新教材生物人教版必修2学案2-3伴性遗传

第3节伴性遗传核心素养能力培优知识点一伴性遗传的类型及特点1．伴性遗传的概念2．人类红绿色盲(1)致病基因的显隐性及位置：①显隐性：隐性基因。②位置：X染色体上。(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型：(3)遗传特点：①男患者多于女患者。②男性患者的色盲基因只能来自母亲，且只能传给女儿。3．抗维生素D佝偻病(1)致病基因的显隐性及位置：①显隐性：显性基因。②位置：X染色体上。(2)遗传特点：①女患者多于男患者，但部分女患者病症较轻。②男患者的女儿和母亲一定是患者。1．结合性染色体传递规律分析伴性遗传的类型及特点：(1)性染色体的传递规律(如图)：(2)分析①男性的X染色体一定来自其母亲，且男性一定将X染色体传给其女儿。②女性的X染色体一条来自其母亲，一条来自其父亲，表型取决于基因的显隐性。③Y染色体只能由男性传给其儿子，儿子传给孙子，所以伴Y染色体遗传只限男性。④若致病基因为X染色体上的隐性基因(以红绿色盲基因为例)，则有：男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给女儿；从表型上看一般会表现出隔代遗传；由于致病基因为隐性，从概率上看男性色盲患者多于女性色盲患者。⑤若致病基因为X染色体上的显性基因(以抗维生素D佝偻病基因为例)，则有：男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给女儿；从表型上看一般会表现出世代连续遗传；由于致病基因为显性，从概率上看女性患者多于男性患者。2．“特殊组合”及其应用：(1)“特殊组合”：隐性性状个体作母本、显性性状个体作父本(以XY型性别决定为例)。(2)应用。①区分基因位置：若基因只位于X染色体上，则子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状；若基因位于常染色体上，则子代性状表现与性别无关，即雌雄个体中均有显性和隐性性状。②依据子代表型区分性别：若基因位于X染色体上，子代表型为显性的全为雌性，隐性的全为雄性。★思考·讨论1．某家庭中，夫妇都表现正常，但妻子的弟弟患红绿色盲。请从优生的角度思考，给出你的建议。(科学思维、社会责任)(1)你的建议：选择生育女孩(填“女孩”或“男孩”)。(2)判断依据：妻子的弟弟患红绿色盲，则妻子可能携带红绿色盲基因，该夫妇所生女孩均正常，男孩可能患红绿色盲。1．下列有关两种遗传病及其基因的叙述中，正确的是(B)A．女性患者的色盲基因只能来自父亲，也只能传递给儿子B．抗维生素D佝偻病男性患者的致病基因只能来自母亲，也只能传给女儿C．某家族中第一代有色盲患者，第二代一定无患者，第三代才会有色盲患者D．抗维生素D佝偻病患者家族每一代必定有患者，每代都有患者必为显性遗传病解析：红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病，女性患者的色盲基因来自其父亲和母亲，能传递给儿子，也能传递给女儿，A项错误；抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病，该病男性患者的致病基因只能来自母亲，也只能传给女儿，B项正确；某家族中第一代有色盲患者，第二代也可能有患者，C项错误；抗维生素D佝偻病患者家族中不一定每一代都有患者，D项错误。★素养·探究——母题追问(1)科学思维——归纳与概括若女性色盲患者与正常男性婚配，请分析子代患病情况。提示：男孩均患色盲、女孩均正常。(2)社会责任——关爱生命某家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病，妻子正常，从优生角度考虑，该家庭应选择生育男孩还是女孩？提示：男孩。该夫妇所生男孩均正常、女孩均患病。【方法规律】伴性遗传的特殊性(1)雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。(2)有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而在XbY或ZbW个体中，单个隐性基因(b)控制的性状也能表现。(3)Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。2．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，这种疾病的遗传特点之一是(D)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该患者传递的致病基因解析：本题主要考查伴X染色体显性遗传病的特点。