备课素材：ZW型性别决定及其伴性遗传 高一下学期生物人教版必修2

ZW型性别决定及其伴性遗传

2019版高中生物学必修二简单介绍了鸡的ZW型性别决定及遗传方式：各类考试，ZW型性别决定及其伴性遗传屡现。那么，ZW型性别决定及其伴性遗传有什么特点？ZW型性别决定是性别决定系统之一，属于染色体形态决定型（基因决定型）。在此系统下，雌性属于异配性别、雄性属于同配性别。鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物均属ZW型性别决定。在ZW型性别决定的伴性遗传中，尽管与XY型性别决定一样其伴性遗传也分为三种类型，但因雌雄个体的性染色体组型与XY型正好相反，因而其遗传特点与XY型呈现出明显不同的遗传特点。表现在:

一是伴W染色体遗传:限雌遗传、雌性之间代代传;

二是伴Z染色体显性遗传:雄性多于雌性、连续遗传、雌性个体的雄性亲本及雄性后代都具有相应性状;

三是伴Z染色体隐性遗传:雌性具有就表现，雄性纯合才表现，雌性多于雄性、雄性个体的雌性亲本与子代均具有。

伴性遗传在生产实践中常用于进行性别鉴定，如，蛋鸡厂为了提高产蛋率和饲料利用率，需要尽早对孵化出的小鸡进行性别鉴定，即早期性别鉴定。生产上可利用鸡的伴Z染色体性状--芦花与非芦花羽毛实现，由于这对性状在鸡孵出时即可表现，而且存在着明显的性别关系，因而可据此进行准确鉴定，在这对伴性性状中，芦花为显性

(B)、非芦花为隐性(b)，如果用芦花母鸡(ZBW)与非芦花公鸡(ZbZb)杂交，其后代的性状表现将表现为:母鸡全为非芦花(Zbw)、公鸡全为芦花(ZBZb)。例1.《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面，《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我困劳动人民早已拥有利用杂交手段培有蚕种的智慧，现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:

(1)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为。

(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性。三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是。

;若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。

(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型:③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。

统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与I组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:①I组所得雌蚕的B基因位于染色体上②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。

③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由_。

答案：(1)协同进化。

(2)3/6450(3)①常②bbZWB③Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子，与白壳卵雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别

例2.现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑（性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性），已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关，B/b与色素的合成有关，显性基因B为有色基因，b为白化基因；显性基因Y决定栗羽，y决定黄羽。（1）为探究羽色遗传的特点，科研人员进行了如下实验。组别亲本（纯系）子一代实验一白羽雄性×栗羽雌性栗羽雄性：白羽雌性=1:1实验二黄羽雄性×栗羽雌性[来栗羽雄性：黄羽雌性=1:1实验三黄羽雄性×白羽雌性栗羽雄性：黄羽雌性=1:1实验四白羽雄性×黄羽雌性栗羽雄性：白羽雌性=1:1①实验一和实验二中，亲本中栗羽雌性的基因型为ZBYW，黄羽雄性的基因型为______。②实验三和实验_______互为正反交实验，由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雌性的基因型为____。（2）科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体，并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交，F1均为不完全黑羽。随机选取若干F1雌雄个体相互交配，

F2羽色类型及比例，得到下表所示结果（表中结果均为雏鸟的统计结果）。F2羽色类型及个体数目①依据_________，推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据__________，推测黑羽性状遗传与性别不相关联。杂交结果说明，F2羽色类型符合_____________（填“完全显性”、“不完全显性”或“隐性”）遗传的特点。②若控制黑羽性状的等位基因为H/h，纯系的栗羽基因型为HHZBYZBY或HHZBYW，推测黑羽的基因型为____，上述实验中F2基因型有_______种。③根据F2的实验结果推测，H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用，黑羽与不完全黑羽出现是在_______基因存在的条件下，h基因影响_______基因功能的结果。（3）根据上述实验，以黑羽雌性和白羽雄性杂交，可直接选择后代羽色为_____的雏鸟进行培养，作为蛋用鹌鹑。答案：（1）①ZBy

ZBy

②四

ZbYW（2）①F2栗羽:不完全黑羽:黑羽=1:2:1

每一性状的雌雄比例相同

不完全显性②hhZBYZBY或hhZBYW

6③B（2分）

Y（2分）（3）白羽解析：（1）①根据题意可知，只有当B存在时，y黄色才能显现，实验二子代栗羽雄性：黄羽雌性=1：1，雌性都是黄羽，基因型为ZByW，W染色体只能来自母本，ZBy来自其父本，而且雌性子代没有其他类型的性状分离，所以父本为纯合ZByZBy。②正反交是同一相对性状，性别不同的杂交，实验三黄羽雄性×白羽雌性组合，实验四恰好是性别相反的黄羽雌性×白羽雄性；对于实验四，栗羽雄性的两条性染色体为ZZ，而且必须还有B和Y，其母本黄羽有B，没有Y，Y只能由父本提供，父本如果有B就不是白色了，因此可以推测亲本中白羽雄性的基因型为ZbYZbY。（2）①“从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体”可知黑色为隐性性状，根据表格中F2代表现为栗羽：不完全黑羽：黑羽=（573+547）：（1090+1104）：（554+566）=1：2：1，故可推断黑与性状是由一对等为基因控制的．而三种形状的雌雄比=（573+1090+554）：（547+1104+566）=1：1，说明黑羽性状遗传与性别无关。②根据题意，黑羽与栗羽为不完全显性遗传，纯系的栗羽基因型为HHZBYZBY或HHZBYW，可以推测黑羽的基因型为hhZBYZBY或hhZBYW；而基因型为H/h的基因型有3种，则ZW的是2种，符合自由