2.3伴性遗传（学生版）-高一生物讲义（人教版必修2）

2.3伴性遗传目标导航目标导航教学目标课程标准目标解读有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能。概述性染色体上的基因传递和性别相关联。概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析，对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学预测。运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议。关注伴性遗传理论在实践中的应用。教学重点伴性遗传的特点。教学难点运用伴性遗传理论分析解决实践中的相关问题。知识精讲知识精讲知识点01性染色体和性别决定、伴性遗传一、性染色体和性别决定1.染色体类型(1)常染色体：与性别决定无关的染色体。(2)性染色体：与性别决定有关的染色体。性别决定方式(1)遗传因素决定性别①性染色体决定性别XY型：雄性：常染色体＋XY（异型）；雌性：常染色体＋XX（同型）。生物类型：哺乳动物、大部分高等植物、果蝇、菠菜、大麻等雌雄异株植物等。ZW型：雄性：常染色体＋ZZ（同型）；雌性：常染色体＋ZW（异型）。生物类型：鸟类、蛾蝶、草莓、鱼等。XO型：雄性：XO；雌性：XX生物类型：蝗虫、蟋蟀、蟑螂等②染色体组的倍数决定性别：蚂蚁、蜜蜂。蜂皇是雌蜂，工蜂（2n=32）是由受精卵发育而来的不育的雌蜂，雄蜂(n=16)是由未受精的卵细胞发育而来。基因决定性别①复等位基因决定性别：葫芦科喷瓜存在雌雄同株、雌株和雄株三种性别，由复等位基因决定②两对等位基因决定性别：玉米为雌雄同株，分别为两性、雌性和雄性三种性别。环境因素决定性别：①温度决定：龟、鳖、鳄无性染色体，孵化温度决定性别②光照条件：一般来说，短日照促使短日植物多开雌花，长日植物多开雄花；长日照促使长日植物多开雌花，短日植物多开雄花。光周期对植物花器官的性别分化的影响非常明显，比如短日照就能让玉米的雄花序上形成雌花，并在其中央穗状花序上发育成一个小的雌穗，不过没有苞叶。③营养条件：线虫④激素：（4）性反转：由于成年母鸡体内只有左侧卵巢输卵管发育，一旦在外界刺激下病变损坏，则不再产生足够的激素，右侧未分化的生殖系统原基不再受到激素的抑制，发育成睾丸，母鸡变成公鸡。3.决定过程（以XY型为例）4.决定时间：精卵细胞结合时。二、伴性遗传基因位于性染色体上，遗传上总是和性别相关联。知识点02伴X染色体隐性遗传色盲症：色盲的遗传方式：伴X染色体隐性遗传家族中个体的基因型和表现型：婚配方式：特点：隔代遗传、交叉遗传、男性色盲多于女性患者其它实例：血友病知识点03伴X染色体显性遗传抗维生素D佝偻病：遗传方式：伴X染色体显性遗传家族中个体的基因型和表现型：婚配方式：特点：代代相传、女性患者多于男性患者知识点04伴Y遗传外耳道多毛症：特点：患者全部是男性知识点05伴性遗传在实践中的应用1.指导人类的优生优育，提高人口素质2.指导生产实践家禽饲养时，据伴性遗传规律，多养母鸡多产蛋，提高经济收入。能力拓展能力拓展考点01判断基因位置的相关实验（一）基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断（1）若已知相对性状的显隐性，只需一个杂交组合判断基因的位置则可用隐性雌性个体与雄性显性纯合个体杂交进行判断：若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则基因在X染色体上；若后代全为显性且与性别无关，则基因在常染色体上。（2）若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子则可用正交和反交的方法进行判断：若后代性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代的性状表现与性别有关，则基因位于X染色体上。（二）基因是位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上的判断（1）适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上（2）设计思路=1\*GB3①思路一：隐性纯合雌性×显性纯合雄，观察分析F1的性状若子代雌雄全为显性，则基因位于同源区段；若子代雌性个体为显性，雄性个体为隐性，则基因只位于X染色体上。=2\*GB3②思路二：杂合雌×显性纯合雄，观察分析F1的性状若子代中雌雄个体全为显性，则基因位于同源区段；若子代中雌性个体全全为显性，雄性个体既有显性又有隐性，则基因只位于X染色体上。基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是常染色体上的判断隐性纯合雌性×显性纯合雄，得F1，均表现显性。F1♀×F1♂，得F2若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则基因位于常染色体上；若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段上。两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上的判断（1）若两对基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F1自交后代性状分离比为9：3：3：1，测交后代性状分离比为1：1：1：1。（2）若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型；考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型，但自交后代性状分离比不表现为9：3：3：1，而是表现为两多、两少的比例。【典例1】在纯合野生型果蝇种群中偶然出现了一只突变型雄果蝇，研究人员发现该果蝇突变型性状的出现是因为其亲代雌果蝇在减数分裂过程中一条染色体上某个基因发生了突变。现欲判断突变基因所处位置，让该突变型雄果蝇与纯合野生型雌果蝇交配得到F1，统计F1中的表现型及比例。下列可能的结果或对应分析不成立的是（）

