2018-2019学年高中生物第二章染色体与遗传第三节性染色体与伴性遗传学案.docx

第三节性染色体与伴性遗传学习目标1.辨别染色体组型、常染色体和性染色体的概念。2.理解性别决定和伴性遗传的含义。3.总结出伴X染色体隐性遗传的遗传规律和伴性遗传的特点。4.说出人类常见的伴性遗传病。一、染色体组型 、性染色体与性别决定1.染色体组型(1)概念：又称染色体核型，指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)作用：体现该生物染色体数目和形态特征的全貌。(3)确定染色体组型的步骤对处在有丝分裂中期的染色体进行显微摄影。测量显微照片上的染色体。剪贴染色体并进行配对、分组和排队。形成染色体组型的图像。(4)特点：染色体组型有种的特异性。(5)意义判断生物的亲缘关系。诊断遗传病。2.性染色体和性别决定(1)染色体类型项目功能存在特点常染色体与性别决定无关在雌雄个体的细胞中均相同性染色体与性别决定有关在雌雄个体的细胞中有差异(2)性别决定的主要类型：XY型和ZW型。(3)XY型性别决定的生物染色体的存在特点雌性体细胞染色体组成：2AXX。雄性体细胞染色体组成：2AXY。(4)范围：人及哺乳类、某些两栖类和许多昆虫。(5)XY型性别决定图解归纳总结男性为异型的性染色体组成(XY)，其可以产生数量相等的X、Y两种类型的精子；女性为同型的性染色体组成(XX)，只产生X一种类型的卵细胞；雌、雄配子结合机会均等，后代出现XXXY11；因此人的性别是在受精作用时决定的，起决定作用的是精子。不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体。例1下图是人类的染色体组型，据图分析：(1)甲、乙中表示男性染色体核型的是哪个？_。为什么？_；男性的染色体组成可以写成_。(2)人的性别比例为什么接近11？_。(3)人的性别是在什么时候开始决定的？_。对性别起决定作用的是哪种细胞？_。(4)所有生物都有性染色体吗？_。答案(1)甲因为甲的第23对染色体形态不一样，表示的是X和Y染色体22对常染色体XY(2)从性染色体上分析：男性为异型的性染色体组成(XY)，其可以产生数量相等的X、Y两种类型的精子；女性为同型的性染色体组成(XX)，只产生X一种类型的卵细胞；雌、雄配子结合机会均等，后代出现XXXY11(3)受精作用时精子(4)不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体，如雌雄同体的生物(如小麦)就没有性染色体例2下列有关性别决定的叙述，正确的是()A.哺乳类雌性个体的体细胞中含有两个同型的性染色体B.XY型性别决定的生物，Y染色体一般比X染色体大C.含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子D.各种生物体细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体答案A解析哺乳类属于XY型性别决定生物，雌性个体的体细胞中含两条同型的X染色体；在多数XY型性别决定的生物中，Y染色体比X染色体小；X染色体既可出现在雌配子中，也可出现在雄配子中；有些生物没有性别之分，则没有性染色体和常染色体的区别，有些有性别之分的生物也无性染色体和常染色体的区别，如蜜蜂。特别提醒(1)X与Y虽然形状、大小不相同，但在减数分裂过程中X、Y的行为与同源染色体的行为一样，要经历联会、四分体和分离的过程，因此X、Y是一对同源染色体。(2)在人类的性染色体中Y染色体比X染色体要短，但不是所有生物的Y染色体比X染色体都短，例如果蝇中的性染色体Y就比X染色体长。二、伴性遗传1.人类的伴性遗传(1)含义：由位于X或Y性染色体上的基因所控制的性状或遗传病，会随X或Y染色体的传递而遗传。(2)分类2.果蝇的伴性遗传实验(1)选择果蝇作为实验材料的优点体小；繁殖快；生育力强；容易饲养。(2)实验假设：白眼基因(w)是隐性基因，位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。(3)结论果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关。控制白眼性状的基因确实位于性染色体上。(4)意义证实了孟德尔定律的正确性。摩尔根是人类历史上第一个将一个特定的基因定位在一条特定的染色体(X染色体)上的科学家。3.人类的伴性遗传由位于X或Y性染色体上的基因所控制的性状或遗传病会随X或Y染色体的传递而遗传。