2018-2019高中生物 第3章 遺傳和染色體 第2節(jié) 基因的自由組合定律 第2課時 性別決定和伴性遺傳學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第2課時　性別決定和伴性遺傳 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識概覽(教師用書獨具) 1．闡明性別決定的過程。(重點) 2．理解伴性遺傳的特點。(重難點) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、性別決定和伴性遺傳 1．性別決定 (1)概念：性別決定是雌雄異體生物決定性別的方式。 (2)基礎(chǔ) 性別主要由基因決定，決定性別的基因在性染色體上。 (3)染色體的類型 ①性染色體：決定性別的染色體。一般是1對。 ②常染色體：數(shù)量為n－1對(n為染色體對數(shù))。 (4)性別決定方式 類別 XY型 ZW型 雄性 雌性 雄性 雌性 染色體組成 常染色體＋XY(異型) 常染色體＋XX (同型) 常染色體＋ZZ (同型) 常染色體＋ZW (異型) 生物類型 大多雌雄異體的植物、全部哺乳動物等 鳥類、部分昆蟲和部分兩棲類等 (5)性別決定的過程圖解 ①XY型生物的性別決定： ②ZW型生物的性別決定： 2．伴性遺傳 (1)概念：由性染色體上的基因決定的性狀，在遺傳時與性別相關(guān)聯(lián)，也稱性連鎖遺傳。 (2)實例：人類紅綠色盲的遺傳、人類血友病的遺傳、果蠅眼色的遺傳、女婁菜葉形的遺傳等。 (3)人類紅綠色盲及其遺傳特點： ①紅綠色盲基因：位于X染色體上，Y染色體上沒有這種基因，可用Xb表示。 ②人類正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型： 女性 男性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表現(xiàn)型 正常 正常(攜帶者) 色盲 正常 色盲 ③遺傳特點： a．男性發(fā)病率明顯高于女性。 b．男性的紅綠色盲基因只能來自母親，以后只能傳給女兒。 c．女性患者的父親一定是色盲，兒子也是色盲。 ④男性色盲多于女性色盲的原因 女性只有兩條X染色體上都有紅綠色盲基因(b)時，才表現(xiàn)為色盲，而男性只要含有紅綠色盲基因(b)，就表現(xiàn)為色盲。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷對錯 (1)常染色體上的基因與性別決定無關(guān)，性染色體上的基因與性別決定都有關(guān)。 (　　) (2)人類性別決定發(fā)生于受精時，后代性別取決于父方。 (　　) (3)性染色體上的基因控制的性狀遺傳都屬于伴性遺傳。 (　　) (4)只要含有紅綠色盲基因就是紅綠色盲患者。 (　　) (5)男性的紅綠色盲基因只能來自母親，傳給女兒。 (　　) 提示：(1)　性染色體上的基因不一定與性別有關(guān)，如紅綠色盲基因。 (2)√　(3)√ (4)　紅綠色盲攜帶者含有紅綠色盲基因，但不是紅綠色盲患者。 (5)√ 2．下列關(guān)于人類性別決定與伴性遺傳的敘述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632081】 A．性染色體上的基因都與性別決定有關(guān) B．性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳 C．生殖細(xì)胞中只表達性染色體上的基因 D．初級精母細(xì)胞和次級精母細(xì)胞中都含Y染色體 B　[性染色體上的基因并不都與性別決定有關(guān)，但都伴隨性染色體遺傳；生殖細(xì)胞中表達的基因并非都在性染色體上；次級精母細(xì)胞中不一定含有Y染色體。] 3．下圖所示的紅綠色盲患者家系中，女性患者Ⅲ9的性染色體只有一條X染色體，其他成員性染色體組成正常。Ⅲ9的紅綠色盲致病基因來自(　　) A．Ⅰ1　　　 B．Ⅰ2 C．Ⅰ3 D．