2024年高中生物新教材同步必修第二冊 第2章　第3節(jié)　伴性遺傳

第3節(jié)伴性遺傳[學習目標]1.概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)的特點。2.運用伴性遺傳理論分析解決實踐中的相關(guān)問題。一、伴性遺傳與人類紅綠色盲1．伴性遺傳概念：位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。2．人類紅綠色盲(1)色盲基因位于X染色體上，Y染色體上沒有相應的等位基因。(2)人的正常色覺與紅綠色盲的基因型和表型項目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(攜帶者)色盲正常色盲(3)人類紅綠色盲遺傳的主要婚配方式①方式一由圖解分析可知：兒子的色盲基因只能來自母親。②方式二由圖解分析可知：男性的色盲基因只能傳給女兒，不能傳給兒子。③方式三由圖解分析可知：女兒色盲，父親一定色盲。④方式四由圖解分析可知：父親正常，女兒一定正常；母親色盲，兒子一定色盲。(4)色盲的遺傳特點：①患者中男性遠多于女性；②男性患者的患病基因只能從母親那里傳來，以后只能傳給女兒。③女性患病，其父其子必患病；男性正常，其母其女均正常。判斷正誤(1)各種生物細胞內(nèi)的染色體均可分為常染色體和性染色體()(2)XY型性別決定生物的X染色體都比Y染色體短()(3)性染色體與性別決定有關(guān)，其上的基因都決定性別()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)無性別之分的生物如雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。(2)在果蠅中，X、Y這兩條性染色體相比較，X染色體比Y染色體短；在人體中，X染色體比Y染色體長。(3)性染色體與性別決定有關(guān)，但并不是其上的基因都是決定性別的。如人類紅綠色盲基因、血友病基因、果蠅的眼色基因等位于X染色體上，但不決定性別。任務一：分析人類紅綠色盲的遺傳方式1．紅綠色盲基因是顯性基因還是隱性基因？提示紅綠色盲基因是隱性基因。2．紅綠色盲基因位于X染色體上還是位于Y染色體上？提示紅綠色盲基因位于X染色體上。3．用B和b分別表示正常色覺和色盲基因，請推測Ⅰ代1、2，Ⅱ代2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9個體的基因型。提示Ⅰ1XbY、Ⅰ2XBXb或XBXB；Ⅱ2XBY、Ⅱ3XBXb、Ⅱ4XBY、Ⅱ5XBXb、Ⅱ6XBY;Ⅲ5XBY、Ⅲ6XbY、Ⅲ7XbY、Ⅲ9XBXb或XBXB。1．下列關(guān)于人類紅綠色盲的敘述，正確的是()A．紅綠色盲患者中男性多于女性B．紅綠色盲男性患者的母親一定患紅綠色盲C．如果外祖父患紅綠色盲，則外孫也一定患紅綠色盲D．色覺表現(xiàn)正常的夫婦，子女色覺也一定表現(xiàn)正常答案A解析紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，這種遺傳病的遺傳特點是男性患者多于女性患者，A正確；紅綠色盲男性患者的色盲基因來自其母親，母親可能是紅綠色盲患者或是紅綠色盲基因攜帶者，B錯誤；如果外祖父患紅綠色盲，該致病基因會傳遞給其女兒，其女兒可能患紅綠色盲或不患紅綠色盲但攜帶致病基因，其外孫可能患紅綠色盲，C錯誤；色覺表現(xiàn)正常的夫婦，妻子有可能是致病基因攜帶者，可能導致兒子患病，子女色覺不一定表現(xiàn)正常，D錯誤。