①突变型：野生型=1：1，说明突变基因位于常染色体上

②雌雄果蝇均为野生型，说明突变基因仅位于X染色体上

③雌果蝇均为突变型，雄果蝇均为野生型，说明突变基因仅位于X染色体上

④雌果蝇均为野生型，雄果蝇均为突变型，说明突变基因位于X和Y染色体的同源区段上A.①③④ B.②④ C.①③ D.②考点02遗传病分析和遗传病概率的计算一、系谱图中遗传方式的“四步法”判断步骤现象及结论的口诀记忆图解表示第一，排除伴Y遗传患者全为男性，患者后代中男性全为患者，则为伴Y遗传病；患者有男有女，则不是伴Y遗传第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传“无中生有”(无病的双亲，所生的孩子中有患者)，则为隐性遗传“有中生无”(有病的双亲，所生的孩子中出现无病的)，则为显性遗传第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上①双亲有病儿子正常②父病女必病，子病母必病一般是伴X显性遗传①双亲有病女儿正常②父病女不病或者子病母不病常染色体显性遗传①双亲正常儿子有病②母病子必病，女病父必病一般是伴X隐性遗传①双亲正常女儿有病②母病子不病或女病父不病常染色体隐性遗传第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测二、遗传病概率的计算1．概率求解范围的确认(1)在所有后代中求某种病的概率：不考虑性别，凡其后代都属于求解范围。(2)只在某一性别中求某种病的概率：避开另一性别，只求所在性别中的概率。(3)连同性别一起求概率：此种情况下，性别本身也属于求解范围，如常染色体遗传病应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。2．患病男孩与男孩患病的概率计算(1)位于常染色体上的遗传病：如果控制遗传病的基因位于常染色体上，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”的概率时遵循以下规则：患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2男孩患病的概率＝患病孩子的概率(2)位于性染色体上的遗传病：如果控制遗传病的基因位于性染色体上，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”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再遵循以下规则：患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率3．用集合的方法解决两种病的患病概率问题当两种遗传病(如甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可先计算出患甲病和患乙病的概率，再用图解法计算相关患病概率，根据乘法原理有：序号类型计算公式1患甲病的概率为m不患甲病概率为1－m2患乙病的概率为n不患乙病概率为1－n3只患甲病的概率m－mn4只患乙病的概率n－mn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m＋n－mn或1－不患病率8不患病概率(1－m)(1－n)【典例1】分析下面家族中某种单基因遗传病的系谱图，下列相关叙述中正确的是（）

A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病 B.Ⅲ8和Ⅱ5基因型相同的概率为

C.Ⅲ10肯定有一个致病基因是由Ⅰ1传来的 D.Ⅲ8和Ⅲ9婚配，后代子女发病率为分层提分分层提分题组A基础过关练一、单项选择题1.XY型性别决定的生物，群体中的性别比例为1：1，原因之一是（）A.含X染色体的精子：含Y染色体的精子=1：1

B.雌配子：雄配子=1：1

C.含X染色体的配子：含Y染色体的配子=1：1

D.X染色体上的基因：Y染色体上的基因=1：12.下列有关性别决定的叙述，正确的是（

）A.一株豌豆的雌蕊和雄蕊性状不同是由于性染色体组成不同

B.X、Y染色体是一对同源染色体，故其形状、大小相同

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.性染色体上的基因所控制性状的遗传和性别有关3.以下四个遗传病系谱图中，一定不是伴X隐性遗传病的是（）A. B. C. D.4.下图表示血友病的遗传系谱，则7号的致病基因来自于()

