2023-2024学年 人教版 必修二 伴性遗传 学案

第3节伴性遗传学习目标核心素养1.结合人类红绿色盲的遗传实例，分析掌握伴X染色体隐性遗传病的遗传特点2.结合抗维生素D佝偻病的遗传实例，归纳伴X染色体显性遗传病的遗传特点3.伴性遗传的应用1.生命观念：伴性遗传现象，不仅体现了生命现象的物质性、遗传物质的独立性，也有助于学生自然观的形成2.科学思维：运用演绎推理的方法，让学生对伴性遗传的特点进行分析，促进科学思维的发展3.社会责任：能利用伴性遗传的知识，合理解释现实生活中的有关遗传现象，并对常见的遗传病发病率作出合理的预测知识点1人类红绿色盲1．伴性遗传的概念决定某性状的基因位于eq\x(\s\up1(01))性染色体上，在遗传上总是和eq\x(\s\up1(02))性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。2．人类红绿色盲(1)人类性别决定方式①人类的性别由eq\x(\s\up1(03))性染色体决定。女性性染色体组成：是同型的，用eq\x(\s\up1(04))XX表示。男性性染色体组成：是异型的，用eq\x(\s\up1(05))XY表示。②X与Y的区别图示大小有差别Y染色体只有X染色体大小的eq\x(\s\up1(06))1/5左右携带的基因种类和数量有差别X染色体携带着许多个基因，Y染色体携带的基因比较eq\x(\s\up1(07))少；许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的eq\x(\s\up1(08))等位基因；有些位于Y染色体上的基因在X染色体上也没有相应的等位基因(2)人类红绿色盲①遗传方式：伴X染色体隐性遗传。②正常色觉和红绿色盲患者的基因型与表型性别女性男性基因型eq\x(\s\up1(09))XBXBeq\x(\s\up1(10))XBXbXbXbeq\x(\s\up1(11))XBYXbY表型正常正常(携带者)eq\x(\s\up1(12))色盲正常eq\x(\s\up1(13))色盲③遗传分析a．方式一由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给eq\x(\s\up1(17))女儿，不能传给eq\x(\s\up1(18))儿子。b．方式二由图解分析可知：儿子的色盲基因只能来自于eq\x(\s\up1(22))母亲。c．方式三由图解分析可知：女儿色盲，eq\x(\s\up1(27))父亲一定色盲。d．方式四由图解分析可知：父亲正常，eq\x(\s\up1(31))女儿一定正常；母亲色盲，eq\x(\s\up1(32))儿子一定色盲。④遗传特点患者中男性eq\x(\s\up1(33))远多于女性；男性患者的致病基因只能从eq\x(\s\up1(34))母亲那里传来，以后只能传给eq\x(\s\up1(35))女儿，一般隔代遗传。1．在红绿色盲遗传中，分析女患者的父亲、儿子和正常男性的母亲、女儿的表型。提示：女患者的父亲、儿子一定患病，正常男性的母亲和女儿一定正常(简记为“女病，父子病；男正，母女正”)。2．为什么红绿色盲患者男性多于女性？提示：红绿色盲基因位于X染色体上，属于隐性遗传，男性只有一条X染色体，只要X染色体上有红绿色盲基因，就表现为患病，而女性有两条X染色体，必须两条X染色体上都有红绿色盲基因才能表现为患病，因此红绿色盲患者男性多于女性。知识点2抗维生素D佝偻病和外耳道多毛症1．抗维生素D佝偻病(1)遗传方式：伴X染色体显性遗传。(2)正常和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型性别女性男性基因型XDXDXDXdeq\x(\s\up1(01))XdXdeq\x(\s\up1(02))XDYeq\x(\s\up1(03))XdY表型患者eq\x(\s\up1(04))患者正常患者正常(3)遗传特点①患者中女性eq\x(\s\up1(05))多于男性，但部分女性患者(XDXd)病症较轻。②男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是eq\x(\s\up1(06))患者，男性eq\x(\s\up1(07))正常。③多表现为连续遗传。1．在人类的抗维生素D佝偻病遗传中，分析正常女性的父亲和儿子及男性患者的母亲和女儿的表型。提示：正常女性的父亲和儿子一定正常，而男性患者的母亲和女儿一定患病。2．为什么抗维生素D佝偻病患者女性多于男性？提示：因为女性有两条X染色体，得到抗维生素D佝偻病显性基因的机会比只有一条X染色体的男性大，只要有一个显性基因就患病，所以抗维生素D佝偻病患者女性多于男性。2．外耳道多毛症(伴Y染色体遗传)下面为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图，请据图归纳：致病基因只位于eq\x(\s\up1(08))Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中eq\x(\s\up1(09))男性全为患者，eq\x(\s\up1(10))女性全为正常。简记为“男全eq\x(\s\up1(11))患病，女全eq\x(\s\up1(12))正常”。3．XY型性别决定的生物雄性体内的一对异型性染色体——X、Y构成了一对特殊的同源染色体，X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。