内容正文:
知识点 1 染色体组型
第二章 染色体与遗传
第三节 性染色体上基因的传递和性别相关联
必备知识 清单破
1.概念:将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成
的图像。
2.意义:体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌。可用来判断生物亲缘关系和诊断遗
传病(染色体组型有种的特异性)。
第二章 染色体与遗传
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知识点 2 生物的性别主要由性染色体决定
1.染色体的分类
(1)性染色体——与性别决定有直接关系的染色体。
(2)常染色体——除性染色体外的其他染色体,雌、雄性个体的常染色体是相同的。
特别提醒
(1)不是所有生物都有性染色体,如雌雄同株的植物(如豌豆、玉米)、雌雄同体的动物(如蚯
蚓)没有性染色体。
(2)区分常染色体和性染色体的生物的正常体细胞中,无论是常染色体还是性染色体,都是成
对存在的,经减数分裂后染色体数目减半,所以在体细胞和生殖细胞中都有常染色体和性染
色体。
第二章 染色体与遗传
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2.性别决定方式
(1)XY型性别决定
性别决定 XY表示雄性个体、XX表示雌性个体
实例 人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫
(2)ZW型性别决定
性别决定 ZW表示雌性个体、ZZ表示雄性个体
实例 家蚕和鸟类
第二章 染色体与遗传
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知识点 3 性染色体上的基因伴随性染色体而遗传
1.伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
特别提醒 性染色体上只有部分基因与性别决定有关,但性染色体上的所有基因都有伴性遗
传现象。
2.伴性遗传的类型及特点
伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传
概念 由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式 由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式 由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式
实例 红绿色盲、血友病 抗维生素D佝偻病 外耳道多毛症
遗传特点 患者中男性远远多于女性;女病,则父、子病 患者中男性少于女性;男病,则母、女病 只能在男性中表现出来;父传儿、儿传孙,具有世代连续性
特别提醒 常染色体遗传的遗传特点
(1)男女患病概率相同。 (2)无明显的性别关联。
第二章 染色体与遗传
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知识辨析
1.真核生物的染色体均可分为常染色体与性染色体,这种说法正确吗?
不正确。并不是所有生物的染色体都有常染色体与性染色体之分,性染色体只存在于由性染色体决定性别的生物中。
提示
2.XY型性别决定的生物都是X染色体比Y染色体长,这种说法正确吗?
不正确。果蝇的X染色体比Y染色体短。
提示
3.一对表现正常的夫妇生下一个患病男孩,则该病一定为常染色体隐性遗传病,这种说法正确吗?
不正确。一对表现正常的夫妇生下一个患病男孩,该病可能为常染色体隐性遗传病,也可能为伴X染色体隐性遗传病。
提示
第二章 染色体与遗传
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4.红绿色盲基因携带者与红绿色盲男性结婚生患病男孩的概率为1/4,这种说法正确吗?
正确。设相关基因用A、a表示,则XAXa×XaY→1/4XAXa、1/4XaXa、1/4XAY、1/4XaY,生下患病男孩的概率是1/4。
提示
5.性染色体只存在于生殖细胞中,而不存在于体细胞中,这种说法正确吗?
不正确。性染色体在生殖细胞和体细胞中都存在。
提示
6.一对夫妇有3个女儿,若再生一个孩子则一定是男孩,这种说法正确吗?
不正确。一对正常夫妇,每次生育儿子与女儿的概率都为1/2。
提示
第二章 染色体与遗传
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关键能力 定点破
定点 1 遗传系谱图的分析与概率的计算
1.“四步法”分析遗传系谱图
(1)排除或确定伴Y染色体遗传
父病子全病 伴Y染色体遗传
患者男女均有 不是伴Y染色体遗传
(2)判断显隐性
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(3)判断致病基因的位置
①已确定是显性遗传病,看男患者
男患者的母亲和
女儿都患病 最可能为伴X染色体显性
遗传病
男患者的母亲和
女儿中有正常的 常染色体显性遗传病
②已确定是隐性遗传病,看女患者
女患者的父亲和
儿子都患病 最可能为伴X染色体隐性
遗传病
女患者的父亲和
儿子中有正常的 常染色体隐性遗传病
第二章 染色体与遗传
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(4)有些系谱图不能精确判断遗传病的类型,只能推断更可能为哪种遗传病。
第二章 染色体与遗传
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2.巧用分解组合法解答遗传病概率问题
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类型 计算公式
① 只患甲病的概率 m·(1-n)
② 只患乙病的概率 n·(1-m)
③ 甲、乙两病均患的概率 m·n
④ 不患病的概率 (1-m)·(1-n)
拓展
求解 患病概率 ①+②+③或1-④
只患一种病的概率 ①+②或1-(③+④)
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3.辨析“患病男孩”和“男孩患病”
(1)若为常染色体遗传病,由于常染色体与性染色体是自由组合的,在计算“患病男孩”与
“男孩患病”概率时遵循以下规则:
①患病男孩概率=患病孩子概率×1/2。
②男孩患病概率=患病孩子的概率。
(2)若为伴性遗传病,由于该性状与性别联系在一起,所以在计算“患病男孩”与“男孩患
病”概率时遵循伴性遗传规律,即根据双亲基因型推出后代的患病情况再按以下规则:
①患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率。
②男孩患病的概率=后代男孩群体中患者的概率。
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典例 图一为有关白化病(致病基因用a表示)和红绿色盲(致病基因用b表示)的某家庭遗传系
