内容正文:
第3节 伴性遗传
1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。
2.运用演绎推理的科学思维分析伴性遗传的类型和特点,并对后代患病概率作出科学预测。
3.关注伴性遗传理论在实践中的应用,提出相关的优生建议,培养社会责任。
知识点一 伴性遗传与人类红绿色盲
1.伴性遗传
(1)概念: 上的基因所控制的性状遗传,与 相关联的现象。
(2)常见实例:人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传和果蝇的眼色遗传等。
【微思考】 性染色体上的基因都与性别决定有关吗?
(教材P31“图2-9”、P35“图2-12”)果蝇的Y染色体比X染色体大,人类的Y染色体只有X染色体的1/5左右。
2.人类红绿色盲
(1)红绿色盲基因位置
红绿色盲基因位于 上,Y染色体上没有它的等位基因。
(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
项目
女性
男性
基因型
XBXB
XBY
表型
正常
正常(携带者)
色盲
正常
色盲
(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①女性正常和男性色盲
②女性携带者和男性正常
③女性色盲与男性正常
④女性携带者与男性色盲
(4)伴X染色体隐性遗传的特点
①患者中男性远 女性。
②男性患者的基因只能从 那里传来,以后只能传给 。
【微思考】 为什么红绿色盲的男患者远多于女患者?
(1)各种生物细胞内的染色体均可分为常染色体和性染色体,都存在伴性遗传现象。( )
(2)无论是男性还是女性,只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。( )
(3)伴X染色体隐性遗传病具有世代连续遗传的特点。( )
(4)某红绿色盲男性患者的致病基因一定来自其外祖父。( )
探究|分析伴X染色体隐性遗传病的特点
题图为某红绿色盲家族系谱图,请据图思考下列问题:
(1)根据哪些家庭的遗传情况可判断红绿色盲为隐性遗传病?
(2)男性患者的色盲基因是来自他的母亲还是父亲?男性患者的色盲基因一定传给他的儿子和女儿吗?
(3)红绿色盲女性患者的父亲和儿子一定患病吗?母亲和女儿呢?
(4)若Ⅲ4绘图正确,请分析图中Ⅲ4的父母的表型是否正确?为什么?
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任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,且是相同的;但来自母亲的可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
1.下列关于人类红绿色盲的叙述,正确的是( )
A.红绿色盲患者中男性多于女性
B.红绿色盲男性患者的母亲一定患红绿色盲
C.如果外祖父患红绿色盲,则外孙也一定患红绿色盲
D.色觉表现正常的夫妇,子女色觉也一定表现正常
2.(2024·山西高一期中)血友病属于伴X染色体隐性遗传,某男孩为血友病患者(XhY),但他的父母、祖父母、外祖父母均正常。血友病基因在该家族中的传递途径是( )
A.外祖父→母亲→男孩
B.外祖母→母亲→男孩
C.祖母→父亲→男孩
D.祖父→父亲→男孩
知识点二 抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病
1.抗维生素D佝偻病
(1)基因位置:只位于 上。
(2)基因型和表型(连线)
(3)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。
2.伴Y染色体遗传病
题图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图,请据图归纳:
(1)致病基因只位于 染色体上,无显隐性之分。
(2)患者后代中 全为患者, 全为正常。
(1)X染色体上的显性基因控制的遗传病,正常女性的儿子全正常。( )
(2)无论是男性还是女性,只要含有抗维生素D佝偻病致病基因,就一定患病。( )
(3)伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当。( )
探究一|分析伴X染色体显性遗传病的特点
1.抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,思考并回答以下问题:
(1)在抗维生素D佝偻病家系中,男性患者与正常女性结婚所生后代中,女性都是患者,男性全都正常,分析其原因。
(2)男性患者的母亲及女儿,以及正常女性的父亲及儿子表型如何?
(3)患者中女性和男性的比率是否相同?为什么?
(4)与伴X染色体隐性遗传相比,在世代连续性方面有何不同?