2．如圖是兩個有關(guān)紅綠色盲遺傳的家系，其中兩個家系的7號個體色盲基因分別來自Ⅰ代中的()A．甲家系來自2號，乙家系來自2號和4號B．甲家系來自4號，乙家系來自2號和4號C．甲家系來自2號，乙家系來自1號和4號D．甲家系來自4號，乙家系來自1號和4號答案B解析紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，甲家系中，7號的色盲基因只能來自其母親，即6號，而Ⅰ代的3號個體正常，因此，7號的色盲基因只能來自4號個體。乙家系中，7號的色盲基因來自5號和6號，5號的色盲基因來自2號，6號的色盲基因來自4號。二、抗維生素D佝僂病等其他伴性遺傳病1．抗維生素D佝僂病(1)致病基因：X染色體上的顯性基因。(2)正常人和抗維生素D佝僂病患者的基因型和表型項目女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型患者患者正常患者正常(3)婚配方式及子代表型項目XDYXdYXDXD子女全部是患者子女全部是患者XDXd女兒都是患者，兒子一半是患者兒子、女兒中各有一半是患者XdXd女兒都是患者，兒子全正常子女全部正常(4)遺傳特點①女性患者多于男性患者。②具有世代連續(xù)性，患者至少雙親之一為患者。③男性患者的母親和女兒一定患病。2．伴Y染色體遺傳病如圖為人類外耳道多毛癥患者的遺傳系譜圖，請據(jù)圖歸納：致病基因只位于Y染色體上，無顯隱性之分，患者后代中男性全為患者，女性全為正常。簡記為“男全病，女全正”。判斷正誤(1)伴X染色體顯性遺傳病的男女患病比例基本相當()(2)X染色體上的顯性基因的遺傳不遵循分離定律()(3)X染色體上的顯性基因控制的遺傳病，正常女性的兒子全正常()答案(1)×(2)×(3)√任務二：位于性染色體上的基因的遺傳特點人體內(nèi)的X、Y是一對特殊的同源染色體，X和Y染色體都有一部分與對方不同源，但也有一部分是同源的，如圖所示。請分析回答下列問題：(1)某種遺傳病是由位于B區(qū)段的隱性基因控制的，具有該病的女性和正常男性婚配，后代男孩、女孩的患病情況分別是怎樣的？提示后代男孩都是患者，女孩都正常(攜帶者)。(2)抗維生素D佝僂病的基因位于哪個區(qū)段？提示B區(qū)段。(3)一對等位基因(A、a)在X、Y染色體的同源區(qū)段，那么相關(guān)的基因型有幾種，分別有哪些？這對基因的遺傳與性別有關(guān)聯(lián)嗎？請設計一組實驗說明。提示共七種：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。這對基因的遺傳與性別有關(guān)聯(lián)。如基因型為XaXa與XAYa的兩人婚配后，后代中女性都表現(xiàn)為顯性性狀，男性都表現(xiàn)為隱性性狀。(4)男性體細胞中X及Y染色體的來源和傳遞各有何特點？提示男性體細胞中的一對性染色體是XY，X染色體來自母親，Y染色體來自父親，向下一代傳遞時，X染色體只能傳給女兒，Y染色體只能傳給兒子。3．下列關(guān)于抗維生素D佝僂病的敘述，錯誤的是()A．在人群中，男性患者的數(shù)量少于女性患者的數(shù)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來自其母親D．