2.3 性染色体上基因的传递和性别相关联导学案-2024-2025学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

2.3 性染色体上基因的传递和性别相关联 学习目标 1.生命观念：理解性染色体决定生物性别的机制，以及性染色体上基因传递与性别关联的特点，形成 “基因、染色体与性别相互联系” 的生命观念。 2.科学思维：通过分析伴性遗传的实例，归纳总结伴性遗传的规律，培养逻辑推理和模型构建能力。 3.科学探究：运用遗传图解分析伴性遗传现象，尝试设计实验验证性染色体上基因的遗传特点。 4.社会责任：了解伴性遗传在遗传咨询、优生优育及生物多样性研究中的应用，增强科学实践意识。 教学重难点 重点：性染色体决定生物性别的方式。 性染色体上基因的遗传特点及伴性遗传的规律。 难点：理解性染色体上基因传递与性别相关联的实质。 运用伴性遗传规律解决实际问题，如遗传系谱图的分析和概率计算。 预习新知 知识点一：生物的性别主要有性染色体决定 1.性染色体和常染色体：细胞中的染色体可分为两类，一类是与性别决定有直接关系的染色体，称为__________；另一类是除性染色体外的其他染色体，称为__________ 。在人类体细胞中，共有 23 对染色体，其中常染色体有__________对，性染色体有__________对。女性的性染色体组成是__________，男性的性染色体组成是__________ 。 2.性别决定方式 XY 型性别决定：在 XY 型性别决定中，雌性个体的性染色体组成为__________，产生的配子只有__________种类型；雄性个体的性染色体组成为__________，产生两种类型的配子，即含__________染色体的配子和含__________染色体的配子 。许多生物如果蝇、哺乳动物等都属于 XY 型性别决定。 ZW 型性别决定：ZW 型性别决定与 XY 型相反，雌性个体的性染色体组成为__________，产生两种类型的配子；雄性个体的性染色体组成为__________，只产生__________种类型的配子。鸟类、鳞翅目昆虫等属于 ZW 型性别决定。 3.环境因素对性别决定的影响：某些生物的性别由环境因素决定，如大多数龟类、鳄类等，其性别由__________决定。在一定温度范围内，只产生一种性别；超过或低于这一温度范围，会产生另一种性别。此外，蜜蜂的性别由__________决定，受精卵发育成__________和__________，未受精的卵发育成__________ 。 知识点二：性染色体上的基因伴随性染色体而遗传 1.伴性遗传的概念：位于__________上的基因所控制的性状表现出与__________相联系的遗传方式，称为伴性遗传。 2.人类红绿色盲的遗传 人类红绿色盲是由位于__________染色体上的__________性基因控制的。男性的色盲基因只能从__________那里传来，以后只能传给__________，这种传递特点，在遗传学上叫做__________ 。 女性携带者（XBXb）与正常男性（XBY）婚配，后代中男性患病（XbY）的概率为__________，女性患病的概率为__________；女性携带者与色盲男性（XbY）婚配，后代中男性患病的概率为__________，女性患病的概率为__________ 。 3.伴性遗传的特点 伴 X 染色体隐性遗传：男性患者__________（多于 / 少于）女性患者；具有隔代交叉遗传现象；女性患者的__________一定患病。 伴 X 染色体显性遗传：女性患者__________（多于 / 少于）男性患者；具有连续遗传现象；男性患者的__________一定患病。 伴 Y 染色体遗传：患者均为__________性，表现为__________遗传，即父亲的性状传递给儿子，儿子传递给孙子。 知识点一参考答案 1.性染色体；常染色体；22；1；XX；XY 2.XX；一；XY；X；Y；ZW；ZZ；一 3.孵化温度；是否受精；蜂王；工蜂；雄蜂 知识点二参考答案 1.性染色体；性别 2.X；隐；母亲；女儿；交叉遗传；1/2；0；1/2；1/2 3.多于；父亲和儿子；多于；母亲和女儿；男；限雄 易错提示 1.混淆 XY 型和 ZW 型性别决定：XY 型中雌性为 XX、雄性为 XY；ZW 型中雌性为 ZW、雄性为 ZZ，不能将两种性别决定方式中雌雄个体的性染色体组成混淆。 2.错误理解伴性遗传的交叉遗传特点：伴 X 染色体隐性遗传中，男性患者的色盲基因来自母亲，传给女儿，但不是所有伴性遗传都有交叉遗传现象，如伴 Y 染色体遗传。 3.忽视性染色体上基因的特殊位置：性染色体同源区段和非同源区段上基因的遗传规律不同，分析遗传问题时要明确基因所在的位置，避免错误推导。 深化探究 问题 1：XY 型性别决定的生物中，雄性个体产生的两种配子比例一定是 1:1 吗？为什么？ 参考答案：理论上，XY 型性别决定的生物中雄性个体产生含 X 染色体的配子和含 Y 染色体的配子比例是 1:1 。