状受一对等位基因A/a控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交,子一代中野生型♀∶野生型∶突变型♀∶突变型=1∶1∶1∶1。下列说法正确的是( )
A.若A、a位于性染色体上,则它们不可能位于X、Y染色体的同源区段上
B.若A、a仅位于X染色体上,则无法判断显隐性
C.若A、a位于常染色体,该突变为隐性突变,则子代的野生型自由交配产生的后代出现性状分离
D.若A、a位于常染色体上,让子代的突变型自由交配产生的后代均为突变型,则突变性状为显性性状
解析:选C。若A、a位于性染色体上,当亲本野生型雌果蝇为杂合子,无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,A错误;若A、a仅位于X染色体上,则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代雌、雄果蝇中表型比例为1∶1,野生型是显性性状,B错误;若A、a位于常染色体上,该突变为隐性突变,子一代野生型个体为杂合子,子一代野生型雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,C正确;若A、a位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,则突变型为隐性性状,子一代中突变型个体均为隐性纯合子,否则子代会出现性状分离,D错误。
二、非选择题
9.(2024·黑龙江牡丹江期中)摩尔根在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇(红眼、白眼这一相对性状由B/b控制),他用这只白眼果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验Ⅰ),结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配,F2雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为1∶1,这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚,于是他继续做了下表所示的实验Ⅱ、Ⅲ。
组别
杂交组合
结果
Ⅱ
F1红眼♀×白眼
红眼♀∶红眼∶白眼♀∶
白眼=1∶1∶1∶1
Ⅲ
野生型红眼×白眼♀(来自实验Ⅱ)
红眼♀∶白眼=1∶1
(1)对实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ最合理的解释是控制眼色的基因位于____染色体上。
(2)实验Ⅰ亲本白眼果蝇的基因型是____,亲本野生型红眼果蝇的基因型是______。
(3)实验Ⅰ的F2红眼果蝇基因型是________________________。
(4)若雌雄果蝇交配过程中偶然出现了一只性染色体组成为XXY的果蝇。已知其母本减数分裂正常,则这可能是因为其父本的精原细胞__________过程异常导致。
(5)实验Ⅱ杂交组合亲本基因型是________、________。
(6)实验Ⅲ杂交组合的子代红眼雌果蝇基因型是____。
解析:(1)实验Ⅱ、Ⅲ中体现性状和性别有关联,合理的解释是控制眼色的基因只位于X染色体上,Y染色体没有等位基因。(2)将白眼果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验Ⅰ),结果F1全部为红眼,红眼为显性,则亲本白眼果蝇的基因型是XbY,亲本野生型红眼果蝇的基因型是XBXB, F1全部为红眼。(3)亲本白眼果蝇的基因型是XbY,亲本野生型红眼果蝇的基因型是XBXB,F1全部为红眼,基因型为XBXb、XBY,F1雌雄果蝇相互交配,F2红眼果蝇基因型为XBXB和XBY、XBXb。
(4)雌雄果蝇交配过程中偶然出现了一只性染色体组成为XXY的果蝇,母本减数分裂正常,则父本产生的雄配子为XY,可能是因为其父本的精原细胞减数分裂Ⅰ过程异常,导致同源染色体未分开。(5)实验Ⅱ杂交组合亲本F1红眼♀(XBXb)×白眼(XbY),子代红眼♀(XBXb)∶红眼(XBY)∶白眼♀(XbXb)∶白眼(XbY)=1∶1∶1∶1。(6)野生型红眼(XBY)×白眼♀(XbXb)(来自实验Ⅱ),子代红眼♀(XBXb)∶白眼(XbY)=1∶1,子代红眼雌果蝇基因型是XBXb。
答案:(1)X (2)XbY XBXB (3)XBXB和XBY、XBXb (4)减数分裂Ⅰ (5)XBXb XbY (6)XBXb
【综合提升练】
一、选择题
1.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
解析:选C。由于亲本雄株产生的含有基因b的花粉不育,因此子代不可能出现窄叶雌株(XbXb),窄叶性状只能出现在雄株(XbY)中,其中Xb来自卵细胞,Y来自精子,A正确。当宽叶雌株的基因型为XBXb,宽叶雄株的基因型为XBY时,子代可出现窄叶雄株(XbY),B正确。宽叶雌株的基因型为XBXb或XBXB,与窄叶雄株(XbY)杂交后,由于含有基因b的花粉不育,子代只有雄株,没有雌株,C错误。若亲本杂交后子代雄株均为宽叶(XBY),则雌株提供的基因皆为XB,由此可知亲本雌株的基因型只能为XBXB,不能为XBXb,D正确。