正常女性與正常男性結(jié)婚，生育一個患此病孩子的概率是1/2答案D解析抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點為女性患者多于男性患者，A正確；設相關(guān)基因為D、d，則女性患者的基因型可能為XDXD、XDXd，所以患者基因型可能相同也可能不同，B正確；由于抗維生素D佝僂病是一種伴X染色體顯性遺傳病，男性的X染色體來自其母親，所以男性患者的致病基因只來自其母親，C正確；正常女性基因型為XdXd，正常男性基因型為XdY，二者無致病基因，不能生育出患此病的孩子，D錯誤。4．外耳道多毛癥是一種伴Y染色體遺傳病。下列關(guān)于外耳道多毛癥的敘述，正確的是()A．控制該遺傳病的基因不存在等位基因B．患者的體細胞內(nèi)都有成對的與該病相關(guān)的基因C．女性不患該遺傳病的原因是女性只有隱性基因D．男性患者產(chǎn)生的精子中均含有該致病基因答案A解析伴Y染色體遺傳病指的是控制疾病的基因僅位于Y染色體上的遺傳病，可見X染色體上沒有相應的基因，因此該基因不存在等位基因，A正確；女性不患該遺傳病的原因是女性沒有Y染色體，C錯誤；男性患者產(chǎn)生的精子中，含Y染色體的精子與含X染色體的精子各占一半，只有含Y染色體的精子才含有該致病基因，D錯誤。三、伴性遺傳理論在實踐中的應用1．有性染色體的生物的性別決定方式?jīng)Q定方式雌性雄性XY型XXXYZW型ZWZZ2.伴性遺傳理論在實踐中的應用(1)推算致病基因來源及后代發(fā)病率，指導人類的優(yōu)生優(yōu)育?；榕渖ㄗh正常男性×患血友病的女性生女孩，因為他們所生的男孩全部是患者，所生女孩雖為致病基因的攜帶者，但表現(xiàn)是正常的患抗維生素D佝僂病的男性×正常女性生男孩，因為他們所生女孩全部是抗維生素D佝僂病患者，而男孩表現(xiàn)正常(2)根據(jù)性狀推斷后代的性別，指導生產(chǎn)實踐。例如：雞的性別決定是ZW型，雞的羽毛蘆花(B)和非蘆花(b)是一對相對性狀，基因B、b位于Z染色體上。5．一對夫妻都正常，他們的父母也正常，妻子的弟弟是紅綠色盲。請預測，他們的兒子是紅綠色盲的概率是()A．1B．1/2C．1/4D．1/8答案C解析假設與色盲相關(guān)基因為B、b，根據(jù)題干信息可推知，妻子的基因型為1/2XBXB、1/2XBXb，丈夫的基因型為XBY。因為XBXb(女性攜帶者)×XBY(正常男性)→1XBXB(女性正常)∶1XBXb(女性攜帶者)∶1XBY(男性正常)∶1XbY(男性色盲)，所以生的男孩中是紅綠色盲(XbY)的概率是1/2；又因為妻子的基因型是XBXb的概率是1/2，所以他們的兒子患紅綠色盲的概率是1/2×1/2＝1/4。6．已知雞的性別決定方式屬于ZW型，現(xiàn)用純種雌性蘆花雞(ZBW)與純種雄性非蘆花雞(ZbZb)交配，下列推測錯誤的是()A．F1中的蘆花均為雄性，非蘆花均為雌性B．雄性個體生殖細胞中性染色體只有Z，雌性個體生殖細胞中性染色體只有WC．F1中的雌雄雞自由交配，F(xiàn)2雄性個體中蘆花∶非蘆花＝1∶1D．F1中的雌雄雞自由交配，F(xiàn)2雌性個體中蘆花∶非蘆花＝1∶1答案B題組一伴性遺傳與人類紅綠色盲1．(2023·貴州畢節(jié)高一期末)下列關(guān)于人類性染色體與性別決定的敘述，正確的是()A．精子中不含X染色體B．Y染色體只能由父親遺傳給兒子C．性染色體上的基因都決定性別D．女性體內(nèi)的細胞都含有兩個同型的性染色體答案B解析男性的性染色體組成為XY，可以產(chǎn)生含X的精子和含Y的精子，A錯誤；Y染色體只能由父親產(chǎn)生，只能遺傳給兒子，B正確；性染色體上有的基因不決定性別，如色盲基因，C錯誤；女性體細胞內(nèi)含有兩個同型的性染色體，性染色體組成為XX，減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞中只含有1條X染色體，D錯誤。