谱图,其中Ⅲ9同时患白化病和红绿色盲。图二表示该家庭中某个体的一个原始生殖细胞,下
列说法错误的是 ( )
图一 图二
A.图二可能来自图一中的任何一个正常女性
B.Ⅲ11同时含有两种致病基因的概率为1/4
C.若Ⅲ10和Ⅲ12结婚,所生子女患病的概率是13/48
D.若Ⅲ12基因型为XBXbY,则产生异常生殖细胞的是其母亲
D
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解析 白化病是常染色体隐性遗传病,红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,白化病致病基因用
a表示,红绿色盲致病基因用b表示,因此图二所示个体的基因型为AaXBXb。图一:由Ⅱ5、Ⅱ6
不患病,Ⅲ11患病可知,Ⅱ4和Ⅲ11患的是常染色体隐性遗传病,即白化病(aa),则Ⅱ7患的是红绿色盲(XbY),Ⅲ9同时患白化病和红绿色盲(aaXbY)。图二细胞的基因型为AaXBXb,图一中任何一个正常女性的基因型都可能是AaXBXb,A正确;Ⅲ11为白化病患者,一定有白化病致病基因,其
母亲有1/2的概率携带红绿色盲致病基因,其父亲不携带红绿色盲致病基因,因此Ⅲ11同时含有
两种致病基因的概率为1×1/2×1/2=1/4,B正确;Ⅲ12可能的基因型及概率是1/3AAXBY、2/3
AaXBY,Ⅲ10可能的基因型及概率是1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,Ⅲ10和Ⅲ12结婚,后代患白化病的概率为2/3×1/4=1/6,后代患红绿色盲的概率为1/2×1/4=1/8,所以他们所生子女患病的概率是1-(1-1/6)×(1-1/8)=13/48,C正确;若Ⅲ12基因型为XBXbY,则其可能是由XBXb+Y受精形成的受精卵发育而来的,也可能是由Xb+XBY受精形成的受精卵发育而来的,因此难以断定产生异常生殖细胞的是其母亲还是父亲,D错误。
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定点 2 基因位置的判断
1.判断基因位于常染色体还是X染色体上
(1)直接统计法:根据性状有无性别差异。
①无性别差异——常染色体遗传。
②有性别差异——伴性遗传。
(2)杂交实验法
①未知显隐性:用正反交法。
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②已知显隐性:利用“雌隐雄显”亲本杂交法。
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2.判断基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上
(1)对X、Y染色体的同源区段和非同源区段的认识
①Ⅰ区段是X、Y染色体的同源区段,X、Y染色体同源区段Ⅰ上的基因也是成对存在的。假
设控制某相对性状的基因A、a位于X、Y染色体同源区段Ⅰ上,则雌性个体的基因型有3种:
XAXA、XAXa、XaXa,雄性个体的基因型有4种:XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,雌雄个体杂交,性状在后代雌雄个体中表型的比例不一定相同,与性别有一定的关系,表现为伴性遗传现象。
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②Ⅱ-1区段为Y染色体的非同源区段,X染色体上缺少与之对应的等位基因,表现为伴Y染色
体遗传。
③Ⅱ-2区段为X染色体的非同源区段,Y染色体上缺少与之对应的等位基因,表现为伴X染色
体显性或隐性遗传。
(2)判断方法
①利用“纯隐雌与纯显雄”亲本杂交法
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②利用“杂显雌与纯显雄”亲本杂交法
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3.判断基因(A、a)位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上
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典例 下面是探究基因位于X、Y染色体同源区段还是只位于X染色体上的实验设计思路:
相关结论:
①若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
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请判断下列说法中正确的是 ( )
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
C
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解析 设相关基因为B、b,结合题意可知:
方法1 方法2
基因位于X、Y染色体同源
区段 XBXB×XbYb→F1:XBXb、XBYb
(雌雄全显) XbXb×XBYB→F1:XBXb、XbYB
(雌雄全显)
基因只位于X染色体上 XBXB×XbY→F1:XBXb、XBY
(雌雄全显) XbXb×XBY→F1:XBXb、XbY
(雌显、雄隐)
结合表格信息可知,方法1达不到实验目的,因为基因无论是位于X、Y染色体的同源区段上,
还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2可达到实验目的,结合表中
方法2和结论的对应关系可知,“方法2+结论①②”能够完成题述探究任务,C符合题意。
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学科素养 情境破
素养 生命观念和科学思维——特殊的减数分裂
情境探究
蜂巢里的蜜蜂是由蜂王、工蜂和雄蜂组成的,蜂王和工蜂均由受精卵发育而来,体细胞中有32条染色体(2N=32),雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,体细胞中有16条染色体(N=16)。蜂
王进行正常的减数分裂产生卵细胞。雄蜂进行假减数分裂产生精细胞,其中减数第一次分
裂:1个初级精母细胞分裂产生1个含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化
凋亡);减数第二次分裂:1个次级精母细胞分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个
体积较小的细胞(退化凋亡)。
第二章 染色体与遗传
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问题1 从遗传机理分析,蜜蜂性别的遗传是由性染色体决定吗?