(1)伴X染色体隐性遗传概念：由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式。实例：血友病、红绿色盲等。假定H、h分别为显性和隐性基因，则与血友病有关的基因型和表现型为：男性正常XHY，男性患者XhY，女性正常XHXH，女性携带者XHXh，女性患者XhXh。特点：男性患者多于女性患者。(2)伴X染色体显性遗传含义：由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式。实例：抗维生素D佝偻病。假定致病基因为A，则女性患者基因型为XAXA、XAXa；女性正常基因型为XaXa；男性患者基因型为XAY；男性正常基因型为XaY。特点：女性患者多于男性患者。(3)伴Y染色体遗传概念：由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式。实例：人类外耳道多毛症。特点：传男不传女。归纳总结分析几种常见伴性遗传方式的特点种类患者基因型遗传特点举例典型遗传图谱女性男性X染色体上隐性遗传XbXbXbY男性患者多于女性患者；往往有隔代、交叉遗传现象；女患者的父亲和儿子一定患病红绿色盲、血友病X染色体上显性遗传XAXA、XAXaXAY女性患者多于男性患者；具有世代连续性(也有交叉遗传现象)；男患者的母亲和女儿一定患病抗维生素D佝偻病Y染色体遗传无XYH患者全为男性，且“父子孙”外耳道多毛症例3果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答：(1)亲代果蝇的基因型是_。(2)写出上述过程的遗传图解。(3)若让F1中的雌雄果蝇交配，F2的表现型和比例_。答案(1)XrXrXRY(2)如图所示(3)红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇1111解析F1中雄果蝇均为白眼，因此，亲本雌果蝇一定为纯合子，也就是XrXr；子代雌果蝇均为红眼，亲代的雄果蝇一定含有XR，所以为XRY。例4(2018台州模拟)调查发现，某种单基因遗传病的患病女性与正常男性结婚，他们的儿子均患此病，女儿均正常。则该遗传病()A.属于伴X染色体显性遗传病B.在普通人群中女性患者比男性患者多C.男性患者可产生不含该致病基因的精细胞D.男性患者与表现正常女性婚配，所生儿子都正常，女儿都患病答案C解析患病女性与正常男性结婚，他们的儿子均患此病，女儿均正常，判断该遗传病属于伴X染色体隐性遗传病，A错误；在普通人群中男性患者比女性患者多，B错误；男性患者的Y染色体上没有致病基因，因此可产生不含该致病基因的精细胞，C正确；男性患者与表现正常的女性婚配，如果这个女性是纯合子，则所生子女都正常，D错误。例5(2018浙江模拟)如图所示为某一遗传病系谱图，该病的遗传方式不可能是()A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传C.伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传答案D解析如果致病基因是显性基因，用A表示，假设致病基因位于常染色体上，亲代的基因型是aaAa，则子一代的基因型也是Aa(可以是男性或女性患者)和aa，符合要求；同理可以推出子一代到子二代的遗传情况也符合要求，所以该遗传病的遗传方式可以是常染色体显性遗传。假设致病基因为显性基因且位于X染色体上，则亲代的基因型分别是XaY、XAXA(或XAXa)，产生的子一代的基因型分别是XAXa、XAY或XAXa(女性患者)、XaXa、XAY(男性患者)、XaY，其中XAXa、XaXa、XAY、XaY符合要求；同理可以推出子一代到子二代的遗传情况也符合要求，所以该遗传病的遗传方式可以是伴X染色体显性遗传。如果致病基因是隐性基因，假设致病基因位于常染色体上，亲代的基因型是Aaaa，则子一代的基因型也是Aa和aa(可以是男性或女性患者)符合要求；同理可以推出子一代到子二代的遗传情况也符合要求，所以该遗传病的遗传方式可以是常染色体隐性遗传。假设隐性致病基因位于X染色体上，则亲代的基因型是XAYXaXa，产生的子一代的基因型应该是XAXa、XaY(男性患者)，没有女性患者，所以该病的遗传方式不可能是伴X染色体隐性遗传。方法点拨遗传系谱图中遗传病的判断(1)首先确定是否为伴Y染色体遗传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：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“无中生有”是隐性遗传病，如下图1。