解答本题可从以下几点分析：①明确伴X染色体显性遗传病的特点。②分析每一选项中后代可能的情况。③注意正常个体为隐性纯合子，一定无致病基因。伴X染色体显性遗传病的遗传特点是：患者女性多于男性，连续遗传，表现为父病女必病，子病母必病。女患者若为杂合子(XDXd)，与正常男子结婚，儿子和女儿均有一半的患病概率。正常个体不可能携带显性致病基因。知识点二伴性遗传理论在实验中的应用及遗传系谱图的分析1．鸡的性别决定2.根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性[填图]3．请依据相关知识，判断下列叙述的正误：(1)依据伴性遗传的规律，能指导优生优育。(√)(2)鸡的性别决定方式与果蝇相同。(×)提示：鸡的性别决定方式与果蝇相反。(3)母鸡体内含有两条异型的性染色体。(√)(4)用纯种芦花雄鸡与非芦花雌鸡交配，可根据早期雏鸡的羽毛特征区分雌雄。(×)提示：用非芦花雄鸡与芦花雌鸡交配时，子代雄鸡都是芦花，雌鸡都是非芦花；而用纯种芦花雄鸡与非芦花雌鸡交配时，子代雄鸡和雌鸡的性状相同，都是芦花。(5)人的性别决定与性染色体有关。(√)1．遗传系谱图的判断方法：(1)确定型系谱图的判断——“一排二定”法。①排除：排除细胞质遗传和伴Y染色体遗传。若母亲患病，子代均患病，则为细胞质遗传；若患者全为男性，且父亲患病，子代男孩均患病，则为伴Y染色体遗传。②定性：确定显隐性，可依据“有中生无”“无中生有”进行判断，即有中生无为显性、无中生有为隐性。③定位：确定基因在常染色体上还是X染色体上。若为隐性遗传病，以女患者为突破口，分析女患者的父亲或儿子，有不患病的则基因位于常染色体上；若为显性遗传病，以男患者为突破口，分析男患者的母亲或女儿，有不患病的则基因位于常染色体上。(2)不确定型遗传系谱图。①依据系谱图相关信息判断最可能的情况：②依据题干附加条件判断：上述系谱图可能为伴X染色体隐性遗传，也可能为常染色体隐性遗传。若题干附加“1号个体不携带致病基因”，则为伴X染色体隐性遗传；若题干附加“1号个体携带致病基因”，则为常染色体隐性遗传。2．遗传病的计算原则：先算“甲病”，再算“乙病”。很多情况下会涉及两种遗传病。一般来说，两种遗传病是独立遗传的，因此在计算时先算甲病，再算乙病。两个体婚配，后代患病率关系如表所示：患乙病：q不患乙病：1－q患甲病：p两病兼患：pq只患甲病：p(1－q)不患甲病：1－p只患乙病：q(1－p)不患病：(1－p)(1－q)★思考·讨论2．某系谱图表现为女患者的父亲和儿子均患病，小李同学认为该系谱图所表示的遗传病为伴X染色体隐性遗传病。你是否同意小李的说法？说出你的理由。(科学思维)提示：不同意。若基因位于常染色体上，也可能出现题述表现。3．某兴趣小组欲绘制一个红绿色盲家系的遗传系谱图，请思考他们需要收集哪些信息。(科学探究)提示：个体性别、是否患病及个体间的亲缘关系等。3．下列四个遗传病的系谱图中，能够排除伴性遗传的是(A)A．① B．④C．①③ D．②④解析：图①中，双亲正常，女儿患病，则为隐性遗传病，女儿患病，其父亲正常，则致病基因应位于常染色体上，所以该遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传。图②可能为伴X染色体显性遗传；图③可能为伴X染色体显性或伴X染色体隐性遗传；图④可能为伴X染色体隐性遗传。★素养·探究——情境迁移如图为某家系的两种罕见的单基因遗传病的遗传系谱图，Bruton综合征致病基因用A或a表示，低磷酸酯酶症的致病基因用B或b表示。已知Ⅱ6不携带致病基因。(1)说出两种遗传病的遗传方式。(科学思维)提示：Bruton综合征为伴X染色体隐性遗传，低磷酸酯酶症为常染色体隐性遗传。(2)请据图分析Ⅳn患两种遗传病的概率。(科学思维)提示：对于Bruton综合征，Ⅲ8基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ9基因型为XaY；对于低磷酸酯酶症，Ⅲ8基因型为bb，Ⅲ9基因型为1/2Bb、1/2BB，则Ⅳn患两种遗传病的概率为(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/16。【误区警示】伴性遗传的思维误区(1)隐性遗传病中，如果女性患者的父亲和儿子全是患者，说明最可能是伴X染色体遗传，也可能是常染色体遗传。(2)显性遗传病中，如果男性患者的母亲和女儿全是患者，说明最可能是伴X染色体遗传，但也可能是常染色体遗传。4．