但在实际情况中，可能由于某些因素影响，如 Y 染色体上存在影响精子活力或存活的基因，导致两种配子的存活率不同，或者在减数分裂过程中发生染色体异常分离等情况，使两种配子的比例不是严格的 1:1 。不过在正常情况下，若无特殊干扰因素，两种配子比例接近 1:1。 问题 2：伴 X 染色体隐性遗传病在男性和女性中的发病率为什么不同？ 参考答案：男性只有一条 X 染色体，只要 X 染色体上携带隐性致病基因就会患病；而女性有两条 X 染色体，只有两条 X 染色体上都携带隐性致病基因才会患病 。因此，伴 X 染色体隐性遗传病在男性中的发病率高于女性。从基因频率角度分析，假设隐性致病基因频率为 p，男性发病率即为 p，女性发病率为 p²，p＞p²（0＜p＜1），所以男性发病率更高。 问题 3：如何根据遗传系谱图判断某种遗传病是否为伴性遗传？ 参考答案：首先观察系谱图中患者的性别比例，如果患者中男性明显多于女性，可能为伴 X 染色体隐性遗传；如果女性明显多于男性，可能为伴 X 染色体显性遗传。其次，观察遗传的连续性，伴 X 染色体显性遗传往往具有连续遗传现象，伴 X 染色体隐性遗传常有隔代交叉遗传现象 。最后，看是否有伴 Y 染色体遗传的特点，即患者均为男性且表现为父传子、子传孙。若系谱图中出现女性患者，则可排除伴 Y 染色体遗传。同时，还需结合其他信息综合判断，必要时可通过假设法进行验证。 巩固训练 1．下列表示纯合体的基因型是( ) A.AAXHY B.aaXHXh C.AaXHXH D.AABb 2．下列关于伴性遗传及性染色体的说法，正确的是( ) A.人体成熟的生殖细胞中只有性染色体，没有常染色体 B.含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子 C.位于性染色体上的基因控制的性状总是和性别相关联 D.抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是男性患者多于女性患者 3．果蝇的红眼对白眼为显性，且控制其眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有其等位基因。下列杂交组合中，通过眼色可直接判断子代果蝇性别的一组是( ) A.红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 D.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 4．有关人类的性别决定的说法错误的是( ) A.女性的性染色体是同型的，用XX表示 B.X染色体的大小为Y染色体大小的5倍 C.X、Y染色体携带的基因种类和数量无明显差别 D.X、Y染色体上同源区段的基因控制的性状的遗传与性别有关 5．基于对染色体及染色体上的基因的理解，下列叙述正确的是( ) A.位于同源染色体相同位置上的一对等位基因控制同一性状的不同表型 B.非等位基因都位于非同源染色体上，并且能发生自由组合 C.一对同源染色体上的基因都是成对存在并且相对独立 D.性染色体上的基因与性别形成都有一定的关系 6．鸟类的性别决定是ZW型，位于Z染色体上的基因A控制红色鸟喙，基因a控制灰色鸟喙，若通过一次杂交实验即可根据鸟喙颜色分辨子代雏鸟的性别，则下列杂交组合可行的是( ) A.灰喙雌鸟×灰喙雄鸟 B.纯合红喙雄鸟×灰喙雌鸟 C.红喙雌鸟×灰喙雄鸟 D.杂合红喙雄鸟×灰喙雌鸟 7．系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下图单基因遗传病系谱图中，一定不属于常染色体显性遗传病的是( ) A. B. C. D. 8．下列为四种遗传病的系谱图，能够排除伴性遗传的是( ) A.①② B.④ C.① D.②④ 9．如图为一只果蝇的染色体组成及部分基因位置的示意图。图中数字为染色体编号，字母为染色体上的基因。下列叙述错误的是( ) A.该果蝇的性别为雄性，其产生的正常精子中可能含有一条X染色体 B.该果蝇减数分裂过程中，3号和5号染色体不可能进入同一个配子中 C.该果蝇细胞内的基因B和基因v不遵循自由组合定律 D.该果蝇可能产生基因型为bVRXE的生殖细胞 10．如图表示人类遗传系谱图中有甲（基因设为D、d）、乙（基因设为E、e）两种单基因遗传病，其中Ⅱ7不是乙病的携带者。据图分析下列问题： （1）甲病的遗传方式是_________，乙病的遗传方式是_________。 （2）图中Ⅱ6的基因型为_________，Ⅲ12为纯合子的概率是_________。 （3）若Ⅲ12和一个表型正常的男性甲病携带者结婚，则他们生一个两病均不患的孩子的概率是_________，生一个男孩患病的概率是_________。 参考答案 1．答案：A 解析：没有等位基因的称为纯合子，AAXHY为纯合子，其余选项均为杂合子。 故选A。 2．答案：C 解析：A、人体成熟的生殖细胞中既有性染色体，又有常染色体，A错误； B、含X染色体的配子是雌配子或雄配子，含Y染色体的配子是雄配子，B错误； C、位于性染色体上的基因控制的性状总是和性别相关联，C正确； D、抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是女性患者多于男性患者，D错误。 