“有中生无”是显性遗传病，如下图2。(3)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传在已确定是隐性遗传的系谱中a.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，如下图3。b.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，如下图4。在已确定是显性遗传的系谱中a.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，如下图5。b.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，如下图6。(4)不能直接确定的类型若系谱图中无法利用上述特点作出判断，只能从可能性的大小来推断：若代代连续，则很可能为显性遗传。若男女患者各占约，则很可能是常染色体上的基因控制的遗传病。若男女患者数量相差较大，则很可能是性染色体上的基因控制的遗传病，又可分为三种情况：a.若系谱图中患者男性明显多于女性，则该遗传病最可能是伴X染色体隐性遗传病。b.若系谱图中患者女性明显多于男性，则该遗传病最可能是伴X染色体显性遗传病。c.若系谱图中，每个世代表现为父亲有病，儿子全病，女儿全正常，患者只在男性中出现，则更可能是伴Y染色体遗传病。1.对于XY型性别决定的生物，下列细胞中一定含有Y染色体的是()A.受精卵 B.精原细胞C.精细胞 D.体细胞答案B解析对于XY型性别决定的生物，其性别是由性染色体决定的。在体细胞中，性染色体有一对，在配子中只有一条。对于XY型性别决定的生物，雄性个体体细胞的性染色体组成是XY，一定含有Y染色体，精原细胞与体细胞所含的染色体相同。受精卵中的性染色体组成有两种：XX或XY；精细胞中性染色体也有两种：X或Y；D选项的体细胞没有指明是雌性还是雄性，雌性个体的体细胞中不含有Y染色体。2.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色性状，w基因控制白色性状。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是()A.红眼雄果蝇 B.白眼雄果蝇C.红眼雌果蝇 D.白眼雌果蝇答案D解析先写出亲代基因型。红眼雌果蝇：XWXW或XWXw，红眼雄果蝇：XWY。若XWXWXWYXWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)；若XWXwXWYXWXW(红眼雌果蝇)、XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼雄果蝇)。可见，后代中不可能出现白眼雌果蝇。本题还可以采用直选法将D项选出，因为亲代红眼雄果蝇的基因型为XWY，其中的XW肯定要传给子代雌果蝇，而子代雌果蝇中只要存在一个W基因，就肯定表现为红眼。3.(2018浙江余姚中学期中)血友病属于隐性伴性遗传病，某人患血友病，他的岳父表现正常，岳母患血友病，对他的子女表现型的预测应当是()A.儿子、女儿全部正常B.儿子患病，女儿正常C.儿子正常，女儿患病D.儿子和女儿中都有可能出现患者答案D解析某人患血友病(相关基因用H、h表示)，基因型为XhY，他的岳父表现正常，基因型为XHY，岳母患血友病，基因型为XhXh，则他的妻子基因型一定是XHXh。对他的子女表现型的预测如图所示：4.某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿与一个表现型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()A. B. C. D.答案D解析假设色盲基因用b表示，由于该夫妇表现型正常，其不完整的基因型是XBX、XBY，后代中有色盲的儿子，所以亲本的基因型是XBXb、XBY。他们所生女儿的基因型是XBXB、XBXb，当女儿基因型为XBXb时，与正常的男子(XBY)结婚能够生出红绿色盲基因携带者，其概率是。5.(2018安徽东至二中期末)调查一个很大的人群时，发现整个人群中男女性别比例基本相等，其原因是()男性产生两种类型的精子且比例为11，女性只产生一种卵细胞女性产生两种卵细胞，男性只产生一种精子男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等女性产生的两种卵细胞与精子结合的机会相等含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性A. B.C. D.