新教材适用2024-2025学年高中生物第2章基因和染色体的关系第3节伴性遗传学案新人教版必修2

第3节伴性遗传课标要求1．总结人类红绿色盲的遗传规律及伴性遗传的特点。2．举例说出伴性遗传在实践中的应用。3．明确鸡的性别确定方式和遗传特点。核心素养1．通过分析性染色体上的基因所限制的性状与性别相关联的现象，认同生命的结构与功能观。(生命观念)2．依据伴性遗传的规律，可以对后代性状及比例作出预料或应用于生产实际。(社会责任、科学思维)一、伴性遗传与人类红绿色盲基础学问·双基夯实1．伴性遗传概念：位于_性染色体__上的基因限制的性状在遗传上总是和_性别__相关联，这种现象叫作伴性遗传。2．人类红绿色盲(1)色盲基因位于_X__染色体上，Y染色体上没有相应的_等位基因__。(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型项目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(携带者)_色盲__正常_色盲__(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式①方式一由图解分析可知：儿子的色盲基因只能来自_母亲__。②方式二由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给_儿子__。③方式三由图解分析可知：女儿色盲，_父亲__确定色盲。④方式四由图解分析可知：父亲正常，_女儿__确定正常；母亲色盲，_儿子__确定色盲。(4)色盲的遗传特点：患者中_男__性远多于女性；男性患者的基因只能从_母亲__那里传来，以后只能传给_女儿__。活学巧练1.人类红绿色盲基因位于X染色体上，Y染色体上既没有红绿色盲基因，也没有它的等位基因。(√)2．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。(×)3．XY型性别确定生物的X染色体都比Y染色体短。(×)合作探究下图为红绿色盲的某家系图谱，据图回答下列问题。1．Ⅰ－1是否将自己的红绿色盲基因传给了Ⅱ－2？这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上？为什么？提示：否。X染色体上。因为Ⅰ－1传给Ⅱ－2的是Y染色体，若红绿色盲基因位于Y染色体上，则Ⅱ－2确定是红绿色盲患者。2．Ⅰ－1是红绿色盲患者，他将自己的红绿色盲基因传给了Ⅱ代中的几号？为什么？提示：Ⅱ－3和Ⅱ－5。Ⅰ－1是男性，只有X染色体含有红绿色盲基因，而男性的X染色体确定传给女儿。3．红绿色盲调查结果显示，人群中男性红绿色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%)，摸索讨出现这么大的差异的缘由。提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有红绿色盲基因(XbXb)时，才会表现为红绿色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要该X染色体上有红绿色盲基因，就表现为红绿色盲。所以，人群中色盲患者男性多于女性。归纳提升1.易错归纳(1)在果蝇中，X、Y这两条性染色体相比较，X染色体比Y染色体短，但这不是确定的，如人体中，X染色体比Y染色体长。(2)性染色体与性别确定有关，但并不是其上的基因都是确定性别的。如人类红绿色盲基因、血友病基因、果蝇的眼色基因位于X染色体上，但不确定性别。同理，哺乳动物的Y染色体上有很多个基因，而确定睾丸发生的基因(SRY基因)只是其中一个。2．人类红绿色盲的特点及缘由(1)患者中男性远多于女性。缘由：男性只含一个致病基因(XbY)即患色盲，而女性只含一个致病基因(XBXb)并不患病而只是携带致病基因，她必需同时含有两个致病基因(XbXb)才会患色盲。(2)男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿，即交叉、隔代遗传。缘由：男性的X染色体确定来源于母亲，以后也确定只传给他的女儿。(3)母病子必病，女病父必病。缘由：假如母亲患病，则其基因型为XbXb，那么无论她的哪一条X染色体遗传给她的儿子，儿子的基因型都是XbY，确定患病。女儿患病其父亲确定患病的缘由相同。典例1下列关于人类红绿色盲的叙述，正确的是(A)A．红绿色盲患者中男性多于女性B．红绿色盲男性患者的母亲确定患红绿色盲C．假如外祖父患红绿色盲，则外孙也确定患红绿色盲D．色觉表现正常的夫妇，子女色觉也确定表现正常解析：红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者，A正确；红绿色盲男性患者的色盲基因来自其母亲，母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者，B错误；假如外祖父患红绿色盲，该致病基因会传递给其女儿，其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带致病基因，其外孙可能患红绿色盲，C错误；色觉表现正常的夫妇，妻子有可能是致病基因携带者，可能导致儿子患病，子女色觉不确定表现正常，D错误。