A.1号 B.2号 C.3号 D.4号5.下列说法正确的是（）①人群中的红绿色盲患者男性多于女性②属于XY型性别决定类型的生物，XY（♂）个体为杂合子，XX（♀）个体为纯合子③人类红绿色盲基因b在X染色体上，Y染色体上既无红绿色盲基因b，也无它的等位基因B④女孩是红绿色盲基因携带者，则该红绿色盲基因是由父方遗传来的⑤男性的红绿色盲基因不传儿子，只传女儿A.③④⑤ B.①②③ C.②④⑤ D.①③⑤6.下列人类遗传病的系谱图中,可能表示抗维生素D佝偻病的遗传方式的是（）A. B. C. D.7.某种家禽（2n＝78，性别决定方式是ZW型）幼体雌雄不易区分，其眼型由Z染色体上的正常基因(B)和豁眼基因(b)控制，雌禽中豁眼个体产蛋能力强，以下叙述错误的是（）A.为得到产蛋能力强的子代雌禽，应确保亲本雌禽为豁眼

B.雌禽卵原细胞在减数分裂过程中会形成39个四分体

C.正常基因和豁眼基因的本质区别在于碱基序列的不同

D.在豁眼雄禽与正常眼雌禽的子代幼体中，雌雄较易区分二、填空题8.下图为某红绿色盲的家系图，色盲基因用B/b表示。回答下列问题：

（1）据图判断红绿色盲属于________（填“显性”或“隐性”）遗传病。Ⅱ4的基因型为________。（2）Ⅲ8与表现型正常的男性婚配，生出红绿色盲的概率为________，患者性别一定为________。（3）一般红绿色盲遗传病的遗传特点有________。9.小明同学调查某家族遗传病，其中部分个体遗传系谱图如下图所示。请回答下列问题：

（1）小明同学认为乙病的遗传方式是伴Y染色体遗传，其他同学认为其错误，理由是_____________。（2）若Ⅱ3不携带乙病致病基因，甲病基因用A/a表示，乙病基因用B/b表示。则Ⅱ3基因型是___________，Ⅲ8基因型是____________，其是纯合子的概率是______________。（3）Ⅲ9和Ⅲ10属于近亲关系，若结婚会使后代患病的概率大大增加。试计算二者婚配生出的后代患病概率是_______________。（4）若Ⅲ11某器官中有的细胞中有两个乙病致病基因，有的细胞无乙病致病基因，不考虑变异，则该器官可能是_________。题组B能力提升练一、单项选择题1.下图为某家族的遗传系谱图，甲病相关基因用A、a表示，乙病相关基因用B、b表示，已知甲、乙两病独立遗传，个体不携带乙病的致病基因。下列推断错误的是（

）A.乙病为伴X染色体隐性遗传病

B.Ⅱ5的基因型为AaXBXB或AaxBXb

C.Ⅱ3和Ⅱ4再生一个孩子，只患一种病的概率为5/16

D.Ⅲ8和一个正常男性婚配，生一个男孩患乙病的概率为1/162.蝴蝶的性别决定为ZW型．有一种极为罕见的阴阳蝶，即一半雄性一半雌性的嵌合体，其遗传解释如图所示．据此分析，下列说法正确的是（）

A.由图可推断，Z和W染色体上的基因都与性别决定有关

B.过程Ⅰ依赖于细胞膜的流动性，过程Ⅱ、过程Ⅲ表达的基因完全不同

C.阴阳蝶的出现属于染色体变异，这种变异可以通过光学显微镜观察到

D.若阴阳蝶能产生配子，则雌配子全部正常，雄配子全部不正常3.神经性耳聋、腓骨肌萎缩症是两种单基因遗传病，分别由B、b和D、d基因控制。下图1为某家族相关的遗传情况，其中已死亡个体无法知道其性状，经检测Ⅳ21不携带致病基因。为了确定腓骨肌萎缩症基因在染色体上的分布，科研人员对Ⅲ9～Ⅲ13个体含相关基因的DNA片段扩增后用某种限制酶处理，并进行电泳分析，结果如图2。下列说法正确的是（）A.腓骨肌萎缩症为常染色体显性遗传病