Ⅰ4 B　[根據(jù)題意結(jié)合遺傳系譜可知，Ⅲ9患色盲且只有一條X染色體，而Ⅱ7不患色盲，則可判定Ⅲ9的色盲基因來自Ⅱ6，Ⅱ6攜帶色盲基因但不患色盲，因此色盲基因一定來自Ⅰ2。] [合 作 探 究攻 重 難] 性別決定和伴性遺傳的特點 背景材料 19世紀(jì)，在歐洲的皇室家族流傳著一種遺傳病——血友病，被人稱為“皇室病”。該病最初來自維多利亞女王，維多利亞女王又將血友病傳給了她的后代，這樣血友病就在歐洲眾多的皇室家族中蔓延開來。血友病患者在出血時血液凝固緩慢甚至完全不凝固，血友病是一種常見的人類遺傳病。 [思考交流] 1．生育男孩或女孩，是由精子的種類決定的還是由卵細(xì)胞的種類決定的？ 提示：由精子的種類決定。 2．血友病的遺傳方式是怎樣的？ 提示：是一種伴X染色體隱性遺傳病。 3．該病的遺傳有什么特點？ 提示：①男性患者多于女性。②隔代交叉遺傳。 4．女性血友病患者的父親和兒子表現(xiàn)型是怎樣的？ 提示：女性患者的父親和兒子都是患者。 1．X、Y染色體同源區(qū)段與非同源區(qū)段 在X、Y染色體的同源區(qū)段，基因是成對存在的，存在等位基因或相同基因，而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因或相同基因。 2．X、Y染色體非同源區(qū)段基因的遺傳 基因 位置 X染色體的非同源區(qū)段 Y染色體的非 同源區(qū)段 伴X隱性 遺傳病 伴X顯性 遺傳病 伴Y遺傳病 模型 圖解 遺傳 特點 ①男患者多于女患者。 ②女病父子都病。 ③男正母女都正。 ①女患者多于男患者。 ②男病母女都病。 ③女正父子都正。 父傳子，子傳孫，世代連續(xù) 舉例 人類紅綠色盲癥 抗維生素D佝僂病 人類外耳道多毛癥 3.X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳 X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似，但也有差別，如： [典例通關(guān)] 關(guān)于人類紅綠色盲的遺傳，下列預(yù)測正確的是(　　) A．父親色盲，則女兒一定是色盲 B．母親色盲，則兒子一定是色盲 C．祖父母都色盲，則孫子一定是色盲 D．外祖父母都色盲，則外孫女一定是色盲 [技巧點撥]　理解人類紅綠色盲遺傳的特點是解題關(guān)鍵。 B　[本題的四個選頂中，A項父親只能傳給女兒一個色盲基因，若母親傳給女兒一個正常的基因，她只能是攜帶者。C項中孫子的性染色體Y是由父親傳給的，因Y上不攜帶色盲基因，所以孫子不一定是色盲。D項若外祖父母能傳遞給女兒兩個色盲基因，女兒傳給外孫女一個色盲基因，但另一基因來自父親，所以不一定是色盲。只有B選項是正確的，因母親是色盲，產(chǎn)生的卵細(xì)胞上帶有色盲基因，并且一定傳給兒子，父親只傳給他一條Y染色體。] 　(1)若父親是色盲，母親正常，子女一定是正常嗎？ 提示：不一定。母親若不攜帶色盲基因，子女則正常；母親若是攜帶者，則子女都可能患病。 (2)若母親是色盲，父親正常，子女情況如何？ 提示：兒子色盲，女兒正常。 [活學(xué)活用] 1．抗維生素D佝僂病是由位于X染色體上的顯性致病基因決定的一種遺傳病，這種疾病的遺傳特點之一是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632082】 A．男患者與女患者結(jié)婚，其女兒正常 B．男患者與正常女子結(jié)婚，其子女均正常 C．女患者與正常男子結(jié)婚，必然兒子正常女兒患病 D．患者的正常子女不攜帶該患者傳遞的致病基因 D　[根據(jù)X染色體顯性遺傳的規(guī)律，其中A、B項中男患者的女兒一定患病；在C項中，女患者與正常男子結(jié)婚，其后代兒子、女兒都可能正常，也可能患??；D項中，由于子女正常，故肯定不攜帶致病基因。] 2．某女性是紅綠色盲患者，下列說法正確的是(　　) A．該女性一定遺傳了其祖父的色盲基因 B．該女性一定遺傳了其外祖父的色盲基因 C．該女性一定遺傳了其外祖母的色盲基因 D．該女性一定遺傳了其祖母的色盲基因 D　[該女性的色盲基因一個來自父親，父親的色盲基因只能來自祖母，Y染色體來自祖父，故不能遺傳祖父的色盲基因，故A錯誤、D正確；另一個色盲基因來自母親，母親的這個色盲基因可能來自外祖父，也可能來自外祖母，故B、C錯誤。] 