2024-2025學年新教材高中生物第二章基因和染色體的關(guān)系微專題四伴性遺傳的解題方法教案新人教版必修第二冊

PAGEPAGE8微專題四伴性遺傳的解題方法1.“患病男孩”與“男孩患病”問題[典例1]如圖所示為甲、乙兩種遺傳病的家族系譜圖(Ⅱ－1不攜帶致病基因)。下列有關(guān)甲、乙兩種遺傳病和人類遺傳的敘述，錯誤的是()A.從系譜圖中可以看出，甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳，乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳B.若Ⅲ－1與Ⅲ－5結(jié)婚，生患病男孩的概率為1/4C.若Ⅲ－1與Ⅲ－4結(jié)婚，生兩病兼患孩子的概率為1/12D.若Ⅲ－1與Ⅲ－4結(jié)婚，后代中只患甲病的概率為7/12解析由圖中Ⅱ－5和Ⅱ－6患甲病，所生女兒Ⅲ－3正常，可知甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳。Ⅱ－1不攜帶致病基因，所生兒子患有乙病，可知乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳。設(shè)甲病由基因A、a限制，乙病由基因B、b限制，則Ⅲ－1的基因型為1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，Ⅲ－5的基因型為aaXBY，他們生出患病男孩(基因型為aaXbY)的概率為1/2×1/4＝1/8。單純考慮甲病，Ⅲ－1的基因型為aa，Ⅲ－4的基因型為1/3AA、2/3Aa，故后代患甲病的概率為2/3；單純考慮乙病，Ⅲ－1的基因型為1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅲ－4的基因型為XBY，故后代患乙病的概率為1/2×1/4＝1/8，可知生兩病兼患孩子的概率為2/3×1/8＝1/12；只患甲病的概率為2/3－1/12＝7/12。答案B[對點練1]據(jù)下面的人類紅綠色盲的遺傳系譜圖(紅綠色盲基因用b表示)，分析回答下列問題：(1)限制人類紅綠色盲的基因位于________染色體上，患者的基因型可表示為________。此類遺傳病的遺傳特點是_______________________________。(2)寫出該家族中下列成員的基因型：4：________，10：________，11：________。(3)14號成員是色盲患者，其致病基因是由第一代中的某個個體傳遞來的。用成員編號和“→”寫精彩盲基因的傳遞途徑____________________________。(4)若成員7與8再生一個孩子，是色盲男孩的概率為________，是色盲女孩的概率為________。解析人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，男性患者多于女性患者，有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，并且女性患者的父親和兒子確定患病。4和10均為色盲男性，基因型均為XbY。5和6正常，生精彩盲兒子10，則5、6基因型分別為XBY和XBXb，11為女孩，其基因型為XBXB或XBXb。14的色盲基因來自其母親8號，8號的色盲基因來自她的父親4號，而4號的色盲基因來自他的母親1號。7和8的基因型分別為XBY和XBXb，生精彩盲男孩的概率為1/4，其后代中不會出現(xiàn)色盲女孩(XbXb)，即概率為0。答案(1)XXbY或XbXb男性患者多于女性患者，有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，并且女性患者的父親和兒子確定患病(2)XbYXbYXBXB或XBXb(3)1→4→8→14(4)1/40【方法總結(jié)】“男孩患病”與“患病男孩”類問題(1)常染色體遺傳假如限制某遺傳病的基因位于常染色體上，由于常染色體與性染色體是自由組合的，則：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)伴性遺傳假如限制某遺傳病的基因位于性染色體上，由于該性狀與性別聯(lián)系在一起，則：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。2.科學探究——推斷基因是位于常染色體上還是位于X染色體上[典例2]某種羊的性別確定為XY型，已知其黑毛和白毛由等位基因(M/m)限制，且黑毛對白毛為顯性。某同學為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為依據(jù)這一試驗數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還須要補充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若____________________________，則說明M/m是位于X染色體上；若____________________________，則說明M/m是位于常染色體上。解析假如M/m是位于X染色體上，則純合黑毛母羊為XMXM，純合白毛公羊為XmY，雜交子一代的基因型為XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝0∶1。假如M/m是位于常染色體上，則純合黑毛母羊為MM，純合白毛公羊為mm，雜交子一代的基因型為Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝1∶1，沒有性別差異。答案白毛個體全部為雄性白毛個體中雌雄比例為1∶1[對點練2]已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因限制，但這對相對性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交試驗都證明了限制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請依據(jù)上述結(jié)果，回答下列問題：(1)僅依據(jù)同學甲的試驗，能不能證明限制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？