变式训练❶(2024·江西抚州高二月考)若不考虑变异，下列关于红绿色盲患者的叙述，错误的是(C)A．某男性患者产生的次级精母细胞中可能不含色盲基因B．某女性患者产生的次级卵母细胞中含有色盲基因C．某男性患者的父母和外祖母都正常，则他的色盲基因来自其外祖父D．某女性患者的父亲也是患者，其女儿可能正常解析：男性色盲患者的基因型为XbY，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分别，故男性患者产生的次级精母细胞中可能不含色盲基因，A正确；女性色盲患者的基因型为XbXb，产生的次级卵母细胞中含有色盲基因，B正确；男性色盲患者的基因型为XbY，其致病基因来自其母亲，故母亲基因型为XBXb，而母亲所携带的色盲基因既可能来自外祖父，也可能来自外祖母，C错误；女性色盲患者的基因型为XbXb，若其与正常男性XBY结婚，则生的女儿基因型为XBXb，表型正常，D正确。二、抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病基础学问·双基夯实1．抗维生素D佝偻病(1)致病基因：_X__染色体上的_显__性基因。(2)抗维生素D佝偻病的基因型和表型项目女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型患者_患者__正常患者正常(3)遗传特点①女性患者_多于__男性患者。②具有世代连续性。③男性患者的_母亲和女儿__确定患病。2．伴Y染色体遗传病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_Y__染色体上，无显隐性之分，患者后代中_男性__全为患者，_女性__全为正常。简记为“男全_病__，女全_正__”。活学巧练1.伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当。(×)2．X染色体上的显性基因的遗传不遵循分别定律。(×)3．X染色体上的显性基因限制的遗传病，正常女性的儿子全正常。(√)合作探究如图是抗维生素D佝偻病的某家族系谱图，依据图示思索并回答问题：1．患者中女性和男性的比例是否相同？为什么？提示：不同，患者中女性多于男性。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．在抗维生素D佝偻病家系中，男性患者与正常女性结婚所生后代中，女性都是患者，男性全都正常，分析其缘由。提示：男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd，他们结婚所生子女中，男性均为XdY，女性均为XDXd，所以后代女性均患病，男性均正常。3．与伴X隐性遗传相比，在世代连续性方面有何不同？提示：伴X隐性遗传往往表现为隔代遗传，但伴X显性遗传往往代代有患者，具有连续遗传现象。4．男患者的母亲及女儿以及正常女性的父亲及儿子表型如何？提示：男患者的母亲和女儿确定是患者；正常女性的父亲和儿子确定正常。5．假如限制某一疾病的基因只位于Y染色体上，其遗传有什么特点？提示：患者确定是男性，患者后代只要是男性就确定患病。归纳提升1.伴X染色体显性遗传的特点及缘由(1)女性患者多于男性患者。缘由：女性有两条X染色体，得到抗维生素D佝偻病基因D的概率比只有一条X染色体的男性大，只要一条X染色体上有该病致病基因就患病。(2)具有世代连续性。缘由：抗维生素D佝偻病是显性遗传病。(3)男性患者的母亲和女儿确定患病。缘由：假如父亲患病，则其基因型为XDY，那么他的X染色体确定来源于他的母亲并传给他的女儿，母亲和女儿的基因型为XDX－，确定患病。2．X、Y染色体同源区段上的基因的遗传涉及性染色体同源区段上的基因时，可类比常染色体上基因的遗传方式来推导计算，但又不完全一样，如下所示：可见位于性染色体同源区段上的基因所限制的性状的遗传仍与性别相关联。典例2下列关于抗维生素D佝偻病的叙述，错误的是(D)A．在人群中，男性患者的数量少于女性患者的数量B．不同的女性患者的基因型可能不同C．男性患者的致病基因只来自其母亲D．正常女性与正常男性结婚，生育一个患病孩子的概率是1/2解析：抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，伴X染色体显性遗传病的遗传特点为女性患者多于男性患者，A正确；设相关基因为D、d，则女性患者的基因型可能为XDXD、XDXd，所以患者基因型可能不同，B正确；由于抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，男性的X染色体来自其母亲，所以男性患者的致病基因只来自其母亲，C正确；正常女性基因型为XdXd，正常男性基因型为XdY，二者无致病基因，不能生育出患病的孩子，D错误。变式训练❷(2024·山东省试验中学高一检测)抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传(D、d表示等位基因)。