高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 伴性遗传学案设计

第3节　伴性遗传

研习1　伴性遗传的定义和人类红绿色盲

 [梳理教材]

1．伴性遗传的概念

位于________上的基因所控制的性状，在遗传上总是表现出和性别相关联的现象。

2．人类的性别决定方式

(1)人类的性别由性染色体决定。

(2)男性的性染色体组成是________型的，用________表示；女性的性染色体组成是________型的，用________表示。

(3)Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较________，所以许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上________相应的等位基因。

3．人类红绿色盲——伴X染色体隐性遗传病

(1)红绿色盲基因的位置：________上，Y染色体上没有该基因及其等位基因的分布。

(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型情况(正常基因和色盲基因分别用B、b表示)

(3)位于X染色体上的隐性基因(如人类红绿色盲基因b)的遗传特点

①患者中男性________女性。女性中同时含有两个Xb才是患病个体，含一个致病基因只是携带者，表现正常。而男性中只要有一个Xb就是患病个体。

②男性红绿色盲基因(Xb)只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。

③往往会出现隔代遗传现象。即双亲均不患病，却生有患病的孩子。

④女性患者的父亲和儿子均患病。女性患者(XbXb)的Xb一条来自父亲，一条来自母亲，其父亲的基因型一定为XbY，其儿子的基因型也一定为XbY。

答案：

1．性染色体

2．(2)异　XY　同　XX　(3)少　没有

3．(1)X染色体　(2)XBXb　XbXb　XBY　色盲

(3)①多于

[即时练习]

1．判断

(1)性染色体上的基因都决定性别。(　　)

(2)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就一定患病。(　　)

(3)色盲基因都是由外祖父经他的女儿传给外孙的。(　　)

答案：(1)×　性染色体上的基因有的决定性别，有的不决定性别。

(2)×　男性只要含有红绿色盲基因就一定患病，女性红绿色盲基因的携带者不患病。

(3)×　外祖父的红绿色盲基因一定传递给母亲，但母亲未必传递给儿子，如果母亲是色盲患者，传给儿子的色盲基因也可能来自外祖母。

2．下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是(　　)

A．XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小

B．在不发生基因突变的情况下，双亲表现正常，不可能生出患红绿色盲的女儿

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．各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体

答案：B　解析：果蝇中Y染色体比X染色体大，A项错误；若不发生基因突变，父亲正常，女儿不可能出现红绿色盲，B项正确；含X染色体的配子也可能是雄配子，C项错误；没有性别之分的生物没有性染色体与常染色体之分，如豌豆，D项错误。

研习2　抗维生素D佝偻病和人的外耳道多毛症

 [梳理教材]

1．抗维生素D佝偻病——伴X染色体显性遗传病

(1)致病基因位置：________致病基因D及其等位基因d仅位于________染色体上，Y染色体上没有相应基因的分布。

(2)基因型和表型之间的对应关系

(3)X染色体上的显性基因的遗传特点

①患者中女性________男性，但部分女患者病症较轻。

②具有世代连续性。

③男患者的母亲和女儿一定患病。因为男患者的基因型为XDY，其XD基因必然来自母亲，并传递给女儿。

2．人的外耳道多毛症——伴Y染色体遗传病

(1)致病基因的位置：仅位于________染色体上。

(2)Y染色体上基因的遗传特点：

①患者均为________；②连续遗传；③患者的________和________一定患病。

答案：

1．(1)显性　X　(2)XDXd　XdXd　XDY　正常　(3)①多于

2．(1)Y　(2)①男性　③父亲　儿子

[拓展提升]

一、“四步法”判断单基因遗传病的遗传方式

1．判断是不是伴Y染色体遗传

若系谱图中的患者全为男性，并且患者的父亲和儿子全为患者，则多为伴Y染色体遗传；若患者男女均有，则不是伴Y染色体遗传。

2．判断是显性遗传还是隐性遗传

3．判断致病基因在常染色体上还是在X染色体上

(1)若已确定是显性遗传病

(2)若已确定是隐性遗传病

4．不能确定的类型，则判断可能性

(1)若为隐性遗传

①若患者无性别差异，最可能为常染色体隐性遗传；

②若患者男多于女，最可能为伴X染色体隐性遗传。

(2)若为显性遗传

①若患者无性别差异，最可能为常染色体显性遗传；

②若患者女多于男，最可能为伴X染色体显性遗传。

二、X、Y染色体结构分析

(1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因。

(2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。

(3)也可能有控制相对性状的等位基因位于A、C区段，即可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。