故选C。 3．答案：B 解析：A、XAXa（杂合红雌）×XaY（白雄）→XAXa（红雌）、XaXa（白雌）、XAY（红雄）、XaY（白雄），因此不能通过颜色判断子代果蝇的性别，若红眼雌蝇为纯合子，则子代无论雌雄均为红眼，也无法做出判断，A错误；B、XaXa（白雌）×XAY（红雄）→XAXa（红雌）、XaY（白雄），因此可以通过颜色判断子代果蝇的性别，B正确；C、XAXa（杂合红雌）×XAY（红雄）→XAXA（红雌）、XAXa（红雌）、XAY（红雄）、XaY（白雄），因此不能通过颜色判断子代果蝇的性别，C错误；D、XAXa（杂合红雌）×XaY（白雄）→XAXa（红雌）、XaXa（白雌）、XAY（红雄）、XaY（白雄），因此不能通过颜色判断子代果蝇的性别，D错误。故选B。 4．答案：C 解析：A、人类的性别由性染色体决定，女性的一对性染色体是同型的，用XX表示，A正确；B、人类X染色体比Y染色体更长，X染色体的大小为Y染色体大小的5倍，B正确；C、人类X染色体比Y染色体更长，Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较少，故X、Y染色体携带的基因种类和数量有明显差别，C错误；D、基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，所以X、Y染色体上同源区段的基因控制的性状的遗传与性别有关，D正确。故选C。 5．答案：A 解析：A、等位基因位于同源染色体的相同位置，控制同一性状的不同表型（如豌豆的高茎基因D和矮茎基因d），A正确； B、非等位基因可能位于同源染色体上或位于非同源染色体上或位于同一染色体上，只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，B错误； C、X、Y同源染色体非同源区段上的基因不是成对存在，C错误； D、性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，但不一定与性别形成有关，如果蝇的红眼和白眼基因，D错误。 故选A。 6．答案：C 解析：由题意知，红色鸟喙对灰色鸟喙为显性，控制这对性状的基因只位于Z染色体上，红色鸟喙雌性的基因型是ZAW，红色鸟喙雄性的基因型是ZAZA、ZAZa，灰色鸟喙雌性的基因型是ZaW，灰色鸟喙雄性的基因型是ZaZa。若通过一次杂交实验即可根据鸟喙颜色分辨子代雏鸟的性别，则选择红喙雌鸟（ZAW）×灰喙雄鸟（ZaZa），子代中红喙全为雄性，灰喙全为雌性，C正确。 故选C。 7．答案：C 解析：A、患病双亲生出正常男孩，表明该病为显性遗传病，分为伴X染色体显性遗传病和常染色体显性遗传病；若为伴X染色体显性遗传病，则男性患者的母亲和女儿一定患病，这与题图不符，可见该病不可能为伴X染色体显性遗传病，属于常染色体显性遗传病，A不符合题意； B、患病双亲生出正常男孩，表明该病为显性遗传病，若为伴X染色体显性遗传病，则男性患者的母亲和女儿一定患病，这与题图相符；若为常染色体显性遗传病，也与题图相符；故该病可能为伴X染色体显性遗传病或常染色体显性遗传病，B不符合题意； C、双亲正常，且女儿患病，故该病为常染色体隐性遗传病，C符合题意； D、图丁无法判断显隐性关系，若为伴X染色体显性遗传病，则男性患者的母亲和女儿一定患病，这与题图不符，可见该病不可能为伴X染色体显性遗传病，而可能是常染色体显性遗传病。若为伴X染色体隐性遗传病，则女性患者的父亲和儿子一定患病，符合题意；若为常染色体隐性遗传病，用B/b表示，患者的基因型为bb，符合题图，可见图丁可能属于常染色显性遗传病，可能属于伴X染色体隐性遗传病，可能属于常染色体隐性遗传病，D不符合题意。 故选C。 8．答案：C 解析：A、①中双亲都正常，但他们有一个患病的女儿，为常染色体隐性遗传病，根据系谱图②无法判断其遗传方式，可能为伴性遗传，A错误； B、根据系谱图④无法判断其遗传方式，可能为伴性遗传，B错误； C、①中双亲都正常，但他们有一个患病的女儿，为常染色体隐性遗传病，C正确； D、根据系谱图②无法判断其遗传方式，可能为伴性遗传，根据系谱图④无法判断其遗传方式，可能为伴性遗传，D错误。 故选C。 9．答案：B 解析：A、图中1和2分别为X和Y染色体，故该果蝇的性别为雄性，由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离，故其产生的正常精子中可能含有一条X染色体或一条Y染色体，A正确； B、该果蝇减数分裂过程中，3号和5号染色体属于非同源染色体，由于非同源染色体能自由组合，因此可能进入同一个配子中，B错误； C、基因B和v在同一条染色体上，不遵循自由组合定律，C正确； D、该果蝇产生的生殖细胞中，染色体的组合可能含有4、5和1号，则该生殖细胞的基因型为bVRXE，D正确。 故选B。 10．答案：（1）常染色体隐性遗传；伴X染色体隐性遗传 （2）DdXEXe；1/6 （3）35/48；3/8 学科网（北京）股份有限公司 $$