2．由X染色體上隱性基因?qū)е碌倪z傳病可能具有的特點是()A．若父親患病，女兒一定不患此病B．若母親患病，兒子一定患此病C．若外祖父患病，外孫一定患此病D．若祖母為患者，孫女一定患此病答案B3．如圖為某家族的遺傳系譜圖，患者為紅綠色盲，其中7號的致病基因最可能來自()A．1號B．2號C．3號D．4號答案B解析設該病的相關(guān)基因為B和b，紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，則7號的基因型為XbY，其X染色體只能來自母親5號個體，說明5號是雜合子，基因型為XBXb，又因為1號和2號都不患紅綠色盲，故2號為雜合子，即5號的致病基因來自2號個體。4．(2022·廣東東莞高一期中)如圖為某家庭血友病的遺傳系譜圖，其中Ⅰ－2不攜帶致病基因。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該病為常染色體隱性遺傳病B．Ⅱ－2為雜合子C．Ⅰ－1和Ⅰ－2再生一孩子為患病男孩的概率是1/2D．Ⅱ－3與正常女性婚配，所生的女兒和兒子都有1/2為患者答案B解析血友病為伴X染色體隱性遺傳病，A錯誤；設相關(guān)基因用B、b表示，由題意可知，Ⅰ－1的基因型為XBXb，Ⅰ－2的基因型為XBY，再生一孩子為患病男孩(XbY)的概率是1/4，C錯誤；Ⅱ－3的基因型為XbY，若與正常女性(XBXB)婚配，所生的孩子均正常；若與正常女性(XBXb)婚配，所生的女兒和兒子都有1/2為患者，D錯誤。題組二抗維生素D佝僂病等其他伴性遺傳病5．抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病，患者因?qū)︹}、磷的吸收能力減弱而患病。下列有關(guān)該病的推測，合理的是()A．抗維生素D佝僂病患者中男性多于女性B．女性患者與正常男性婚配所生兒子均患病C．男性患者與正常女性婚配所生女兒均患病D．一對患病夫婦一定不能生下正常子女答案C6．(2022·北京房山高一期中)抗維生素D佝僂病是X染色體上基因控制的疾病。如圖是該病某家族的系譜圖。下列敘述不正確的是()A．該病由顯性基因控制B．Ⅰ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－7個體均為雜合子C．Ⅲ－4與正常女性婚配，所生女孩均正常、男孩均為患者D．Ⅱ－7個體不攜帶致病基因答案C解析若用A/a表示相關(guān)基因，Ⅲ－4為該病患者，基因型為XAY，與正常女性(基因型為XaXa)婚配，所生女孩均為患者(基因型為XAXa)，所生男孩均正常(基因型為XaY)，C錯誤。題組三伴性遺傳理論在實踐中的應用7．家蠶的性別決定為ZW型(雄性的性染色體為ZZ，雌性的性染色體為ZW)。正常家蠶幼蟲的皮膚不透明，由顯性基因A控制，“油蠶”幼蟲的皮膚透明，由隱性基因a控制，基因A、a位于Z染色體上。以下雜交組合方案中，能在幼蟲時期根據(jù)皮膚特征，區(qū)分其后代幼蟲雌雄的是()A．ZAZA×ZAW B．ZAZA×ZaWC．ZAZa×ZAW D．