1．一對夫婦生一對“龍鳳胎”，一男孩一女孩，女孩是紅綠色盲患者，男孩色覺正常，這對夫婦的基因型分別是(　　) A．XbY、XBXB B．XBY、XBXb C．XBY、XbXb D．XbY、XBXb D　[由于女孩是紅綠色盲患者可以判斷父母各提供了一個Xb配子，又由于男孩色覺正?？膳袛嗄赣H提供了一個XB配子，因此這對夫婦的基因型為XbY和XBXb。] 2．某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是紅綠色盲患者，但其弟弟是紅綠色盲患者，那么紅綠色盲基因的傳遞過程是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632083】 A．祖父→父親→弟弟 B．祖母→父親→弟弟 C．外祖父→母親→弟弟 D．外祖母→母親→弟弟 D　[此人的祖父、外祖父、父親均正常(XBY)，因此A、B、C三項均被排除；此人的弟弟是色盲(XbY)，其中Xb基因來自其母親(XBXb)，而其母親的Xb基因來自其外祖母。] 題后反思：在伴X隱性遺傳中，男性患者多于女性，具有隔代、交叉遺傳的現(xiàn)象；男性患者都是XbY，他們的Xb來自母親，將來要傳給女兒。 遺傳病類型的分析 背景材料 下圖是人類某一家庭遺傳病的遺傳系譜圖(設(shè)甲病與A、a這對等位基因有關(guān)，乙病與B、b這對等位基因有關(guān)，且甲、乙其中之一是伴性遺傳病)。 [思考交流] 1．甲、乙兩種遺傳病的遺傳方式分別是什么？請簡述判定理由。 提示：甲為常染色體隱性遺傳病，因Ⅱ3和Ⅱ4正常，而Ⅲ8患甲病；由題意“甲、乙其中之一是伴性遺傳病”，再結(jié)合圖譜可知乙為伴X隱性遺傳病。 2．Ⅲ8與Ⅲ10的基因型分別是什么？ 提示：Ⅲ8為aaXBXB或aaXBXb，Ⅲ10為AAXbY或AaXbY。 3．Ⅲ10的致病基因來自哪一個體？ 提示：Ⅲ10的致病基因只能來自Ⅱ6。 步驟 現(xiàn)象及結(jié)論的口訣記憶 圖譜特征 第一，排除或確定伴Y遺傳 若系譜圖中患者全為男性，而且患者后代中男性全為患者，則為伴Y遺傳病；若系譜圖中，患者有男有女，則不是伴Y遺傳 伴Y染色體遺傳 第二，確定圖譜中遺傳病是顯性遺傳還是隱性遺傳 “無中生有”(無病的雙親，所生的孩子中有患者)，則為隱性遺傳 隱性遺傳 第二，確定圖譜中遺傳病是顯性遺傳還是隱性遺傳 “有中生無”(有病的雙親，所生的孩子中出現(xiàn)無病的)，則為顯性遺傳 顯性遺傳 第三，確定致病基因位于常染色體上還是位于性染色體上 ①父親有病兒子正常 ②父病女必病，子病母必病 伴X染色體顯性遺傳 ①雙親有病女兒正常 ②父病女不病或子病母不病 常染色體顯性遺傳 ①父親正常兒子有病 ②母病子必病，女病父必病 伴X染色體隱性遺傳 ①父親正常女兒有病 ②母病子不病或女病父不病 常染色體隱性遺傳 第四，若系譜圖中無上述特征，只能從可能性大小方面推測 ①若該病在代與代間連續(xù)遺傳→ ②若該病在系譜圖中隔代遺傳→ 題后反思： [典例通關(guān)] 下圖為人類某種遺傳病的系譜圖，已知該性狀受一對等位基因控制，下列說法正確的是(　　) A．該遺傳病屬于隱性遺傳病，其致病基因一定位于X染色體上 B．若Ⅲ－2為患者，則Ⅲ－2與Ⅲ－4婚配，所生男孩患病的概率為1/4 C．圖中表現(xiàn)型正常的女性都是雜合子，患病女性為純合子 D．圖中Ⅲ－3的致病基因一定來自Ⅰ－1 [技巧點撥]　先判斷遺傳病類型，再判斷相應(yīng)個體可能的基因型，最后計算相應(yīng)的概率。 C　[據(jù)圖可知：Ⅱ－1和Ⅱ－2都正常，子代Ⅲ－1為患者，表明該病為隱性遺傳病，但致病基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上，選項A錯誤。假設(shè)患病基因為a，若Ⅲ－2與Ⅲ－4婚配，則Ⅲ－2為女性，如果為伴X隱性遺傳，Ⅲ－2為女性患者，其父親Ⅱ－1一定患病，而Ⅱ－1表現(xiàn)正常，所以該病不屬于伴X遺傳病，應(yīng)為常染色體遺傳病，Ⅲ－2基因型為aa，Ⅲ－4基因型為Aa，所生男孩患病的概率為1/2，選項B錯誤。