人教版 (2019)第2章 基因和染色体的关系第3节 伴性遗传教学设计及反思
展开1.遗传系谱图的分析判断
(1)确定是否为伴Y染色体遗传
①若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y染色体遗传。如下图:
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(2)确定是显性遗传还是隐性遗传
①“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
②“有中生无”是显性遗传病,如图2。
(3)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
①在已确定是隐性遗传的系谱图中,主要参照“女患者”
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最可能为伴X染色体隐性遗传,如图3。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图4。
②在已确定是显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最可能为伴X染色体显性遗传,如图5。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图6。
(4)若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
①若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;再根据患者性别比例进一步确定,如下图:
②如下图最可能为伴X染色体显性遗传。
2.关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
(1)常染色体遗传
如果控制某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,则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×eq \f(1,2)。
②男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)伴性遗传
如果控制某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,则:
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。
例1 (2019·江苏泰州高二下月考)如图为某遗传病的家系图,现已查明Ⅱ3不携带该病的致病基因,下列分析不正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅱ2的基因型相同
B.Ⅱ2一定携带该致病基因
C.Ⅲ1的致病基因的获得途径是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1
D.Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为1/2
答案 D
解析 由题意可知,Ⅱ2和Ⅱ3生出的Ⅲ1患病,且Ⅱ3不携带该病的致病基因,可以判断该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。设该致病基因为a,则Ⅰ1和Ⅱ2的基因型均为XAXa,Ⅱ2一定携带该致病基因,A、B正确;Ⅲ1的基因型为XaY,其致病基因的获得途径是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1,C正确;Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为XAXa和XAY,他们所生女儿的基因型为XAXA或XAXa,均表现正常,即Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为0,D错误。
例2 如图为某家庭的遗传系谱图,已知该家庭中有甲、乙两种遗传病,其中一种为红绿色盲。下列说法正确的是( )
A.甲病为常染色体显性遗传病,存在代代遗传的特点
B.乙病为红绿色盲,在人群中女性发病率高于男性
C.Ⅱ-4为甲病携带者的概率是eq \f(2,3),为乙病携带者的概率是eq \f(1,2)
D.若Ⅱ-4和Ⅱ-5再生一个孩子,其为正常女孩的概率是eq \f(3,8)
答案 D
解析 由系谱图中Ⅱ-4和Ⅱ-5正常,生下患甲病女孩Ⅲ-6可知,甲病是常染色体隐性遗传病,则乙病是红绿色盲,即伴X染色体隐性遗传病,在人群中男性发病率高于女性,A、B错误;对于甲病(基因用A、a表示),Ⅱ-4是杂合子(Aa),Ⅱ-4为甲病携带者的概率为1,C错误;对于乙病(基因用B、b表示),Ⅱ-4是携带者(XBXb)的概率是eq \f(1,2),Ⅱ-4的基因型为eq \f(1,2)AaXBXb、eq \f(1,2)AaXBXB,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,二者生下正常女孩的概率是eq \f(1,2)×eq \f(3,4)=eq \f(3,8),D正确。
二、判断基因所在位置的实验设计
1.判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同,则基因位于X染色体上。
2.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上时,用隐♀×(纯合)显♂杂交组合,即:
隐♀×(纯合)显♂⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(若子代所有雄性均为显性性状⇒相应基因, 位于X、Y染色体的同源区段上,若子代所有雄性均为隐性性状,雌性均为, 显性性状⇒相应基因仅位于X染色体上))
例3 (2019·黑龙江鹤岗一中月考)下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断下列说法中正确的是( )
方法1:纯合显性雌性个体×隐性雄性个体→F1
方法2:隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上。
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上。
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
答案 C
解析 从方法设计上讲,方法1达不到设计目的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2的设计是正确的,假设控制某一相对性状的基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上,那么隐性雌性个体的基因型为XaXa,纯合显性雄性个体的基因型为XAYA,XaXa×XAYA→XAXa、XaYA,则得出结论①,假设基因只位于X染色体上,XaXa×XAY→XAXa、XaY,则得出结论②。因此“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务。
例4 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变,使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交,F1的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。假如仅通过一次杂交实验鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上,则F1的杂交组合最好选择( )
A.野生型(雌)×突变型(雄)
B.野生型(雄)×突变型(雌)
C.野生型(雌)×野生型(雄)
D.突变型(雌)×突变型(雄)
答案 A
解析 根据题意分析,雌鼠染色体上的基因成对存在,一个基因的突变就发生性状改变,可以得知发生的是显性突变。野生型雌鼠与突变型雄鼠杂交,若后代雄鼠都是野生型,雌鼠都是突变型,则突变基因在X染色体上,若后代性状与性别无关联,则在常染色体上。