三、基因位于X染色体还是位于X、Y染色体的同源区段，还是位于常染色体上的实验判断

(1)基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段

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基本思路一：

(2)基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上

[即时练习]

1．判断

(1)伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当。(　　)

(2)一对表型正常的夫妇生下一个患病男孩，则该病为常染色体显性遗传病。(　　)

(3)由X染色体上的显性基因控制的遗传病，正常女性的儿子全正常。(　　)

答案：(1)×　伴X染色体显性遗传病的女性患病比例高于男性。

(2)×　一对表型正常的夫妇生下一个患病男孩，则该病为隐性遗传病。

(3)√

2．(2021·濮阳高一检测)下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a，乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅰ－2无乙病致病基因，下列说法不正确的是(　　)

A．甲病为常染色体显性遗传病

B．乙病为伴X染色体隐性遗传病

C．Ⅱ－3是纯合子的概率为1/8

D．若Ⅱ－4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8

答案：C　解析：图中Ⅰ－1和Ⅰ－2均患有甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(Ⅱ－4)，说明该病为常染色体显性遗传病；Ⅰ－1和Ⅰ－2均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(Ⅱ－6)，说明乙病是隐性遗传病；又已知Ⅰ－2无乙病致病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ－3的基因型为A_XBX－，其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2＝1/6；Ⅱ－4的基因型及概率为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2＋1/2×1/4＝3/8。

【解题探究】

(1)个体基因型有多种情况时，要写出各种情况的概率，如本题中Ⅱ－4的基因型及概率为________、________。

(2)正常男孩是指所有子代中表现正常且是________性个体，需考虑性别。

答案：(1)1/2aaXBXB　1/2aaXBXb　(2)男

伴性遗传中概率求解范围的确认

(1)在所有后代中求概率：不考虑性别，凡其后代均属于求解范围。如“生一色盲孩子的概率”。

(2)只在某一个性别中求概率：需避开另一性别，只看所求性别中的概率。如“生一男孩患色盲的概率”。

(3)连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，因而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。如“生一色盲男孩的概率”。

研习3　伴性遗传理论在实践中的应用

 [梳理教材]

1．在医学实践中的应用——推算后代的患病概率，指导优生

2.在生产实践中的应用——指导育种

(1)鸡的性别决定方式：由性染色体Z和W决定性别；雌性的两条性染色体是________型的，为________；雄性的两条性染色体是________型的，为________。

(2)芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹，是由位于________染色体上的显性基因B控制，W染色体上没有该基因及其等位基因。

(3)根据性状选择雌性雏鸡的实验方案：选择________雌鸡与________雄鸡杂交，从F1中选择表型为非芦花的个体保留。

答案：

1．女孩　均为色盲基因携带者　男孩　均正常

2．(1)异　ZW　同　ZZ　(2)Z　(3)芦花　非芦花

[延伸思考]

(1)若等位基因A/a仅位于X染色体上，则雌性共有几种基因型？雄性呢？理论上最多有多少种不同的杂交组合方式？

提示：雌性有XAXA、XAXa和XaXa三种基因型；雄性有XAY和XaY两种基因型；理论上可以形成6种杂交组合方式，即XAXA×XAY、XAXa×XAY、XaXa×XAY、XAXA×XaY、XAXa×XaY和XaXa×XaY。

(2)上述杂交组合中，后代的性状表现同性别表现出关联关系的有哪些组合？它们的后代表型如何？

提示：XAXa×XAY和XaXa×XAY两种。前者后代雌性均为显性，雄性显隐各半；后者后代雌性全为显性，雄性全为隐性。

(3)综合(1)中所有杂交组合，它们的后代中，雌性表现出显性性状的概率与雄性相比，有何不同？这与伴X染色体显性遗传病的男女发病率高低有何关系？

提示：后代中，雌性表现显性性状的概率均大于或等于雄性。可以据此得出伴X染色体显性遗传病中女性发病率高于男性的结论。

[即时练习]

1．判断

(1)性染色体组成为ZW型的生物，W染色体来自父本。(　　)

(2)母鸡的性染色体组成是ZW。(　　)

(3)所有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。(　　)

答案：(1)×　性染色体组成为ZW型的生物，W染色体来自母本。

(2)√

(3)×　鸟类的性染色体为Z和W，其中雌性为ZW，雄性为ZZ。

2．下图表示某遗传系谱，两种致病基因位于非同源染色体上。下列有关判断错误的是(　　)