二者关系如图所示：控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因位于哪个区段？控制人类外耳道多毛症的基因位于哪个区段？提示：B区段。D区段。4．若一对等位基因(A、a)在X、Y染色体的同源区段，那么相关的基因型有几种，分别有哪些？提示：共七种：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。5．性染色体与性别决定有关，其上的基因都决定性别吗？请举例说明。提示：性染色体与性别决定有关，但并不是其上的基因都是决定性别的。如人类红绿色盲基因、血友病基因、果蝇的眼色基因等位于X染色体上，但不决定性别。知识点3伴性遗传理论在实践中的应用和遗传系谱图1．伴性遗传理论在实践中的应用(1)根据伴性遗传的规律，可推算后代的患病概率，从而指导优生婚配生育建议原因男正常×女色盲生女孩该夫妇所生男孩均患病男正常×女血友病(伴X染色体隐性遗传)生女孩该夫妇所生男孩均患病男抗维生素D佝偻病×女正常生男孩该夫妇所生女孩全患病，男孩正常(2)根据伴性遗传理论指导育种工作①鸡的性别决定性别性染色体类型性染色体组成雌性异型eq\x(\s\up1(01))ZW雄性eq\x(\s\up1(02))同型eq\x(\s\up1(03))ZZ②芦花鸡(显性)和非芦花鸡(隐性)是一对相对性状，分别由一对等位基因B和b(位于Z染色体上)控制，芦花鸡和非芦花鸡的基因型和表型如下：表型芦花雌鸡非芦花雌鸡芦花雄鸡非芦花雄鸡基因型eq\x(\s\up1(04))ZBWeq\x(\s\up1(05))ZbWeq\x(\s\up1(06))ZBZB、ZBZbeq\x(\s\up1(07))ZbZb③根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性鸡羽毛的芦花和非芦花是一对相对性状，分别由一对等位基因B和b(位于Z染色体上)控制，现在有一只基因型未知的芦花雄鸡，如何确定它的基因型？提示：让该芦花雄鸡与多只非芦花或芦花雌鸡杂交，若后代都为芦花鸡，则其基因型为ZBZB；若后代中有非芦花鸡，则其基因型为ZBZb。2．遗传系谱图中遗传方式的判断(1)首先确定是否为伴Y染色体遗传若系谱图中女性eq\x(\s\up1(10))全正常，患者全为eq\x(\s\up1(11))男性，且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y染色体遗传。如图：(2)其次确定是显性遗传还是隐性遗传①图1中，双亲正常，子代有患病个体，一定是eq\x(\s\up1(12))隐性遗传病，即“无中生有为隐性”。②图2中，双亲患病，子代有正常个体，一定是eq\x(\s\up1(13))显性遗传病，即“有中生无为显性”。(3)然后进行常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定①在隐性遗传的系谱图中，主要参照“女患者”。a．如果所有女患者的父亲和儿子都患病，则最可能为eq\x(\s\up1(14))伴X染色体隐性遗传，如图3。b．如果女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为eq\x(\s\up1(15))常染色体隐性遗传，如图4。②在显性遗传的系谱图中，主要参照“男患者”。a．如果所有男患者的母亲和女儿都患病，则最可能为eq\x(\s\up1(16))伴X染色体显性遗传，如图5。b．如果男患者的母亲和女儿有正常的，则一定为eq\x(\s\up1(17))常染色体显性遗传，如图6。课堂小结1．(目标1)下列关于人类红绿色盲遗传的叙述，正确的是()A．在遗传上与性别相关联，人群中男性患者多于女性患者B．带有1个红绿色盲基因的个体称为携带者C．Y染色体上无相应基因，因此该性状的遗传不遵循分离定律D．具有“双亲都患病，子女不一定患病”的隔代遗传特点答案A2．(目标1)某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表型正常的女儿，该女儿与一个表型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8答案D解析设相关基因用B、b表示，根据题意可知，该夫妇基因型为XBX－、XBY，其色盲儿子的基因型为XbY，所以该夫妇的基因型为XBXb、XBY，他们所生女儿的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，当女儿基因型为XBXb时与正常的男子(XBY)生出红绿色盲基因携带者的概率是1/2×1/2＝1/4，则该女儿与一正常男子生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/2×1/4＝1/8。3．(目标3)某男性遗传病患者与一个正常女子结婚，医生告诫他们只能生男孩。据此推测该病的遗传方式为()A．伴Y染色体遗传B．常染色体显性遗传C．伴X染色体显性遗传D．伴X染色体隐性遗传答案C解析如果是伴Y染色体遗传，则男性遗传病患者的儿子一定患病，A不符合题意；常染色体显性遗传病后代的发病率与性别无关，B不符合题意；伴X染色体显性遗传病的男患者与一正常女子结婚，后代女孩都患病，男孩都正常，因此建议生男孩，C符合题意；伴X染色体隐性遗传病的男患者与一正常女子结婚，若该女子不携带致病基因，则后代无论男女都正常，若该女子携带遗传病的致病基因，则后代无论男女都有可能患病，D不符合题意。