答案C解析男性产生两种类型的精子且比例为11，女性只产生一种卵细胞，正确；错误；男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等，正确；女性只产生一种卵细胞，错误；含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性，正确。6.如图为某个色盲家族的遗传系谱图，色盲基因用b表示，请回答下列问题：(1)11号的色盲基因来自于代个体中的_号。(2)在这个系谱图中，可以肯定为女性携带者的一共有_人，她们是_。(3)7号和8号再生一个患病儿子的概率为_。(4)6号的基因型为_。答案(1)2(2)52、4、7、9、10(3) (4)XBXB或XBXb解析(1)11号的基因型是XbY，其Xb来自母亲7号，7号的Xb又来自其母亲2号，所以11号的色盲基因来自代个体中的2号。(2)由解析(1)可知，2号和7号肯定是携带者，由于3号是色盲患者，其色盲基因肯定要传给女儿，所以9号和10号也肯定是携带者；再由于8号是色盲患者，其色盲基因只能来自4号，故4号也是携带者，因此可以肯定共有5人是携带者。(3)7号XBXb8号XbYXBXb、XbXb、XBY、XbY，所以7号和8号再生一个患病儿子的概率为。(4)1号XBY2号XBXbXBXB、XBXb、XBY、XbY，所以6号的基因型为XBXB或XBXb。对点训练题组一染色体组型、性染色体与性别决定1.将生物体细胞内的全部染色体配对、分组和排列制作染色体组型时，不依据()A.染色体的大小 B.染色体的来源C.染色体的形状 D.染色体的着丝粒位置答案B解析制作染色体组型主要依据染色体的大小、形状和着丝粒位置，对体细胞内的全部染色体进行配对、分组和排列。2.(2018杭州高一检测)在下列人类生殖细胞中，哪两种细胞结合成的受精卵会发育成正常男孩()23X22X21Y22YA.和 B.和C.和 D.和答案D解析要发育成正常的男孩，在精子当中必须含有Y染色体，再加上22条常染色体，因此精子必须选择，而正常的卵细胞必须含22条常染色体和一条X染色体，故选择。3.下列有关性状与性染色体的叙述中，错误的是()A.ZW型性别决定的生物，雄性体细胞中性染色体大小相同B.性染色体上的基因都与性别决定有关C.XY型性别决定的生物，体细胞中含有性染色体D.伴性遗传不一定有交叉遗传现象答案B解析ZW型性别决定的生物，雄性体细胞中性染色体为ZZ，大小相同，A正确；决定性别的基因位于性染色体上，但是性染色体上的基因并不都与性别决定有关，B错误； XY型性别决定的生物，体细胞中含有性染色体XX或XY，C正确；伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传、隔代遗传的特点，而伴X染色体显性遗传没有交叉遗传的特点，D正确。4.人类染色体组型是指()A.对人类染色体进行分组、排列和配对B.代表了生物的种属特征C.人的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征D.人们对染色体的形态特征的分析，依据的是着丝粒的位置答案A解析人类染色体组型是指人的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征；染色体组型也叫染色体核型，是指某一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征；常以有丝分裂中期的染色体作为观察染色体组型的对象；对形态特征的观察和分析，主要根据染色体上着丝粒的位置进行。题组二伴性遗传的特点5.下列有关红绿色盲症的叙述，正确的是()A.红绿色盲症的遗传不遵循基因的分离定律B.红绿色盲症是一种常染色体隐性遗传病C.红绿色盲症患者中女性多于男性D.近亲结婚导致红绿色盲症的发病率升高答案D解析红绿色盲症由一对基因控制，遵循基因的分离定律，A错误；红绿色盲症是一种伴X染色体隐性遗传病，B错误；因男性只要有一个色盲基因就患病，而女性需要两个色盲基因才患病，所以红绿色盲症患者中女性少于男性，C错误；近亲结婚由于双方携带同种隐性致病基因的概率高，所以导致隐性遗传病的发病率升高，D正确。6.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，这种遗传病的遗传特点之一是()A.男患者与女患者结婚，其女儿正常B.男患者与正常女子结婚，其子女均正常C.女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病D.