火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW，♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是(D)A．雌雄＝11 B．雌雄＝12C．雌雄＝31 D．雌雄＝41解析：雌火鸡(ZW)进行减数分裂产生子细胞，有以下情况：①产生卵细胞性染色体为Z，则极体为Z、W、W。②产生卵细胞性染色体为W，则极体为W、Z、Z，若发生①情况，卵细胞与极体结合形成个体的染色体组成为ZWZZ＝21，若发生②情况，卵细胞与极体结合形成个体的染色体组成为WW(胚胎致死)，2个ZW个体，所以理论上ZWZZ＝41，即雌雄＝41。课题调研：探究性实验结果预测[典范例题]几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示：用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)，M果蝇出现的原因有两种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：用M果蝇与多只白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。结果预测：(1)若是环境改变引起的，则M果蝇的基因型为________，其与白眼雌果蝇杂交，子代表现型为__________________________。(2)若是雌果蝇减数分裂时X染色体不分离引起的，则M果蝇的基因型为________，其与白眼雌果蝇杂交，则表现为____________。[模板构建·思路导引]探究性实验试题往往会要求预期实验现象并得出结论，由于探究性实验的实验现象是未知的，而且并不唯一，因此要把各种可能现象列举全面，难度较大，但回答多种可能的实验结论则相对容易。1．按照“实验结论→实验现象”思考相应实验现象：实验结论与实验现象之间存在一一对应关系，即有什么实验现象就应该有相应的实验结论，反之，有什么实验结论就应该有相应的实验现象，可根据实验结论逐一分析出相应的实验现象。2．按照“实验现象→实验结论”规范作答：将分析所得实验现象与实验结论联系起来，按照“实验现象→实验结论”组织语言，规范地填写到试卷上。[规范答案·警示失误]解析：(1)若是环境改变引起的，则M果蝇的基因型为XRY，由XRY×XrXr→XRXr、XrY可知，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼。(2)若亲本中雌果蝇减数分裂时X染色体未分离，则M果蝇的基因型为XrO，根据题中信息知XrO不育，因此与XrXr杂交，没有子代产生。答案：(1)XRY雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼(2)XrO没有子代产生课堂对点素养达标一、选择题1．下列关于红绿色盲遗传的叙述中，错误的是(D)A．男孩不存在携带者B．表现为交叉现象C．有隔代遗传现象D．色盲男性的母亲必定色盲解析：色盲由X染色体上的隐性基因控制，男性色盲的色盲基因来自于他的母亲，但他母亲不一定色盲，可能是携带者。2．人类的红绿色盲基因(B、b)位于X染色体上，母亲为携带者，父亲色盲，生下4个孩子，其中一个正常，两个为携带者，一个色盲，他们的性别是(C)A．三女一男或全是男孩B．全是男孩或全是女孩C．三女一男或两女两男D．三男一女或两男两女解析：由题意可知母亲的基因型为XBXb，父亲的基因型为XbY，由此可推断出后代中儿女的性状及基因型，正常的一定是儿子，携带者一定是女儿，但色盲患者可能是儿子也可能是女儿，如果是儿子，则应为两女两男；如果是女儿，则应为三女一男。3．显性遗传病患者分为两类，一类致病基因位于X染色体上，另一类位于常染色体上，他们分别与正常人婚配，总体上看这两类遗传病在子代的发病率情况是(A)A．男性患者的儿子发病率不同B．男性患者的女儿发病率相同C．女性患者的儿子发病率不同D．女性患者的女儿发病率不同解析：由显性基因控制的、位于常染色体上的人类遗传病，男女患者分别与正常人婚配，子女中的发病率没有性别的差异(男女平等)；而由显性基因控制、位于X染色体上的人类遗传病，男女患者分别与正常人婚配，根据分离定律(伴性遗传)，子代中的发病率与性别有关。由于女性有2条相同的X染色体，其发病率与位于常染色体上的相同，而男性含有2条异型染色体(X、Y)，因此，男患者的女儿都患病，儿子都正常。4．(2019·全国卷Ⅰ)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(C)A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子解析：本题考查伴性遗传，意在考查考生的综合运用能力。