4．(不定项)(目标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，儿子和女儿都可能患病D．患者的正常子女不携带其父母传递的致病基因答案CD解析伴X染色体显性遗传病有如下特点：若父亲患病，女儿一定患病，A、B错误；女患者与正常男子结婚，该女子可能为显性纯合子或杂合子，儿子和女儿都有可能患病，C正确；若子女正常，即女儿基因型为XdXd，儿子基因型为XdY，则不携带其父母传递的致病基因，D正确。5．(目标1、3)人体X染色体上存在血友病基因，用Xh表示，显性基因用XH表示。下图是一个家族系谱图，请回答：(1)若1号的母亲是血友病患者，则1号父亲的基因型是________。(2)4号的可能基因型是________________，她是杂合子的概率是________。(3)若4号与正常男性结婚，所生第一个孩子患血友病的概率是________；若这对夫妇的第一个孩子是血友病患者，再生一个孩子患血友病的概率是________。(4)6号和一个正常女性结婚，且该女性家族没有该遗传病史，那么，正常情况下这对夫妇后代患病的情况怎样？并阐述理由。答案(1)XHY(2)XHXH或XHXh1/2(3)1/81/4(4)该夫妇所生子女均正常。因为女方表现正常，且家族没有该遗传病史，那么女方的基因型为XHXH，6号的基因型为XhY，他们所生子女中，凡是男孩基因型均为XHY，表现为正常，所生女孩基因型均为XHXh，也表现为正常。解析(1)由题干信息可知，血友病为伴X染色体隐性遗传病，1号的母亲患病，1号的母亲基因型为XhXh，1号不患病，其父亲基因型只能为XHY。(2)由6号患病，可知1号的基因型为XHXh，2号的基因型为XHY，因此4号的基因型为1/2XHXH、1/2XHXh。(3)4号基因型为1/2XHXh、1/2XHXH，与正常男性婚配，生出患病孩子的概率为1/2×1/4＝1/8。若已生育一个血友病患者，则4号基因型为XHXh，再生一个孩子患血友病的概率为1/2×1/2＝1/4。题型一性染色体与性别决定[例1]下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，错误的是()A．性染色体上的等位基因的遗传遵循孟德尔遗传规律B．次级精母细胞中不一定含有Y染色体C．性染色体上的基因都与性别决定有关D．性染色体上的基因控制的性状，遗传上往往和性别相关联答案C[例2]下列关于性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是()A．性染色体只存在于生殖细胞中B．含有X的配子是雌配子，含有Y的配子是雄配子C．人和果蝇都由性染色体的组成来决定性别D．并非所有生物都有性染色体，没有性染色体的生物无性别之分解题分析性染色体上有性别决定基因，也有不决定性别的基因，如果蝇的红眼、白眼基因等，B错误；有的生物的性别不是由性染色体决定的，而是由染色体数目决定的，如蜜蜂，有些生物雌雄同株，无性染色体，如玉米、水稻等，还有些生物的性别与环境温度有关，如龟等，D错误。答案C知识拓展生物的性别决定方式(1)性染色体决定：XY型、ZW型。(2)染色体组数决定，如蜜蜂中雄蜂只有蜂王和工蜂中一半数目的染色体。(3)环境因子决定：如龟、鳄性别由环境温度决定。(4)大部分植物是雌雄同体，无性别之分，如玉米、水稻。题型二遗传系谱图中遗传方式的判断及患病概率的计算[例3]根据人类遗传病系谱图中各世代个体的表型进行判断，下列说法不正确的是()A．①是常染色体隐性遗传B．②最可能是伴X染色体隐性遗传C．③最可能是伴X染色体显性遗传D．④可能是伴X染色体显性遗传解题分析①双亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传，A正确；②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，B正确；③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，因为父亲携带致病基因的X染色体只能传递给女儿，C正确；④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，D错误。答案D[例4]人的色觉正常(B)对红绿色盲(b)是显性，为伴性遗传；褐眼(A)对蓝眼(a)是显性，为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配，生了一个蓝眼患红绿色盲的男孩，这对夫妇再生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率和再生出的男孩为蓝眼患红绿色盲的概率分别是()A．1/4和1/4 B．1/8和1/8C．1/8和1/4 D．1/4和1/8解题分析蓝眼色觉正常女子基因型为aaXBX－，褐眼色觉正常男子基因型为A_XBY，他们生出的蓝眼患红绿色盲男孩基因型为aaXbY，所以双亲的基因型分别为aaXBXb、AaXBY，因此他们再生出蓝眼孩子的概率为1/2，再生出色盲男孩(全部后代中患红绿色盲的男孩)的概率为1/4，故他们再生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率为(1/2)×(1/4)＝1/8；而该夫妇再生出的男孩中患红绿色盲的概率为1/2，所以该男孩为蓝眼患红绿色盲的概率为(1/2)×(1/2)＝1/4。