患者的正常子女不携带其父母传递的致病基因答案D解析伴X染色体显性遗传病有如下特点：若儿子患病，母亲一定患病；若父亲患病，女儿一定患病。女患者与正常男子结婚，儿子和女儿都有可能患病。若子女正常，即女儿基因型为XaXa，儿子基因型为XaY，则不携带其父母传递的致病基因。7.如图为某一遗传病的家系图，据图可以作出的判断是()A.母亲肯定是纯合子，子女是杂合子B.这种遗传病女性发病率高于男性C.该遗传病不可能是X染色体上的隐性遗传病D.子女中的致病基因不可能来自父亲答案C解析据图无法准确判断该病的遗传方式，但是可以排除伴X染色体隐性遗传，因为伴X染色体隐性遗传中，正常的男性不会有患病的女儿。8.某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是红绿色盲，但其弟弟是红绿色盲患者，那么红绿色盲基因的传递过程是()A.祖父父亲弟弟 B.祖母父亲弟弟C.外祖父母亲弟弟 D.外祖母母亲弟弟答案D解析设红绿色盲相关基因用B、b表示，此人的祖父、外祖父、父亲均正常(XBY)，因此A、B、C三项均被排除。此人的弟弟是红绿色盲(XbY)，其中Xb基因来自其母亲(XBXb)，而其母亲的Xb基因来自其外祖母(XBXb)。题组三遗传系谱图的分析与判断9.犬也存在色盲性状。如图为某一品种犬的系谱图(涂灰表示色盲)。请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是()A.常染色体显性遗传B.常染色体隐性遗传C.伴X染色体显性遗传D.伴X染色体隐性遗传答案C解析根据系谱图可知，1号雄犬患病，但5号雌犬没有患病，说明该病一定不是伴X染色体显性遗传病。10.某种遗传病的家庭系谱图如下，该病受一对等位基因控制，假设图中的父亲不携带致病基因，请分析该对夫妇所生男孩患病的概率、再生一患病男孩的概率分别是()A. B.C. D.答案C解析由系谱图可知，父亲不携带致病基因，因此该病为伴X染色体隐性遗传病，设控制该病的等位基因为B、b，则父亲的基因型为XBY，母亲的基因型为XBXb。性别已知，基因型为XY，其中基因型为XbY的个体所占比例为；性别不确定，生男孩的概率为，因此该夫妇再生一患病男孩的概率为()(生男孩概率)()(男孩患病概率)。11.根据人类遗传病系谱图中各世代个体的表现型进行判断，下列说法不正确的是()A.是常染色体隐性遗传B.最可能是伴X染色体隐性遗传C.最可能是伴X染色体显性遗传D.可能是伴X染色体显性遗传答案D解析双亲正常女儿患病，一定是常染色体隐性遗传病。如果致病基因位于X染色体上，则其父亲必为患者；双亲正常，后代有病，必为隐性遗传，因后代患者全为男性，可知，致病基因最可能位于X染色体上，由母亲传递而来；父亲有病，母亲正常，子代女儿全患病，儿子全正常，最可能为伴X染色体显性遗传病；父亲有病，儿子全患病，女儿正常，最可能为伴Y染色体遗传病，不可能为伴X染色体显性遗传，其他遗传病的可能性极小。12.血友病为伴X染色体隐性遗传病，下图所示的遗传系谱图中，能确定不属于血友病遗传的是()答案C解析血友病是X染色体上的隐性基因控制的遗传病，而C图所示遗传系谱为常染色体上的隐性遗传病。综合强化13.下图是六个家族的遗传图谱(阴影表示患者)，请据图回答：(1)可判断为伴X染色体显性遗传的是_。(2)可判断为伴X染色体隐性遗传的是_。(3)可判断为伴Y染色体遗传的是_。(4)可判断为常染色体遗传的是_。答案(1)B(2)C、E(3)D(4)A、F解析D图为伴Y染色体遗传，因为其遗传特点是父传子，子传孙。由B图中父亲患病，所有的女儿都患病，可判断该病为伴X染色体显性遗传。C图和E图是伴X染色体隐性遗传，因为C图中母亲患病，所有的儿子都患病，而父亲正常，所有的女儿都正常；E图中男性将致病基因通过女儿传给了外孙。A图和F图是常染色体隐性遗传，首先根据“无中生有”判断为隐性遗传，再根据父亲无病，而两个家族中都有女儿患病判断为常染色体隐性遗传。14.观察下列四幅遗传系谱图(阴影表示患者)，回答有关问题：(1)图中肯定不是伴性遗传的是()A. B.C. D.(2)若已查明系谱中的父亲不携带致病基因，则该病的遗传方式为_，判断依据是_。(3)按照(2)题中的假设求出系谱中下列概率：该对夫妇再生一患病孩子的概率：_。该对夫妇所生儿子中患病的概率：_。该对夫妇再生一患病儿子的概率：_。答案(1)C(2)伴X染色体隐性遗传夫妇双方正常，孩子中有患者，表明致病基因为隐性；父亲不携带致病基因，表明致病基因不在常染色体上，也不在Y染色体上(3)解析(1)比较四组系谱图，可发现系谱图双亲均正常而孩子中有患者，可推知双亲的正常性状为显性，孩子患病性状为