探究二|遗传系谱图中遗传方式的判断
2.根据伴性遗传的特点判断下列遗传系谱图中性状的遗传方式。
(1)甲的遗传方式最可能是 ,
判断依据是 。
(2)乙的遗传方式最可能是 ,
判断依据是 。
(3)丙的遗传方式最可能是 ,
判断依据是 。
“四步法”判断单基因遗传病的遗传方式
1.首先确定是否为伴Y染色体遗传
(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y染色体遗传,如图。
(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传
(1)“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病,如图2。
3.再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
(1)在已确定是隐性遗传的系谱中
①若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X染色体隐性遗传,如图1。
②若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图2。
(2)在已确定是显性遗传的系谱中
①若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X染色体显性遗传,如图3。
②若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图4。
4.若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;再根据患者性别比例进一步确定,如图。
(2)题图最可能为伴X染色体显性遗传。
1.(2024·河南郑州高一期中)人的X染色体和Y染色体大小、形态不相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)(如图所示)。由此可以推测( )
A.Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
C.Ⅰ片段上某显性基因控制的遗传病,女性患病率等于男性
D.Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病率高于男性
2.(2024·安徽六安高一期中)题图是某家族的遗传系谱图。已知甲遗传病由等位基因A/a控制,乙遗传病由等位基因B/b控制,其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上。据图回答下列问题:
(1)致病基因位于X染色体上的遗传病是 病。
(2)Ⅰ-2的基因型是 ,Ⅰ-3的基因型是 。
(3)Ⅱ-10(甲病)的致病基因来自 。
(4)Ⅱ-7和Ⅱ-8生一个同时患两种病孩子的概率是 ;若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个患甲病的孩子,那么他们再生一个正常男孩的概率是 。
易错提醒
“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。
知识点三 伴性遗传理论在实践中的应用
1.在医学实践中的应用——推算后代的患病概率,指导优生
婚配
生育建议
建议依据
丈夫正常,妻子患红绿色盲
生
该夫妇所生男孩均患红绿色盲,女孩
丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子正常
生
该夫妇所生女孩全部患抗维生素D佝偻病,男孩
2.在生产实践中的应用——指导育种
(1)鸡的性别决定方式
性别
性染色体类型
性染色体组成
雌性
异型
雄性
(2)芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,是由位于 染色体上的显性基因B控制,W染色体上没有该基因及其等位基因。
(3)根据性状选择雌性雏鸡的实验方案:选择 雌鸡与 雄鸡杂交,从F1中选择表型为非芦花的个体保留。
(1)性染色体组成为ZW型的生物,W染色体来自父本。( )
(2)女性的X染色体必有一条来自父亲。( )
(3)与性别相关的性状遗传都是伴性遗传,都遵循孟德尔的遗传规律。( )
探究|伴性遗传的实践应用
运用伴性遗传的规律,可以预测子代患病概率并提出优生建议。阅读教材P37~38相关内容,回答下列有关问题。
(1)一对夫妻都正常,他们的父母也正常,妻子的弟弟是红绿色盲。则该对夫妻生一个色盲儿子的概率和儿子色盲的概率分别是多少?
(2)现在有一只基因型未知的芦花雄鸡,如何确定它的基因型?