ZaZa×ZAW答案D解析ZAZA×ZAW組合后代的基因型是ZAZA、ZAW，ZAZA×ZaW組合后代的基因型是ZAZa、ZAW，這兩組無論是雌性還是雄性，幼蟲的皮膚都是不透明的，無法根據(jù)皮膚特征區(qū)分幼蟲雌雄，A、B不符合題意；ZAZa×ZAW組合后代的基因型是ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，即后代雌性幼蟲皮膚有透明的和不透明的，雄性幼蟲的皮膚都是不透明的，無法根據(jù)皮膚特征區(qū)分不透明的后代幼蟲的雌雄，C不符合題意；ZaZa×ZAW組合后代的基因型是ZAZa、ZaW，即后代幼蟲皮膚透明的全是雌性，皮膚不透明的全是雄性，可依據(jù)幼蟲皮膚特征區(qū)分雌雄，D符合題意。8．(2022·全國乙，6)依據(jù)雞的某些遺傳性狀可以在早期區(qū)分雌雄，提高養(yǎng)雞場的經(jīng)濟效益。已知雞的羽毛性狀蘆花和非蘆花受1對等位基因控制。蘆花雞和非蘆花雞進行雜交，正交子代中蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同，反交子代均為蘆花雞。下列分析及推斷錯誤的是()A．正交親本中雌雞為蘆花雞，雄雞為非蘆花雞B．正交子代和反交子代中的蘆花雄雞均為雜合子C．反交子代蘆花雞相互交配，所產(chǎn)雌雞均為蘆花雞D．僅根據(jù)羽毛性狀蘆花和非蘆花即可區(qū)分正交子代性別答案C解析設相關(guān)基因為A、a，正交親本中雌雞基因型為ZAW，表現(xiàn)為蘆花雞，雄雞基因型為ZaZa，表現(xiàn)為非蘆花雞，A正確；正交子代的蘆花雄雞基因型為ZAZa，反交子代中的蘆花雄雞的基因型也是ZAZa，均為雜合子，B正確；反交子代蘆花雞的基因型為ZAZa和ZAW，雌雄相互交配，所產(chǎn)雌雞的基因型為ZAW和ZaW，既有蘆花雞，又有非蘆花雞，C錯誤；正交子代蘆花雞均為雄性，非蘆花雞均為雌性，所以僅根據(jù)羽毛性狀蘆花和非蘆花即可區(qū)分正交子代性別，D正確。9.人類性染色體X、Y有一部分是同源的(如圖中Ⅰ片段)，另一部分是非同源的。下面的遺傳系譜圖中(●■分別代表患病女性和患病男性)，致病基因不可能位于圖中Ⅱ－1片段的是()答案B解析B項中雙親患病，女兒正常，這是顯性遺傳病，若致病基因位于Ⅱ－1片段，則父親的X染色體上含有顯性致病基因，其女兒也必患病，而圖中女兒正常，故致病基因不可能位于Ⅱ－1片段；A、C項中如果母親X染色體的Ⅱ－1片段含有隱性致病基因，可能生出一個患病的兒子；D項中雙親X染色體的Ⅱ－1片段含有隱性致病基因或父親X染色體的Ⅱ－1片段含有顯性致病基因，均可以生出患病的女兒。10．(2022·江蘇蘇州高一期末)某種雌雄異株的植物有寬葉和狹葉兩種葉型，寬葉(B)對狹葉(b)為顯性，B和b均位于X染色體上，其中基因b使雄配子致死。下列敘述錯誤的是()A．若親本基因型是XBXB×XbY，則后代全為雄株B．若親本基因型是XBXB×XBY，則后代雌、雄植株各半C．若親本基因型是XBXb×XBY，則后代中狹葉植株占1/4D．若親本基因型是XBXb×XbY，則后代中寬葉植株占3/4答案D解析親本基因型是XBXB×XbY，由于XbY的個體只能產(chǎn)生含Y染色體的雄配子，因此，子代的基因型為XBY，即后代全為雄株，A正確；當親本基因型為XBXB×XBY時，子代的基因型為XBY、XBXB，后代雌、雄植株各半，B正確；當親本基因型為XBXb×XBY時，子代的基因型為1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，可知后代中狹葉植株(XbY)占1/4，C正確；親本基因型為XBXb×XbY，其中基因b使雄配子致死，因此子代基因型為1/2XBY、1/2XbY，即后代中寬葉植株占1/2，D錯誤。