答案C[例5](不定项)如图是患甲、乙两种遗传病的系谱图，且已知Ⅱ－4无致病基因。下列有关分析正确的是()A．甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传B．乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传C．Ⅰ－1与Ⅲ－1的基因型不同D．如果Ⅲ－2与Ⅲ－3婚配，生出正常孩子的概率为7/32解题分析甲病连续遗传，Ⅱ－4无致病基因而Ⅲ－3患甲病，说明甲病为显性遗传病，Ⅱ－2患病，Ⅰ－1不患甲病，说明甲病为常染色体显性遗传病(设相关基因为A)，A错误；Ⅱ－3和Ⅱ－4不患乙病，却生了患乙病的Ⅲ－4，且Ⅱ－4无致病基因，说明乙病为伴X染色体隐性遗传病(设相关基因为b)，B错误；根据系谱图可知，Ⅰ－1与Ⅲ－1的基因型均为aaXBXb，C错误；Ⅲ－2与Ⅲ－3的基因型分别为AaXBY和AaXBX－，对于甲病来说，他们的孩子正常的概率为1/4，对于乙病来说，Ⅲ－3的基因型为XBXb的概率为1/2，所以他们的孩子患乙病的概率为1/2×1/4＝1/8，即生出正常孩子的概率为1/4×7/8＝7/32，D正确。答案D技法提升关于“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算(1)常染色体遗传①患病男孩的概率＝患病孩子的概率×(1/2)；②男孩患病的概率＝患病孩子的概率。(2)伴性遗传①患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；②男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。题型三判断基因在染色体上的位置[例6](不定项)野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，为探究控制果蝇眼形基因的遗传方式，设计以下实验：让该棒眼果蝇与圆眼果蝇交配，F1全为圆眼，F1雌雄个体相互交配得F2。下列相关判断错误的是()A．据实验现象无法判断圆眼、棒眼这一相对性状的显隐性关系B．若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，则控制果蝇的眼形的基因一定位于常染色体上C．若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且棒眼全为雄果蝇，则控制果蝇眼形的基因只能位于X染色体上D．若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段，则F2中雌雄果蝇表现的性状也有可能不同解题分析由于F1全为圆眼，因此圆眼为显性性状，A错误；设相关基因用A、a表示，如果这对基因位于X染色体上，则亲代基因型为XaY和XAXA，子一代为XAXa和XAY，子二代为XAXA、XAXa、XAY和XaY，圆眼和棒眼的比例为3∶1，B错误；如果该基因位于X、Y染色体的同源区段，则亲代基因型为XaYa和XAXA，子一代为XAXa和XAYa，子二代为XAXA、XAXa、XAYa和XaYa，圆眼∶棒眼≈3∶1，且棒眼全为雄果蝇，C错误；根据C项分析，若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段，则F2中雌性全为圆眼，雄性既有圆眼又有棒眼，D正确。答案ABC[例7]生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体中所形成基因型的种类不同，如下图为性染色体X、Y的结构示意图，图中Ⅰ片段为同源部分，Ⅱ－1、Ⅱ－2片段为非同源部分。请据图回答：(1)若控制某性状的等位基因A与a位于Ⅱ－1片段上，则该自然种群中控制该性状的基因型有________种。(2)若控制一对相对性状的等位基因A与a位于X、Y染色体的同源片段Ⅰ上，则这个种群最多有________种基因型。(3)大麻是XY型性别决定的生物，已知大麻抗病的显性基因D与不抗病的隐性基因d位于性染色体上，大麻的雌、雄个体均有抗病与不抗病类型。请回答：①控制大麻抗病性状的基因不可能位于题图中的________片段。具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型为______________________。②现有一株不抗病雌性和一株抗病雄性(不知其是否为纯合子)的大麻杂交，请根据子代的性状表现判断基因所在的位置。如果子代全表现为抗病，则这对基因位于________片段上。如果子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病，则这对基因位于________片段上。如果子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病，则这对基因位于________片段上。解题分析(1)若等位基因A与a位于X染色体Ⅱ－1片段上，则在雌性个体中可形成XAXA、XAXa、XaXa3种，雄性个体中可形成XAY、XaY2种，共5种基因型。(2)若控制一对相对性状的等位基因A与a位于X、Y染色体的同源片段Ⅰ上，则这个种群中雄性个体的基因型有XAYA、XAYa、XaYA