控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上，宽叶对窄叶为显性，含基因b的花粉不育，可推出不存在窄叶雌株(XbXb)，A正确。宽叶雌株中有纯合子与杂合子，杂合宽叶雌株作母本时，子代雄株可为宽叶，也可为窄叶；纯合宽叶雌株作母本时，子代雄株全为宽叶，B、D正确。当窄叶雄株作父本时，由于含基因b的花粉不育，故后代只有雄性个体，C错误。5．果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述正确的是(多选)(ACD)A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXrB．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体解析：依据题干信息，长翅果蝇与长翅果蝇交配，后代出现残翅果蝇，则长翅亲本均为杂合子(Bb)，F1中残翅果蝇占1/4，由于控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，因此，红眼果蝇与白眼果蝇杂交，F1中出现白眼雄蝇，说明红眼亲本为杂合子，且为雌性，综合起来，红眼长翅果蝇的基因型是BbXRXr，A正确；进一步推断另一亲本白眼长翅果蝇的基因型为BbXrY，由此推出F1中出现长翅雄蝇的概率为(3/4)×(1/2)＝3/8，B错误；依据上述判断的亲本基因型：雌蝇BbXRXr、雄蝇BbXrY，推断两者产生含Xr配子的比例相同，C正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，为纯合子，产生的卵细胞与极体的基因型均为bXr，D正确。二、非选择题6．人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：(1)上图为两种遗传病的系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ－4无致病基因。甲病的遗传方式为常染色体显性遗传，乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。(2)Ⅱ－2的基因型为AaXbY，Ⅲ－1的基因型为aaXBXb。(3)如果Ⅲ－2与Ⅲ－3婚配，生出正常孩子的概率为eq\f(7,32)。解析：此题考查遗传系谱图的分析，包括遗传方式判断、基因型推断及概率计算，解答时应明确以下几点：eq\a\vs4\al(关,键,点)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①甲病患者有Ⅰ－2、Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－2、Ⅲ－3，乙,病患者有Ⅱ－2、Ⅲ－4。,②乙病患者Ⅲ－4的双亲Ⅱ－3和Ⅱ－4均不患乙病，,且Ⅱ－4无致病基因。,③先判断两病的遗传方式，再推断相关个体基因型，,最后计算遗传概率。))(1)对于甲病：Ⅱ－3、Ⅲ－3均患甲病，但是Ⅱ－4无致病基因，推出甲病为显性遗传病，又因为Ⅱ－2的女儿Ⅲ－1不患甲病，得出甲病为常染色体显性遗传。对于乙病：Ⅲ－4患乙病，其双亲Ⅱ－3、Ⅱ－4均正常，且Ⅱ－4无致病基因，推出乙病为伴X染色体隐性遗传。(2)Ⅱ－2两病兼患，且其母Ⅰ－1正常，推出Ⅱ－2的基因型为AaXbY。Ⅲ－1表现正常，但其父Ⅱ－2患乙病，推出Ⅲ－1的基因型为aaXBXb。(3)Ⅲ－2只患甲病，其父Ⅱ－2两病兼患，其母Ⅱ－1正常，推出Ⅲ－2基因型为AaXBY。Ⅲ－4患乙病，Ⅲ－3患甲病，Ⅱ－4无致病基因，推出Ⅲ－3有关甲病的基因型为Aa，有关乙病基因型为eq\f(1,2)XBXB或eq\f(1,2)XBXb。单独分析甲病，Ⅲ－2(Aa)与Ⅲ－3(Aa)生出正常孩子的概率为eq\f(1,4)(aa)；单独分析乙病，Ⅲ－2(XBY)与Ⅲ－3(eq\f(1,2)XBXB或eq\f(1,2)XBXb)生出正常孩子的概率为1－eq\f(1,2)(Y)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)(Xb)＝eq\f(7,8)，所以Ⅲ－2与Ⅲ－3生出正常孩子的概率为eq\f(1,4)×eq\f(7,8)＝eq\f(7,32)。7．某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性