性别决定的常见方式
类型
XY型
ZW型
雄性(♂)
雌性(♀)
雄性(♂)
雌性(♀)
体细胞中染色体组成
常染色体+两条异型的性染色体(即2A+XY)
常染色体+两条同型的性染色体(即2A+XX)
常染色体+两条同型的性染色体(即2A+ZZ)
常染色体+两条异型的性染色体(即2A+ZW)
配子染色
体组成
A+X或
A+Y
A+X
A+Z
A+Z或
A+W
常见生物
全部的哺乳动物、大多数的雌雄异体的植物等
鸟类等
性别决定
的过程
1.下列有关性别决定的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因所控制的性状在遗传时往往与性别相联系
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
C.具有同型性染色体的生物一定是雌性
D.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
2.已知鸡的性别决定方式属于ZW型,现用一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中的芦花鸡均为雄性,非芦花鸡均为雌性。据此推测错误的是( )
A.控制芦花和非芦花性状的基因只在Z染色体上
B.F1中雌性非芦花鸡所占的比例比雄性芦花鸡的比例小
C.F1中的雌、雄鸡自由交配,F2表型之比为1∶1∶1∶1
D.任选上述F2中的芦花与非芦花雌、雄鸡交配,不同组合产生的子代表型不同
1.(2024·河南郑州高一期中)关于伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上非同源区段的遗传病与性别无关
C.若性状遗传与性别相关联,则相关基因一定位于性染色体上
D.男性的性染色体不可能来自祖母
2.(2024·河南焦作高一期中)先天性低γ-球蛋白血症是一种单基因伴X染色体隐性遗传病。患者免疫力低下,临床上多以反复化脓性细菌感染为特征。下列关于该病遗传特点的分析,错误的是( )
A.女患者的父亲和儿子均患该病
B.男患者的女儿携带该病致病基因
C.人群中女性患病率通常高于男性
D.女患者可以生出正常女儿
3.(2024·高一河北学业考试)题图为某伴X染色体遗传病的系谱图。不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述错误的是( )
A.该病是显性遗传病
B.Ⅰ-1一定是纯合子
C.Ⅱ-2一定是杂合子
D.Ⅲ-2是该病基因携带者
4.(教材P38“正文”改编)鸡的性别决定类型为ZW型,其控制毛色芦花(B)与非芦花(b)的基因仅位于Z染色体上。下列杂交组合能直接通过毛色判断性别的是( )
A.芦花雌鸡×纯合芦花雄鸡
B.非芦花雌鸡×纯合芦花雄鸡
C.芦花雌鸡×非芦花雄鸡
D.非芦花雌鸡×杂合芦花雄鸡
5.(2024·高一云南学业考试)题图是某小组在开展“人群中红绿色盲遗传病的调查”实践中,绘制的某一家庭该病的遗传系谱图,已知该病致病基因位于X染色体上(用XB、Xb表示)。请据图回答:
(1)分析可知,该病属于伴X染色体 (填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)Ⅰ代1号的基因型是 。
(3)Ⅱ代2号的致病基因 (填“一定”或“不一定”)来自Ⅰ代1号,原因是 。
(4)Ⅱ代3号携带Xb的概率是 。
提示:完成课后作业 第2章 第3节
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第3节 伴性遗传
知识点一
1.(1)性染色体 性别
微思考 提示:性染色体上的所有基因并不是都与性别决定有关,如果蝇的白眼基因。
2.(1)X染色体
(2)XBXb XbXb XbY
(3)①女性携带者 ②女性携带者 男性色盲 ③男性色盲
④女性色盲 男性色盲
(4)①多于 ②母亲 女儿
微思考 提示:男性含一个致病基因即患病,女性同时含两个致病基因才患病。
概念辨析
(1)× 提示:雌雄同株植物没有性别之分,不存在性染色体。
(2)× 提示:男性只要含有红绿色盲基因就一定患病,女性红绿色盲基因的携带者不患病。
(3)× 提示:伴X染色体隐性遗传病具有隔代遗传的特点。
(4)× 提示:某红绿色盲男性患者的致病基因可能来自其外祖父,也可能来自其外祖母。
知识点二
1.(1)X染色体
(2)
(3)①多于 ②女性 男性
2.(1)Y (2)男性 女性
概念辨析
(1)√ (2)√
(3)× 提示:伴X染色体显性遗传病的患病特点是女患者多于男患者。