丈夫正常的孕妇(甲)为该病患者。现用放射探针对孕妇(甲)及其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断(检测基因d的放射探针为d探针，检测基因D的放射探针为D探针)，诊断结果如图(空圈表示无放射性，深色圈放射性强度是浅色圈的2倍)。下列说法不正确的是(D)A．个体1、3为性别不同的双胞胎孩子B．抗维生素D佝偻病女性患者多于男性患者C．孕妇和个体2的基因型分别是XDXd、XdYD．个体1与正常异性婚配，所生女儿有一半患病解析：抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，其特点是女性患者多于男性患者，B正确；分析图形和题意可得，图中孕妇甲既有d探针的放射性也有D探针的放射性，且二者放射性相等，故该孕妇的基因型为XDXd，个体1只有D探针的放射性，说明只有一条X染色体，则该个体基因型为XDY，个体2只有d探针的放射性，说明只有一条X染色体，其基因型为XdY，个体3只有d探针的放射性，且其放射性表现是深色圈，即个体3的基因型为XdXd，故个体1、3为性别不同的双胞胎孩子，A正确；孕妇和个体2(丈夫)的基因型分别是XDXd、XdY，C正确；个体1基因型为XDY，与正常异性(XdXd)婚配，所生女儿基因型都为XDXd，全部患病，D错误。三、伴性遗传理论在实践中的应用基础学问·双基夯实1．推算后代的_患病概率__，从而指导优生。2．指导育种工作(1)鸡的性别确定性别性染色体类型性染色体组成雌性异型ZW雄性同型ZZ(2)实例——依据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性活学巧练1.含W染色体的配子是雌配子，含Z染色体的配子是雄配子。(×)2．性染色体组成为ZW型的生物，W染色体来自父本。(×)3．全部具有性染色体的生物，雄性性染色体组成都为XY型，雌性性染色体组成都为XX型。(×)合作探究已知鸡的性别是由Z和W染色体确定的，芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是一对相对性状，由一对位于Z染色体上的基因B和b限制，思索并回答下列问题：1．性别确定方式为ZW的生物，其雌性个体和雄性个体的性染色体组成有什么特点？提示：雌性个体的性染色体组成是ZW(异型)，雄性个体的性染色体组成是ZZ(同型)。2．请写出芦花雌鸡、非芦花雌鸡、芦花雄鸡、非芦花雄鸡的基因型分别是什么？提示：ZBW、ZbW、ZBZB或ZBZb、ZbZb。3．现有纯种雌、雄芦花鸡和非芦花鸡若干可供选择作杂交亲本，假如你想从F1中选择母鸡饲养以获得鸡蛋，请思索如何设计杂交方案？提示：选择芦花雌鸡与非芦花雄鸡交配，即ZBW×ZbZb→ZBZb，ZbW，F1雌鸡全为非芦花，雄鸡全为芦花，就可以依据羽毛的特征将早期雏鸡的雌性和雄性分开。4．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。归纳提升1.常见的性别确定方式性别确定方式XY型ZW型体细胞染色体组成雌性：常染色体＋XX雌性：常染色体＋ZW雄性：常染色体＋XY雄性：常染色体＋ZZ特点后代性别与父方有关后代性别与母方有关生物类型举例大多数雌雄异株的植物、大多数动物鸟类、部分昆虫、部分两栖类和部分爬行类(1)不是全部的生物都有性别之分，雌雄同体的动物或植物都没有性染色体，也没有性别之分。(2)雌雄异株(体)的生物有性别之分，除了XY型和ZW型两种类型外，还有：①染色体数目确定性别：在这类生物中，雌性由受精卵发育而来(如蜂王)，其体细胞染色体数为2n，雄性由未受精的卵细胞干脆发育而来(如雄蜂)，其体细胞染色体数为n。②X染色体数目确定性别：蝗虫、蟋蟀等生物的雌性个体具有两条X染色体，其性染色体组成为XX，而雄性只有一条X染色体，其性染色体组成为XO。③温度影响性别：有些生物的性别与环境有关，如某些种类的蛙，其成蛙的性别与发育过程中环境温度有关。2．伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算(1)常染色体遗传假如限制某遗传病的基因位于常染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规则：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)伴性遗传假如限制某遗传病的基因位于性染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点，即从双亲基因型推出后代的患病状况，然后再遵循以下规则：①患病男孩的概率＝全部后代中患病男孩的概率；②男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。典例3结合下表分析，相关叙述正确的是(D)比较生物性别确定类型相对性状及基因所在位置果蝇XY型：XX(♀)，XY()红眼(W)、白眼(w)，X染色体上鸡ZW型：ZZ()、ZW(♀)芦花(B)、非芦花(b)，Z染色体上A.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼B．