B.Ⅲ13的基因型为BbXDXd

C.V22与V23婚配，他们后代中出现不患病女孩的概率是3/16

D.Ⅳ20腓骨肌萎缩症的致病基因来自于Ⅱ64.果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如下表所示。下列有关叙述不正确的是（）杂交组合1P刚毛（♀）×截毛（♂）→F1全部刚毛杂交组合2P截毛（♀）×刚毛（♂）→F1刚毛（♀）:截毛（♂）＝1:1杂交组合3P截毛（♀）×刚毛（♂）→F1截毛（♀）:刚毛（♂）＝1:1A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异

B.通过杂交组合1可判断刚毛对截毛为显性

C.通过杂交组合2，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段

D.通过杂交组合3，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段5.下列最可能属于基因位于X染色体上的伴性遗传的是（）A.用绿叶紫茉莉作父本花粉分别传授给绿叶紫茉莉、花斑叶紫茉莉和白化叶紫茉莉枝条上的雌蕊，子代叶色表现和受粉枝条（母本）性状完全一样

B.牛的有角(A)对无角(a)为显性，基因型为Aa的雄牛有角，基因型为Aa的雌牛无角，基因型为aa的雌雄牛均无角

C.雌性宽叶女篓菜与雄性狭叶女篓菜杂交后代中宽叶和狭叶各半，但是全部为雄性

D.一对夫妇是某种遗传病的携带者，咨询医生后得知生育后代中女性有1/4可能得病6.某兴趣小组对某单基因遗传病开展调查，绘制出的遗传系谱图如图所示。已知Y染色体上不含该遗传病的相关基因。不考虑突变，下列推断合理的是（）A.若图中女性均不携带该病致病基因，则该病为伴X染色体显性遗传病

B.若图中女性均不携带该病致病基因，则Ⅰ1和Ⅱ3的基因型相同的概率为2/3

C.若图中女性均携带该病致病基因，则该病为常染色体隐性遗传病

D.若图中女性均携带该病致病基因，则Ⅱ3和Ⅱ4再生一个正常孩子的概率为1/27.某雌雄异株的植物，其耐盐碱和不耐盐碱是一对相对性状，耐盐碱为显性性状，受一对等位基因控制。现有纯合耐盐碱和不耐盐碱的雌雄株若干，现需设计实验判断控制该性状的基因的位置：

（1）常染色体还是仅位于X染色体上；

（2）仅位于X染色体上还是XY的同源区段上；

（3）基因位于细胞核内还是位于细胞质内。下列关于实验方案及实验预测不正确的是（）A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断（1）（2）（3）

B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断（1）（3）

C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体正反交，如正反交结果相同即可判断基因位于常染色体上

D.用不耐盐碱的雌株与耐盐碱雄株杂交，如子一代有两种表现型即可判断基因仅位于X染色体上二、填空题8.某种昆虫的性别决定方式为ZW型，其紫翅和黄翅、白眼和绿眼都分别由一对等位基因控制。该昆虫纯合亲本杂交后，F1自由交配得到F21335只，其性状及比例如图所示。请回答下列问题：（1）该昆虫的眼色中________为显性性状。根据图中数据________（填“能”或“不能”）判断控制眼色的基因在常染色体上，原因是________________________________。（2）控制该昆虫翅色的基因的遗传遵循________定律。若F2雌性个体中紫翅个体和黄翅个体比例接近3︰1，则紫翅个体中纯合子约占________。（3）研究人员发现控制眼色和翅色的基因位于两对同源染色体上，有以下三种情况：第一，都位于常染色体上；第二，控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色体上；第三，控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色体上。现有该种昆虫的纯合个体若干可供选择。请分析回答：①若仅通过一次杂交实验来鉴别以上三种情况，可选择的杂交组合是________________。②请写出能符合第二种情况的实验结果：________________。9.如图表示A和B两家族的遗传系谱图。已知两家族各有一种遗传病为伴性遗传病，两种单基因遗传病的遗传均遵循自由组合定律，每个家族中控制伴性遗传病的等位基因为D/d，控制另外一种遗传病的等位基因为E/e。不考虑X和Y染色体的同源区段，回答下列问题：（1）家族A中，伴性遗传病是_________（填“甲”或“乙”）病；家族B中，伴性遗传病是_________（填“丙”或“丁”）病。（2）家族A中，3号的基因型为______________；家族B中，3号的基因型为______________。（3）家族A中，5号和6号再生育一个同时患甲病和乙病孩子的概率为______________________，7号和8号再生育一个不患病孩子的概率为______________________；家族B中，7号和8号再生育一个患病孩子的概率为______________________。题组C培优拔尖练一、单项选择题1.蚕豆病是一种单基因遗传病，表现为进食蚕豆后引起溶血性贫血，病因是红细胞中葡萄糖6磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏。研究发现，控制合成G6PD的基因GA和GB位于X染色体上，其突变基因GC不能控制合成G6PD。图1为某患病家族遗传系谱图，图2为运用电泳技术对该家族部分成员进行基因检测的结果（基因GA、GB和GC对应位置上有条带表明存在相应基因），以下有关叙述错误的是（）