知识点三
1.女孩 均为携带者 男孩 均正常
2.(1)ZW 同型 ZZ
(2)Z
(3)芦花 非芦花 雌 雄
概念辨析
(1)× 提示:性染色体组成为ZW型的生物,W染色体来自母本。
(2)√
(3)× 提示:并不是与性别相关的性状遗传就是伴性遗传,如从性遗传。
第3节 伴性遗传
知识点一
重难探究
(1)提示:Ⅱ1和Ⅱ2、Ⅱ3和Ⅱ4、Ⅱ5和Ⅱ6正常,但生有患病的孩子,即“无中生有为隐性”。
(2)提示:男性患者的色盲基因一定来自他的母亲,并一定传给他的女儿,但一定不会传给他的儿子。
(3)提示:父亲和儿子一定患病;母亲和女儿不一定。
(4)提示:其父亲的表型错误,因为Ⅲ4的基因型是XbXb,两条Xb中有一条来自其父亲,即其父亲的基因型是XbY,为红绿色盲患者。
即学即练
1.A 红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者,A正确;红绿色盲男性患者的色盲基因来自其母亲,母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者,B错误;如果外祖父患红绿色盲,该致病基因会传递给其女儿,其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带致病基因,其外孙可能患红绿色盲,C错误;色觉表现正常的夫妇,妻子有可能是红绿色盲基因携带者,可能导致儿子患病,子女色觉不一定表现正常,D错误。
2.B 某男孩为血友病患者(XhY),其致病基因h来自母亲,而母亲正常,则母亲的基因型为XHXh;由于外祖父(XHY)、外祖母均正常,因此母亲的致病基因h来自外祖母,即外祖母的基因型为XHXh。因此,血友病基因在该家族中的传递途径是外祖母→母亲→男孩。
知识点二
重难探究
1.(1)提示:男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd,他们结婚所生子女中,男性均为XdY,女性均为XDXd,所以女性均患病,男性均正常。
(2)提示:男患者的母亲和女儿一定是患者;正常女性的父亲和儿子一定正常。
(3)提示:不同,患者中女性多于男性。因为女性有两条X染色体,得到抗维生素D佝偻病显性基因的机会比只有一条X染色体的男性大,只要有一个显性基因就患病,所以抗维生素D佝偻病患者女性多于男性。
(4)提示:伴X染色体隐性遗传往往表现为隔代遗传,但伴X染色体显性遗传往往代代有患者,具有连续遗传现象。
2.(1)伴Y染色体遗传 患者全为男性,父病,子必病
(2)伴X染色体隐性遗传 患者中男性多于女性,女病,父、子必病
(3)伴X染色体显性遗传 患者中女性多于男性,男病,母、女必病
即学即练
1.B Ⅲ片段为Y染色体上的特有区段,有控制男性性别决定的基因,A错误;Ⅲ片段上基因控制的遗传病仅伴Y染色体遗传,患病者全为男性,B正确;Ⅰ片段上某显性基因控制的遗传病为伴X染色体显性遗传病,女性患病率大于男性,C错误;Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,女性患病率低于男性,D错误。
2.(1)乙 (2)AaXBXb AaXBY (3)Ⅰ-3和Ⅰ-4 (4)1/24 3/16
解析:(1)分析遗传图谱可知:Ⅰ-1和Ⅰ-2表型正常,生出Ⅱ-7是患有甲病的女孩、Ⅱ-6是患有乙病的男孩,故甲病为常染色体隐性遗传病、乙病为隐性遗传病;结合题干“其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上”可知乙病为伴X染色体隐性遗传病,致病基因位于X染色体上的遗传病是乙病。(2)甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-6患有乙病(XbY),Ⅱ-7患有甲病(aa),因此,Ⅰ-2的基因型是AaXBXb,Ⅱ-10患有甲病(aa),Ⅰ-3的基因型是AaXBY。(3)已知甲病为常染色体隐性遗传病,故Ⅱ-10(甲病)的致病基因来自Ⅰ-3和Ⅰ-4。(4)Ⅱ-7的基因型为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,Ⅱ-8的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,Ⅱ-7和Ⅱ-8生一个同时患两种病孩子的概率是2/3×1/2×1/2×1/4=1/24;若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个患甲病的孩子,则Ⅱ-7的基因型为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,Ⅱ-8的基因型为AaXBY,那么他们再生一个正常男孩的概率是1/2×3/4×1/2=3/16。