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为白眼，雄果蝇均为红眼C．芦花公鸡与非芦花母鸡交配，子代中公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花D．芦花母鸡与非芦花公鸡交配，子代中公鸡均为芦花，母鸡均为非芦花解析：红眼雌果蝇有两种基因型，即XWXW、XWXw，与白眼雄果蝇XwY杂交，无论红眼雌果蝇的基因型为XWXW或XWXw，子代中均不行能出现雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼，A项错误；白眼雌果蝇XwXw与红眼雄果蝇XWY杂交，子代中雌果蝇XWXw均为红眼，雄果蝇XwY均为白眼，B项错误；芦花公鸡有两种基因型，即ZBZB、ZBZb，与非芦花母鸡ZbW交配，无论芦花公鸡的基因型为ZBZB或ZBZb，子代中均不行能出现公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花的状况，C项错误；芦花母鸡ZBW与非芦花公鸡ZbZb交配，子代中公鸡ZBZb均为芦花，母鸡ZbW均为非芦花，D项正确。变式训练❸(2024·河南郑州高二检测)鸡是ZW型性别确定，不含Z染色体的胚胎不能成活。公鸡的两条性染色体是同型的(ZZ)，母鸡的两条性染色体是异型的(ZW)。“牝鸡司晨”是指一只母鸡性反转成具有繁殖实力的公鸡。下列叙述正确的是(B)A．Z、W染色体上的基因都与性别确定有关B．Z、W染色体上基因限制的性状都属于伴性遗传C．性反转个体的子代性别比为雌∶雄＝1∶1D．母鸡性反转后性染色体组成是ZZ解析：Z、W染色体上的基因限制的性状的遗传往往与性别相关联，但未必与性别确定有关，A错误；Z、W染色体为性染色体，其上的基因限制的性状都属于伴性遗传，B正确；一只母鸡性反转成具有繁殖实力的公鸡，即ZW(性反转公鸡)与正常的母鸡(ZW)杂交产生的后代中染色体组成为1ZZ、2ZW、1WW(不存活)，则后代雌雄比例为2∶1，C错误；母鸡性反转后性染色体组成是ZW，D错误。依据遗传图谱推断遗传病的遗传方式(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，则很可能为伴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，确定是隐性遗传病，即“无中生有为隐性”。②图2中，双亲患病，子代有正常个体，确定是显性遗传病，即“有中生无为显性”。③图3中，亲子代都有患者和正常个体，无法精确推断，可先假设，再推断。(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．假如全部女患者的父亲和儿子都患病，则为伴X染色体隐性遗传，如图4。b．假如女患者的父亲和儿子中有正常的，则确定为常染色体隐性遗传，如图5。②在显性遗传的系谱图中，主要参照“男患者”。a．假如全部男患者的母亲和女儿都患病，则为伴X染色体显性遗传，如图6。b．假如男患者的母亲和女儿有正常的，则确定为常染色体显性遗传，如图7。(4)若系谱图中无上述特征，就不能作出确定的推断，只能从可能性大小方面推断，通常的原则是：①②遗传方式典例4(2024·福建南平高二期中)甲、乙、丙3个家庭成员健康状况如图，有关叙述正确的是(C)A．色盲遗传的家庭可能是甲和丙B．家庭丙中女儿确定是杂合子C．确定不是抗维生素D佝偻病遗传的家庭是甲和乙D．家庭甲中这对夫妇再生一个患病孩子的概率为1/2解析：色盲为伴X隐性遗传，而丙为显性遗传，A错误；丙家庭为显性遗传，可能为常染色体显性遗传或伴X显性遗传，其女儿可能为纯合子或杂合子，B错误；抗维生素D佝偻病属于伴X显性遗传，而甲和乙家庭都不行能为伴X显性遗传，C正确；甲家庭可能为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传，若为常染色体隐性遗传，亲本均为杂合子，再生一个患病孩子的概率为1/4，若为伴X隐性遗传，则母本为杂合子，父本为显性纯合子，再生一个患病孩子的概率为1/4，D错误。1．(2024·宁夏石嘴山一中月考)如图为某家族的遗传系谱图，患者为红绿色盲，其中7号的致病基因最可能来自(B)A．1号 B．2号C．3号 D．4号解析：设该病的相关基因为B和b，红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，则7号的基因型为XbY，其X染色体只能来自母亲5号个体，说明5号是杂合子，基因型为XBXb，又因为1号和2号都不患红绿色盲，故2号为杂合子，即5号的致病基因来自2号个体，B正确。2．某隐性遗传病表现为交叉遗传特点，一对夫妇中女性为该病患者，男性正常。不考虑变异，下列叙述错误的是(C)A．父母双方均为该患病女性供应了致病基因B．这对夫妇的子代中女儿均正常，儿子均患病C．儿子与正常女性婚配，后代中不会出现患者D．女儿与正常男性婚配，后代中患者均为男性解析：由于该病具有交叉遗传的特点，又为隐性遗传病，因此该病为伴X染色体隐性遗传病。假设