蜜蜂中的蜂王和工蜂的体细胞中都含有32条染色体,雄蜂体细胞中含有16条染色体,
可推断蜜蜂的性别决定与染色体数目有关,不是由性染色体决定的。
提示
问题2 蜜蜂的1个卵原细胞和1个精原细胞通过减数分裂可分别产生几个卵细胞和精细胞?
蜂王进行正常的减数分裂产生卵细胞,结合卵细胞的形成过程可知,其1个卵原细胞最
终形成1个卵细胞;雄蜂进行假减数分裂产生精细胞,结合假减数分裂的过程可知,其1个精原细胞可产生1个精细胞。
提示
问题3 有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞和1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同
意他的观点,并阐释你的理由。
不同意。雄蜂的1个次级精母细胞处于减数第二次分裂的前期和中期时,细胞中有16条染色体,处于减数第二次分裂的后期和末期时,由于着丝粒分裂,细胞中有32条染色体。
提示
第二章 染色体与遗传
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问题4 蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数第一次分裂过程中在染色体行为上的不同
点是什么?在细胞质分裂方式上的相同点是什么?
由“雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来”可知,雄蜂体细胞中无同源染色体,因此
初级精母细胞在减数第一次分裂过程中不存在同源染色体联会、分离的行为;由“蜂王由受
精卵发育而来”可知,蜂王体细胞中有同源染色体,因此初级卵母细胞在减数第一次分裂过
程中存在同源染色体联会、分离的行为。由雄蜂的假减数分裂过程可知,初级精母细胞的细
胞质是不均等分裂的,再结合卵细胞的形成过程可知,初级卵母细胞的细胞质也是不均等分
裂的。
提示
第二章 染色体与遗传
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讲解分析
1.蜜蜂的性别决定
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2.雄蜂的假减数分裂
(1)减数第一次分裂过程:初级精母细胞(N=16)进行不均等分裂产生两个子细胞,一个子细胞
体积较小,无细胞核,不能进行分裂,最终退化凋亡;另一个子细胞的体积较大,且含有细胞核,
称为次级精母细胞(N=16),可以进行减数第二次分裂。
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(2)减数第二次分裂过程:与有丝分裂相似,减数第二次分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体
分离,向细胞两极移动;同时,细胞质进行不均等分裂,含有细胞质少的子细胞(N=16)逐渐退化
消失,含有细胞质多的子细胞(N=16)体积较大,最终变形成精子参与受精作用。所以,雄蜂的一个精原细胞通过假减数分裂最终可以产生一个精细胞,精细胞的染色体数目和精原细胞相同。
3.孤雌生殖:在动物界中,有些种类的雌性个体产生的卵细胞,可以不经受精作用而发育成新
的个体,如蜜蜂中的雄蜂直接由卵细胞发育而来,属于孤雌生殖。
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典例呈现
例题 蜜蜂的孤雌生殖是指卵细胞未经受精而直接发育为雄蜂。若研究蜜蜂的两对等位基因
(A、a和B、b)的遗传,一只蜂王(2N=32)与一只雄蜂(N=16)交配产生的后代中,雄蜂有4种表
型,雌蜂有1种表型,根据以上杂交结果,下列判断错误的是 ( )
A.亲本雄蜂的基因型为AB
B.亲本蜂王的两对基因都是杂合的
C.雄蜂产生的精细胞含8条染色体
D.蜜蜂精子和卵细胞结合形成的受精卵有32条染色体
C
第二章 染色体与遗传
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解题思路 雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,一只蜂王与一只雄蜂交配产生的后代中雄
蜂有4种表型,说明亲本蜂王能产生4种卵细胞,则亲本蜂王的基因型为AaBb(两对基因均杂
合),后代中雄蜂的基因型为AB、Ab、aB、ab;后代雌蜂有1种表型,则亲代雄蜂的基因型只能
是AB,A、B正确。雄蜂进行假减数分裂产生精细胞,精细胞的染色体数目与精原细胞相同,
为16条染色体,C错误。蜜蜂精子中有16条染色体,卵细胞中有16条染色体,二者结合形成的
受精卵中有32条染色体,D正确。
第二章 染色体与遗传
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