1.如图是人类某遗传病的遗传系谱图,下列说法不正确的是( )
A.该病的致病基因不可能是X染色体上的显性基因
B.该病的致病基因可能位于Y染色体上
C.由于后代中只有男性患者,因此该病一定为伴性遗传
D.该病的致病基因可能是常染色体上的显性基因或隐性基因
答案 C
解析 由系谱图可知,父亲和儿子均患病,女儿和母亲均不患病,则该病的致病基因不可能是X染色体上的显性基因,可能位于Y染色体上。该病可能为伴性遗传病,也可能为常染色体显性或隐性遗传病,C不正确。
2.如图为某种单基因遗传病的遗传系谱图,其中Ⅱ3、Ⅱ7均带有致病基因。相关判断正确的是( )
A.该病为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ4、Ⅱ6为杂合子的概率均为eq \f(2,3)
C.Ⅱ3、Ⅱ4再生一个孩子,患病的概率为eq \f(1,6)
D.Ⅲ8产生的配子中携带致病基因的概率为eq \f(1,4)
答案 C
解析 Ⅱ6和Ⅱ7正常,生出患病孩子Ⅲ9,又Ⅱ7带有致病基因,故该病为常染色体隐性遗传病,A项错误;设相关基因用A、a表示,Ⅱ4的基因型及概率为eq \f(1,3)AA、eq \f(2,3)Aa,Ⅱ6的基因型为Aa,B项错误;Ⅱ3的基因型为Aa,Ⅱ4的基因型及概率为eq \f(1,3)AA、eq \f(2,3)Aa,他们再生一个孩子患病的概率为eq \f(2,3)×eq \f(1,4)=eq \f(1,6),C项正确;Ⅱ3的基因型为Aa,Ⅱ4的基因型及概率为eq \f(1,3)AA、eq \f(2,3)Aa,已知Ⅲ8表型正常的概率为eq \f(1,3)+eq \f(2,3)×eq \f(3,4)=eq \f(5,6),若配子中携带致病基因,则代表其是杂合子Aa,Ⅲ8的基因型及概率为eq \f(2,5)AA、eq \f(3,5)Aa,因此,Ⅲ8产生的配子中携带致病基因的概率为eq \f(3,5)×eq \f(1,2)=eq \f(3,10),D项错误。
3.(2019·陕西咸阳高二下期末)雌雄异株植物女娄菜的叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。有人用纯种阔叶和窄叶品系进行杂交实验,结果如下表。下列相关分析错误的是( )
A.依据正交的结果可判断阔叶为显性性状
B.依据反交结果可说明控制叶形的基因在X染色体上
C.正、反交的结果中,子代中的雌性植株基因型相同
D.让正交中的子代雌雄植株随机交配,其后代出现窄叶植株的概率为1/2
答案 D
解析 分析表中信息,由正交结果可看出亲本中有窄叶,而子代中无窄叶,由此可判断阔叶为显性性状,A正确;由反交结果可看出,子代性状与性别有关,且子代雌性性状与母本不同,雄性性状与父本不同,因此,控制叶形的基因位于X染色体上,B正确;正、反交的结果中,子代中的雌性植株均为杂合子,基因型相同,C正确;设控制叶形的基因为A、a,则正交中的亲本基因型为XAXA、XaY,子代基因型为XAXa、XAY,若让子代雌雄植株随机交配,则其后代窄叶植株出现的概率是1/4,D错误。
4.马的毛色中,栗色与白色是一对相对性状,受一对等位基因控制,现有一匹家系不明的雄性栗色马与若干匹纯种白马杂交,生出的若干匹马中,大量统计发现只有两种表现,为雌性栗色马和雄性白马且比例接近于1∶1,据此可以判断( )
A.栗色为显性性状,且控制这对相对性状的基因最可能位于常染色体上
B.栗色为显性性状 ,且控制这对相对性状的基因可能只位于X染色体上
C.白色为显性性状,且控制这对相对性状的基因最可能位于常染色体上
D.白色为显性性状,且控制这对相对性状的基因可能只位于X染色体上
答案 B
解析 由题可知,雄性栗色马与纯种雌性白色马杂交,后代雌性全为栗色马,雄性全为白色马且比例接近于1∶1,说明这对性状的遗传与性别相关联,为伴X染色体遗传(设控制基因为B、b)。如果栗色为隐性,则亲本为XbY×XBXB,后代雌雄马都是XB_即白色马,这与题干信息矛盾,说明栗色为显性性状。综上分析,选B。
5.(2017·全国Ⅰ,32)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。回答下列问题:
(1)公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合子公羊与杂合子母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表型及其比例为____________________;公羊的表型及其比例为______________________。
(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若_________________________________________________________________,
则说明M/m是位于X染色体上;若________________________________________________,
则说明M/m是位于常染色体上。
(3)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有________种;当其仅位于X染色体上时,基因型有________种;当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基因型有________种。
答案 (1)有角∶无角=1∶3 有角∶无角=3∶1
(2)白毛个体全为雄性 白毛个体中雄性∶雌性=1∶1
(3)3 5 7
解析 (1)多对杂合子公羊与杂合子母羊杂交,Nn×Nn→NN、Nn、nn,比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为NN的表现为有角,基因型为nn或Nn的表现为无角,所以子一代群体中母羊的表型及其比例为有角∶无角=1∶3;由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,基因型为nn的表现为无角,所以子一代群体中公羊的表型及其比例为有角∶无角=3∶1。
(2)如果M/m是位于X染色体上,则纯合黑毛母羊为XMXM,纯合白毛公羊为XmY,杂交子一代的基因型为XMXm和XMY,子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)=3∶1,但白毛个体的性别比例是雌∶雄=0∶1。如果M/m是位于常染色体上,则纯合黑毛母羊为MM,纯合白毛公羊为mm,杂交子一代的基因型为Mm,子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)=3∶1,但白毛个体的性别比例是雌∶雄=1∶1,没有性别差异。
(3)对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因位于常染色体上时,基因型有AA、Aa、aa共3种;当其位于X染色体上时,基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY共5种;当其位于X和Y染色体的同源区段时,基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种。正交
阔叶♀×窄叶♂→50%阔叶♀、50%阔叶♂
反交
窄叶♀×阔叶♂→50%阔叶♀、50%窄叶♂
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制教学设计: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制教学设计,共12页。教案主要包含了DNA半保留复制的实验证据,DNA复制的过程等内容,欢迎下载使用。
高中人教版 (2019)第3节 伴性遗传教案: 这是一份高中人教版 (2019)第3节 伴性遗传教案,共10页。
生物必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)教学设计: 这是一份生物必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)教学设计,共13页。教案主要包含了豌豆用作遗传实验材料的优点,一对相对性状的杂交实验,对分离现象的解释等内容,欢迎下载使用。