11．(2023·江蘇南京高一期中)XY型性別決定的生物，群體中的性別比例接近1∶1，原因包括()①雌配子∶雄配子＝1∶1②含X染色體的配子∶含Y染色體的配子＝1∶1③含X染色體的精子∶含Y染色體的精子＝1∶1④各種雄配子和雌配子結(jié)合的機會是均等的A．①②B．①③C．②④D．③④答案D解析一般而言，雄配子數(shù)目遠遠多于雌配子，①不符合題意；含X染色體的配子包括含X染色體的雌配子和含X染色體的雄配子，含Y染色體的配子為雄配子，所以含X染色體的配子多于含Y染色體的配子，②不符合題意。12．(2023·河北唐山高一期中)人類有一種遺傳病(相關(guān)基因為A、a)，牙齒因缺少琺瑯質(zhì)而呈棕色，患病男性與正常女性結(jié)婚，女兒均為棕色牙齒，兒子都正常。則下列說法正確的是()A．兒子與正常女子結(jié)婚，后代患病率為1/4B．兒子與正常女子結(jié)婚，后代患者一定是女性C．女兒與正常男子結(jié)婚，后代患病率為1/2D．女兒與正常男子結(jié)婚，后代患者一定是男性答案C解析由題干信息分析可知，該病為伴X染色體顯性遺傳病。兒子(XaY)與正常女子(XaXa)結(jié)婚，后代患病率為0，A、B錯誤；女兒(XAXa)與正常男子(XaY)結(jié)婚，后代患病率為1/2，C正確；女兒(XAXa)與正常男子(XaY)結(jié)婚，后代患者的基因型為XAXa和XAY，可以是男性，也可以是女性，D錯誤。13．(2023·云南昆明高一月考)先天性夜盲癥是不同種基因控制的多類型疾病，一般分為靜止性夜盲癥和進行性夜盲癥；前者一出生便會患夜盲，致病基因(A/a)位于X染色體上；后者發(fā)病較晚，由常染色體上致病基因(D/d)引發(fā)進行性夜盲病癥。以下是甲、乙兩個家族的不同種類夜盲癥遺傳系譜圖，已知乙家族中Ⅰ－2不攜帶致病基因。(1)據(jù)圖判斷，表現(xiàn)為進行性夜盲癥的是__________家族，其遺傳方式是__________________；表現(xiàn)為靜止性夜盲癥的是________家族，其遺傳方式是______________________________。(2)甲家族Ⅲ－1基因型可能是____________。要保證Ⅲ－2的后代一定正常，需選擇與基因型為________的男子結(jié)婚。Ⅲ－3基因型為________；Ⅱ－3與Ⅱ－4再生一個患病男孩的概率是______。(3)乙家族Ⅱ－2基因型為________，Ⅲ－2的致病基因來自Ⅱ代________號個體。答案(1)甲常染色體隱性遺傳乙伴X染色體隱性遺傳(2)DD或DdDDDd1/4(3)XAXa5解析(1)在甲、乙家族中Ⅰ－1和Ⅰ－2均無病，但他們的兒子均患病，則兩種病均為隱性遺傳病。由于乙家族中Ⅰ－2不攜帶致病基因，則該遺傳病屬于伴X染色體隱性遺傳病，即乙家族表現(xiàn)為靜止性夜盲癥。因此，甲家族表現(xiàn)為進行性夜盲癥，為常染色體隱性遺傳病。(2)由于甲家族表現(xiàn)為進行性夜盲癥，為常染色體隱性遺傳病，則甲家族Ⅲ－1基因型可能是DD或Dd，Ⅲ－2的基因型是dd，要保證其后代一定正常，需選擇與基因型為DD的男子結(jié)婚。Ⅲ－3的父親患病，而其表現(xiàn)正常，因此其基因型為Dd；Ⅱ－3的基因型為dd，且Ⅱ－3與Ⅱ－4有患病兒子，因此，Ⅱ－4的基因型為Dd，則二者再生一個患病男孩的概率是1/2×1/2＝1/4。(3)乙家族中的夜盲癥的遺傳方式為伴X染色體隱性遺傳，則Ⅰ－1和Ⅰ－2的基因型分別為XAXa和XAY，因此，Ⅱ－2基因型為XAXA或XAX