如果為常染色體隱性遺傳病，圖中表現(xiàn)型正常的女性都是雜合子才可能生下患病子代；如果為伴X染色體隱性遺傳病，正常的女性都是雜合子才可能生下患病兒子或患病女兒；無論常染色體隱性遺傳病，還是伴X染色體隱性遺傳病，患病女性都是純合子，選項C正確。若該病為伴X染色體隱性遺傳病，則Ⅲ－3的致病基因來自Ⅰ－2，不會來自Ⅰ－1，選項D錯誤。] 　(1)若Ⅲ－2為女性患者，則該遺傳病的遺傳方式是否可確定？ 提示：可確定。該病為常染色體隱性遺傳病。 (2)若已知該病是伴X染色體隱性遺傳病，則Ⅲ－2個體是正常女孩、正常男孩的概率分別是多少？ 提示：正常女孩的概率是，正常男孩的概率是。 [活學(xué)活用] 1．下列是人類有關(guān)遺傳病的四個系譜圖，與甲、乙、丙、丁四個系譜圖相關(guān)的說法正確的是(　　) A．乙系譜圖中患病男孩的父親一定是該致病基因的攜帶者 B．丁系譜圖中的夫妻再生一個正常男孩的概率是1/8 C．甲、乙、丙、丁都可能是白化病的系譜圖 D．甲、乙、丙、丁都不可能是紅綠色盲的系譜圖 B　[乙系譜圖表示隱性遺傳，但不能確定致病基因是在常染色體上還是X染色體上，若在X染色體上，則父親不是該致病基因的攜帶者；丁系譜圖表示常染色體顯性遺傳，雙親基因型均為Aa，生正常孩子(aa)的概率是1/4，則生一個正常男孩的概率是1/8；白化病為常染色體隱性遺傳病，而丁系譜圖表示常染色體顯性遺傳；乙系譜圖有可能是紅綠色盲的系譜圖。] 2．下圖為某遺傳病的系譜圖，相關(guān)基因用B、b表示。圖中Ⅲ1個體的基因型不可能是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632084】 A．bb　　　　 B．Bb C．XbY D．XBY D　[由題意可知，男性患者多于女性患者，且Ⅱ3女性患病，其父親Ⅰ1和兒子Ⅲ1均患病，故該病最可能為伴X染色體隱性遺傳病，C正確；該病也可能為常染色體隱性遺傳病或常染色體顯性遺傳病，A、B正確；若為伴X染色體顯性遺傳病，則Ⅰ2的兒子Ⅱ1也應(yīng)正常，故該病不是伴X染色體顯性遺傳病，D錯誤。] 題后反思：“三步法”進行遺傳系譜圖分析 [當(dāng) 堂 達 標(biāo)固 雙 基] 1．下列關(guān)于性染色體的敘述中，錯誤的是(　　) A．決定性別的染色體叫性染色體 B．性染色體僅存在于性細(xì)胞中 C．性染色體幾乎存在于所有細(xì)胞中 D．哺乳動物的體細(xì)胞中含有一對性染色體 B　[性染色體是與性別決定有關(guān)的染色體，它在性細(xì)胞中和體細(xì)胞中均存在。] 2．果蠅的紅眼為伴X染色體顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632085】 A．雜合紅眼雌果蠅紅眼雄果蠅 B．白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 C．雜合紅眼雌果蠅白眼雄果蠅 D．白眼雌果蠅白眼雄果蠅 B　[果蠅的性別決定同人一樣為XY型。由于紅眼與白眼這一對等位基因位于X染色體上，故在雄果蠅中，只要X染色體上帶有隱性基因就表現(xiàn)為白眼，而雌果蠅則必須在隱性純合時才能表現(xiàn)為白眼。根據(jù)分離定律，在題目所給的組合中，只有B項可直接從后代的表現(xiàn)型中判斷出子代的性別。] 3．一對同卵孿生姐妹分別與一對同卵孿生兄弟婚配，其中一對夫婦第一胎所生的男孩患紅綠色盲，第二胎所生的女孩色覺正常；另一對夫婦第一胎生的女孩患紅綠色盲，第二胎生的男孩色覺正常。這兩對夫婦的婚配方式是(　　) A．XBXBXbY B．XBXbXBY C．XbXbXBY D．XBXbXbY D　[同卵雙生的兩人基因型完全相同，由題意可知，生育的男孩、女孩均有正常及患者，因此可推知其父母的婚配方式為XBXbXbY。] 4．如圖為某家族遺傳病系譜圖(陰影表示患者)，下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．致病基因位于X染色體上 B．該遺傳病在男、女群體中發(fā)病率不同 C．Ⅰ－2與Ⅱ－6基因型不同 D．