知识点三
重难探究
(1)提示:1/8;1/4。
(2)提示:让该芦花雄鸡与多只非芦花雌鸡交配,若后代都为芦花鸡,则其基因型为ZBZB;若后代有非芦花鸡,则其基因型为ZBZb。
即学即练
1.A XY型性别决定的生物,其Y染色体不一定比X染色体短小,例如果蝇的Y染色体比X染色体长,B错误;具有同型性染色体的生物不一定是雌性,在ZW型性别决定的生物中,含有同型性染色体的个体是雄性,C错误;含Y染色体的配子一定是雄配子,含X染色体的配子可以是雌配子,也可以是雄配子,D错误。
2.B 纯种雌性芦花鸡与纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄性均为芦花,雌性均为非芦花,可知控制芦花和非芦花性状的基因(设为A、a)只位于Z染色体上,且芦花对非芦花为显性,A正确;由A项分析可知,母本芦花鸡的基因型是ZAW,父本非芦花鸡的基因型是ZaZa,所以F1中雌性非芦花鸡∶雄性芦花鸡=1∶1,B错误;F1中雌、雄鸡的基因型分别是ZaW、ZAZa,所以F1中的雌、雄鸡自由交配,F2表型之比为雌性芦花鸡(ZAW)∶雌性非芦花鸡(ZaW)∶雄性芦花鸡(ZAZa)∶雄性非芦花鸡(ZaZa)=1∶1∶1∶1,C正确;由C项分析可知,F2中的雄鸡基因型为ZAZa和ZaZa,雌鸡基因型为ZAW和ZaW,可见雌鸡和雄鸡都有两种表型,所以任选上述F2中的芦花与非芦花雌、雄鸡交配,不同组合产生的子代表型不同,D正确。
【随堂热练】
1.D 性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如红绿色盲基因,A错误;染色体是基因的载体,性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,即性染色体上非同源区段的遗传病与性别有关,B错误;从性遗传的控制基因位于常染色体上,C错误;男性的Y染色体只能来自祖父,而X染色体来自其母亲,而母亲的X染色体可能来自该男性的外祖父或外祖母,即男性的性染色体不可能来自祖母,D正确。
2.C 设相关基因为A/a,女患者(XaXa)的父亲和儿子的基因型均是XaY,均患病,A正确;男患者的女儿一定含有Xa基因,一定携带该病致病基因,B正确;对于伴X染色体隐性遗传病而言,男性患者多于女性患者,C错误;女患者与正常男性婚配后,所生的女儿正常,D正确。
3.D 已知该病是伴X染色体遗传病,若为隐性遗传病,Ⅱ-2的父亲和儿子一定患病,不符合题意,因此是显性遗传病,A正确;该病是伴X染色体显性遗传病,Ⅰ-1不患病则一定是纯合子,B正确;Ⅱ-2是患者,但是其所生的儿子和女儿都有正常的个体,因此她一定是杂合子,C正确;Ⅲ-2是正常女性,该病是伴X染色体显性遗传病,所以她一定是隐性纯合子,D错误。
4.C 芦花雌鸡(ZBW)和纯合芦花雄鸡(ZBZB)杂交,后代雄鸡和雌鸡均为芦花,不能直接从毛色判断性别,A错误;非芦花雌鸡(ZbW)和纯合芦花雄鸡(ZBZB)杂交,后代基因型为ZBZb、ZBW,即后代全为芦花鸡,不能直接从毛色判断性别,B错误;芦花雌鸡(ZBW)和非芦花雄鸡(ZbZb)杂交,后代基因型为ZBZb、ZbW,即雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花,能直接从毛色判断性别,C正确;非芦花雌鸡(ZbW)和杂合芦花雄鸡(ZBZb)杂交,后代基因型为ZBZb、ZbZb、ZBW、ZbW,即后代雄鸡和雌鸡均出现芦花和非芦花,不能直接从毛色判断性别,D错误。
5.(1)隐性 (2)XBXb (3)一定 男性的X染色体只能来自母亲 (4)1/2
解析:(1)该病致病基因位于X染色体上,根据该病为“无中生有”可知,其为伴X染色体隐性遗传病。(2)根据Ⅱ代2号患病可知,其基因型为XbY,Ⅰ代1号和2号表型均正常,二者的基因型分别为XBXb和XBY。(3)由于男性的X染色体只能来自母亲,故Ⅱ代2号的致病基因一定来自Ⅰ代1号。(4)Ⅰ代1号和2号的基因型分别为XBXb和XBY,Ⅱ代3号的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,其携带Xb的概率是1/2。
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