A．如果2号不携带甲病基因，则甲病基因在X染色体上

B．如果2号不携带甲病基因，4号是杂合子的概率为2/3

C．如果2号携带甲病基因，则4号与1号基因型相同的概率是4/9

D．如果2号携带甲病基因，则再生男孩患病或女孩患病的机会均等

答案：B　解析：根据题意和系谱图可知，1号和2号都不患乙病，但他们有一个患乙病的女儿，说明乙病是常染色体隐性遗传病；1号和2号都不患甲病，但他们有一个患甲病的儿子，说明甲病为隐性遗传病。如果2号不携带甲病基因，则甲病一定是伴X染色体隐性遗传病，致病基因在X染色体上，A正确；设控制甲病和乙病的基因分别为A、a和B、b，根据前面的分析可知，1号的基因型为BbXAXa，2号的基因型为BbXAY，生出的不患病女儿(4号)的基因型为B_XAX－，其中是纯合子的概率为1/3×1/2＝1/6，是杂合子的概率为5/6，B错误；如果2号携带甲病基因，则甲病一定为常染色体隐性遗传病，1号的基因型为AaBb,2号的基因型也为AaBb,4号的基因型为A_B_，与1号相同的概率为2/3×2/3＝4/9，C正确；结合前面的分析可知，若2号携带甲病基因，则甲病和乙病一定都为常染色体隐性遗传病，子代是否患病与性别无关，即再生男孩患病或女孩患病的机会均等，D正确。

[巩固提升]

1．血友病属于伴X染色体隐性遗传病。某男性患血友病，他的岳父表现正常，岳母患血友病，对他的子女表型的预测应当是(　　)

A．儿子、女儿全部正常

B．儿子患病，女儿正常

C．儿子正常，女儿患病

D．儿子和女儿都有可能出现患者

答案：D　解析：血友病属于伴X染色体隐性遗传病。用h表示患病基因，患血友病的男性基因型为XhY，他的岳父(XHY)表现正常，岳母(XhXh)患血友病，他们所生的女儿应为致病基因携带者(XHXh)。父亲的基因型为XhY，母亲的基因型为XHXh，正常所生的后代有四种基因型：XHXh、XhXh、XhY、XHY，说明儿子和女儿都有可能出现患者。

2．下图是一色盲家族的系谱图，7号的色盲基因来自(　　)

A．1  B．2  C．3  D．4

答案：A　解析：色盲是伴X染色体隐性遗传病，具有隔代交叉遗传的特点。7号个体的色盲基因只能来自其母亲5号个体，而5号个体的色盲基因只能来自1号个体(2号个体正常，不含色盲基因)。

3．关于性染色体的叙述不正确的是(　　)

A．XY型的生物体细胞内含有两条异型性染色体

B．生物体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体

C．性染色体上的基因在遗传时与性别相联系

D．XY型的生物体细胞如果含两条同型性染色体，可记作XX

答案：A　解析：位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。XY型性别决定的生物体，雌性体细胞内含两条同型的性染色体(XX)；雄性体细胞内含两条异型的性染色体(XY)。

4．在下列4个图中，只能由常染色体上显性基因决定的遗传病是(图中深颜色表示患者)(　　)

答案：D　解析：男患者的双亲都正常，说明该病属于隐性遗传病，可能是伴X染色体隐性遗传病，也可能是常染色体隐性遗传病，A错误；女患者的父亲患病而母亲正常，说明该病可能是显性遗传病，也可能是隐性遗传病，致病基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，B错误；女患者的双亲都正常，说明该病属于常染色体隐性遗传病，C错误；正常女性的双亲都患病，说明该病为常染色体显性遗传病，D正确。

5．抗维生素D佝偻病由X染色体上的一个显性基因(D)控制，下列关于该病的叙述错误的是(　　)

A．该病的女性患者多于男性患者

B．该病男性患者的外祖父母中至少有一人患病

C．一对患该病的夫妇不可能产下一正常孩子

D．男性患者能产生不携带致病基因的配子

答案：C　解析：抗维生素D佝偻病的遗传方式为伴X染色体显性遗传，女性患者多于男性患者，A正确；男性患者的基因型为XDY，其中Y来自父亲，XD来自母亲，而其母亲的XD来自该男性患者的外祖父或外祖母，B正确；患该病夫妇的基因型有两种情况，①XDXD×XDY，产下的孩子全是患者，②XDXd×XDY，产下正常孩子(XdY)的概率是1/4，C错误；男性患者(XDY)能产生不携带致病基因的Y配子，D正确。