A.据图判断可知基因GC对Gλ为隐性

B.Ⅱ5和Ⅱ8的基因GC都来自各自的母亲

C.Ⅱ8表现出疾病的原因可能是其基因GB功能被关闭

D.Ⅱ7和Ⅱ8婚配所生子女含有基因GC的概率是2.已知果蝇的直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用A表示，隐性基因用a

表示）。现选取两只亲代果蝇杂交，所得F1中直毛雌果蝇121头，分叉毛雌果蝇0头，直毛雄果蝇60头，分叉毛雄果蝇61头。则F1产生的卵细胞中具有A和a的比例及精子中具有A

和a的比例分别是（）A.3：1，3：1 B.1：1，3：1 C.1：1，1：1 D.3：1，1：13.下图是某单基因遗传病的家系系谱图，其中Ⅰ2不携带该遗传病的致病基因。据图判断，下列有关分析正确的是（

）①该遗传病不可能是隐性遗传病②该遗传病在人群中的发病率女性多于男性③正常情况下，Ⅲ8在进行减数分裂时，产生的子细胞可以不含致病基因④若Ⅲ7和Ⅲ10婚配，生一个患病男孩的概率为3/8A.①② B.③④ C.①③ D.②④4.血友病为伴X隐性遗传病。图为某家庭的遗传系谱图，Ⅱ3为血友病患者，Ⅱ4与Ⅱ5为异卵双胞胎。下列分析中，不正确的是（

）A.Ⅰ1不是血友病基因携带者 B.Ⅰ2是血友病基因携带者

C.Ⅱ4可能是血友病基因携带者 D.Ⅱ5可能是血友病基因携带者5.鸡的小腿胫骨颜色通常是浅色的，当有黑色素存在时，胫色变黑，黑色素具有较好的延缓衰老的作用。在一个现代化的封闭式养鸡场内，偶然发现一只胫色为黑色的雌鸡（ZW），科研人员让这只雌鸡与浅色胫的雄鸡（ZZ）交配，F1都是浅色胫的；再让F1雌雄鸡相互交配，得到的F2中有18只鸡黑色胫，56只鸡浅色胫，其中黑色胫全为雌鸡。下列说法不正确的是（）A.黑色胫是由隐性基因控制的

B.黑色素基因位于Z染色体上

C.F1中的雄鸡产生的精子，一半含有黑色素基因

D.若F1雄鸡与这只雌鸡交配，则子代中黑色胫的全为雄鸡6.如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A（a），B（b）和D（d）表示。甲病为伴性遗传病，Ⅱ7不携带乙病致病基因，正常人携带丙病致病基因的概率是。不考虑家系内发生新的基因突变，下列叙述正确的是（）

A.甲病和乙病为伴X染色体显性遗传病，丙病为常染色体隐性遗传病

B.推断Ⅱ6的基因型为DDXABXab或DdXABXaB

C.Ⅲ13患两种病的原因是Ⅱ6在前期I发生了交叉互换，产生了XAb配子

D.若Ⅲ15为乙病携带者，Ⅲ15和Ⅲ16婚配，所生子女患一种病的概率是7.如图为果蝇性染色体的同源情况：Ⅰ区段是X和Y染色体的同源部分，该部分基因互为等位；Ⅱ1、Ⅱ一2区段分别为X，Y非同源部分，该部分基因不互为等位。果蝇的刚毛性状有正常刚毛、截刚毛，现用纯种果蝇进行杂交实验，其过程及结果如下：

①截刚毛♀×正常刚毛♂→F1代中雌雄个体均为正常刚毛；

②