2.(2024·甘肃平凉高一期中)某些生物性别的决定与性染色体有关。人类性别与Y染色体上的SRY基因有关,有该基因的个体表现为男性,否则表现为女性。鸡的性别决定于Z染色体上的DMRT1基因的表达量,其表达量与该基因的数目呈正相关,高表达量开启睾丸发育,低表达量开启卵巢发育,没有Z染色体的个体死亡。下列叙述正确的是( )
A.生物都有性别,其决定方式与性染色体的数量有关
B.某人性染色体组成为XXY,其性别为女性
C.母鸡性反转为公鸡与正常母鸡交配的后代雌雄比例为2∶1
D.一只性染色体为ZZW的鸡与正常的异性交配,后代染色体数目变异个体占5/11
解析:选C。生物不一定都有性别之分,有性别之分的生物其性别决定方式与性染色体上某些基因的数量有关,A错误;含有Y染色体的个体表现为男性,某人性染色体组成为XXY,其性别为男性,B错误;母鸡性反转后基因型不变,仍为ZW,ZW×ZW,后代雄性(ZZ)∶雌性(ZW)=1∶2,C正确;ZZW产生的配子为ZZ∶W∶Z∶ZW=1∶1∶2∶2,与ZW杂交后染色体正常个体ZZ 2/11、ZW 3/11,共占5/11,染色体数目变异个体占6/11,D错误。
3.(2024·山西大同期末)某鳞翅目昆虫的性别决定方式为ZW型,其成年个体有白色、浅黄和深黄三种颜色。体色的遗传由常染色体基因(A、a)和性染色体基因(ZB、Zb)共同决定,如下表所示。下列叙述错误的是( )
基因组合
A和ZB共同存在(A_ZB_)
A存在而无ZB(A_Zb_)
A不存在(aa__)
体色
深黄色
浅黄色
白色
A.该昆虫群体与体色有关的基因型种类雄性多于雌性
B.不考虑变异,白色个体随机交配,后代的体色均为白色
C.AaZBW和AaZBZb杂交,子代雄性个体中杂合子占1/2
D.深黄色亲本杂交后代若出现三种颜色,则亲本基因型为AaZBW、AaZBZb
解析:选C。该昆虫的性别决定方式为ZW型,ZW为雌性,ZZ为雄性,则与体色有关的性染色体上基因B和b决定的基因型中,雌性有ZBW、ZbW,雄性有ZBZB、ZBZb、ZbZb,雄性基因型种类多于雌性,A正确;含有aa基因的个体均表现为白色,白色个体杂交只能得白色子代,B正确;若AaZBW和AaZBZb杂交,子代雄性个体中,基因型为AA和aa个体的总比例为1/2,基因型ZBZB的比例为1/2,故纯合子的比例为1/2×1/2=1/4,杂合子的比例为1-1/4=3/4,C错误;只有基因型为AaZBW、AaZBZb的深黄色亲本杂交,后代才会出现三种颜色,D正确。
二、非选择题
4.(2024·湖南长郡中学期中)在XY型性别决定的生物中,X、Y是同源染色体,但是形态差别较大,存在同源区域和非同源区域。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ和Ⅲ是非同源区域,在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y所特有的基因。在果蝇的X和Y染色体上含有图乙所示的基因,其中A和a分别控制果蝇的刚毛和截毛性状,E和e分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析并回答下列问题:
(1)果蝇的E和e基因位于图甲中的______(填序号)区域,红眼雌果蝇的基因型为______________________。
(2)图甲中的X和Y之间有可能交换相应片段的区域是__________(填序号)。
(3)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有A和a两种基因,请写出该果蝇可能的基因型,并设计一个最简便的实验探究基因A和a在性染色体上的位置状况。
①可能的基因型:____________________。
②设计实验:________________________________,分析后代的表型情况。
③预测结果;如果后代中雌性个体全为刚毛,雄性个体全为截毛,说明____________________;如果后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明__________________________________。
解析:(1)由题图可知,A和a基因位于X、Y染色体上,应位于图甲中的Ⅰ区域,而E和e基因只存在于X染色体上,应位于图甲中的Ⅱ区域。由于控制眼色的基因E、e位于X和Y染色体的非同源区域,所以,红眼雄果蝇的基因型为XEY,红眼雌果蝇的基因型为XEXE或XEXe。(2)减数分裂Ⅰ前期,X、Y染色体上同源区域中的非姐妹染色单体可能发生互换,即图中的Ⅰ区域。(3)①由于基因A和a位于图甲中的Ⅰ区域,且刚毛对截毛为显性,所以,刚毛雄果蝇的基因型为XAYa或XaYA。②要探究基因A和a在X、Y染色体上的位置,应让该果蝇与截毛雌果蝇(XaXa)杂交,再根据后代的表型确定基因位置。③若后代雌性个体全为刚毛,雄性个体全为截毛,说明A和a分别位于X和Y染色体;若后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明A和a分别位于Y和X染色体上。
答案:(1)Ⅱ XEXE或XEXe (2)Ⅰ (3)①XAYa或XaYA ②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交 ③A和a分别位于X和Y染色体上 A和a分别位于Y和X染色体上
$$