若Ⅲ－7與Ⅲ－8結(jié)婚，則子女患病的概率為2/3 D　[根據(jù)圖中Ⅱ－5、Ⅱ－6和Ⅲ－9的性狀表現(xiàn)及“有中生無為顯性”可知，該遺傳病為顯性遺傳病，Ⅱ－6為男患者而其女兒(Ⅲ－9)正常，可知致病基因位于常染色體上，性狀與性別無關(guān)，即該遺傳病在男、女群體中發(fā)病率相同，A項和B項錯誤；Ⅰ－2的子代有隱性純合子，則其為雜合子，同理可知Ⅱ－6也為雜合子，二者基因型相同，C項錯誤；若相關(guān)基因用A、a表示，結(jié)合系譜圖及其遺傳方式，可推知Ⅲ－7的基因型為aa，Ⅲ－8的基因型為1/3AA、2/3Aa，二者婚配子代正常的概率為2/31/2＝1/3，則患病的概率為2/3，D項正確。] 5．蘆花雞羽毛有黑白相間橫斑條紋，控制基因位于Z染色體上。蘆花(B)雞對非蘆花(b)雞為顯性，現(xiàn)有一只蘆花母雞與非蘆花公雞雜交，則后代中小雞的性狀是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632086】 A．既有蘆花母雞，又有蘆花公雞 B．既有非蘆花公雞，又有非蘆花母雞 C．蘆花雞都為母雞 D．蘆花雞都為公雞 D　[雞的性染色體組成為ZW型，母雞為ZW，公雞為ZZ，題干中它們的組合是ZBW與ZbZb，其后代基因型是ZBZb、ZbW，即蘆花雞均為公雞，非蘆花雞均為母雞。] 6．下圖是人類紅綠色盲的遺傳系譜圖(基因用B、b表示陰影表示患者)，請分析回答： (1)控制人類紅綠色盲的基因位于________染色體上，患者的基因型可表示為________。此類遺傳病的遺傳特點是_____________________________ ___________________________________________________________。 (2)寫出該家族中下列成員的基因型： 4．__________，10.__________，11.__________。 (3)14號成員是色盲患者，其致病基因是由第一代中的某個個體傳遞來的。用成員編號和“→”寫出色盲基因的傳遞途徑：____________________。 (4)若成員7號與8號再生一個孩子，是色盲男孩的概率為__________，是色盲女孩的概率是__________。 [解析]　(1)人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，男性患者多于女性患者，有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，并且女性患者的父親和兒子一定患病。 (2)4號和10號均為色盲男性，基因型均為XbY。5號和6號正常，生出色盲兒子，則5號、6號基因型分別為XBY和XBXb,11號為女性，其基因型為XBXB或XBXb。 (3)14號的色盲基因來自其母親8號，8號的色盲基因來自她的父親4號，而4號的色盲基因來自他的母親1號。 (4)7號和8號的基因型分別為XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率為1/4，其后代中不會出現(xiàn)色盲女孩(XbXb)，即概率為0。 [答案]　(1)X　XbXb和XbY　男性患者多于女性患者，具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，女性患者的父親和兒子一定患病　(2)XbY　XbY　XBXb或XBXB (3)1→4→8→14　(4)1/4　0 [核心語句歸納] 1．性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式。 2．XY型性別決定的生物，雌性的性染色體組成為XX，雄性為XY。 3．ZW型性別決定的生物，雄性的性染色體組成為ZZ，雌性為ZW。 4．伴X染色體隱性遺傳病的遺傳特點： (1)男性患者多于女性患者。 (2)女性患者的父親和兒子一定是患者。 (3)交叉遺傳。 5．伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點： (1)女性患者多于男性患者。 (2)男性患者的母親和女兒一定是患者。 (3)交叉遺傳。