(2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的試驗，這兩個試驗都能獨立證明同學乙的結(jié)論。(要求：每個試驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結(jié)論的預(yù)期試驗結(jié)果。)解析(1)同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1，此試驗結(jié)果并沒有表現(xiàn)出體色與性別有關(guān)，也不能推想出灰體與黃體的顯隱性關(guān)系。(2)可設(shè)計以下兩組試驗來驗證乙的結(jié)論。①雌性黃體×雄性灰體，當限制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性，灰體與黃體用A、a表示，雌性黃體基因型為XaXa，雄性灰體基因型為XAY，則子代雌性都為灰體，雄性都為黃體。②雌性灰體×雄性灰體，當限制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性，灰體與黃體用A、a表示，雌性灰體基因型為XAXa，雄性灰體基因型為XAY，則子代中只有雄性為黃體。答案(1)不能(2)試驗1：雜交組合：♀黃體×♂灰體預(yù)期結(jié)果：子一代中全部雌性都表現(xiàn)為灰體，雄性都表現(xiàn)為黃體試驗2：雜交組合：♀灰體×♂灰體預(yù)期結(jié)果：子一代中全部的雌性都表現(xiàn)為灰體，雄性中一半表現(xiàn)為灰體，另一半表現(xiàn)為黃體【方法總結(jié)】設(shè)計試驗推斷基因是位于常染色體上還是位于X染色體上的方法一代雜交法二代雜交法正反交法已知親本均為純合子隱性為雌性顯性為雄性隱性為雄性顯性為雌性顯隱性均有雌有雄或者顯隱性未知時試驗思路親本雜交得到F1親本雜交，F(xiàn)1相互交配得到F2親本正反交得到F1視察指標F1雄性個體的表型是否為顯性F2隱性個體的性別比例是否為1∶1正反交的F1中雄性個體的表型是否一樣結(jié)果結(jié)論若確定則位于常染色體上，若否定則位于X染色體上雜交代數(shù)一代二代一代3.科學探究——推斷基因是位于X、Y染色體同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上(1)X、Y染色體同源區(qū)段與非同源區(qū)段的相識：在X、Y染色體的同源區(qū)段，基因是成對存在的，存在等位基因，而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因，如下圖。X、Y的同源區(qū)段(相關(guān)基因用B、b表示)，雌性的基因型為XBXB、XBXb、XbXb，雄性的基因型為XBYB、XBYb、XbYB、XbYb。(2)X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳：①在X、Y的同源區(qū)段，基因是成對的，存在等位基因，而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因。②X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相像，但也有差別，如：[典例3]已知果蠅的有眼(B)與無眼(b)受一對等位基因限制?，F(xiàn)有純合有眼雄蠅和無眼雌蠅各若干只。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換。請以上述品系為材料，設(shè)計試驗探究B/b是位于X染色體上還是位于X、Y的同源區(qū)段上。(要求：寫出試驗思路、預(yù)期試驗結(jié)果、得出結(jié)論)解析顯隱性已知，雌性具有隱性性狀，雄性具有顯性性狀，且均為純合子，可運用一次雜交法。答案試驗思路：讓該有眼雄蠅與無眼雌蠅雜交，得到F1，視察并統(tǒng)計F1雄性個體的表型及比例。預(yù)期結(jié)果，得出結(jié)論：(1)假如F1雄性個體全部表現(xiàn)為有眼，則等位基因位于X、Y的同源區(qū)段上；(2)假如F1雄性個體全部表現(xiàn)為無眼，則等位基因位于X染色體的非同源區(qū)段上。[一題多變]已知果蠅的有眼與無眼受一對等位基因B和b限制，顯隱性未知?，F(xiàn)有果蠅的有眼和無眼兩個純合品系，每個品系中雌雄個體均占一半。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換。請以上述品系為材料，設(shè)計試驗探究B/b是位于X染色體上還是位于X、Y的同源區(qū)段上。(要求：寫出試驗思路、預(yù)期試驗結(jié)果、得出結(jié)論)解析顯隱性未知的狀況下運用正反交法。答案試驗思路：讓具有一對相對性狀的純合親本進行正反交，分別得到F1，視察并統(tǒng)計正反交F1的表型及比例。預(yù)期結(jié)果，得出結(jié)論：假如正反交F1的表型及比例一樣，則等位基因位于X、Y的同源區(qū)段上；假如正反交F1的表型及比例不一樣，則等位基因位于X染色體的非同源區(qū)段上。[對點練3]回答下列Ⅰ、Ⅱ小題：Ⅰ.雄果蠅的X染色體來自親本的________蠅，并將其傳給下一代的________蠅。雄果蠅的白眼基因位于________染色體上，________染色體上沒有該基因的等位基因，所以白眼這特性狀表現(xiàn)為伴性遺傳。Ⅱ.已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上一對等位基因限制，剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性?，F(xiàn)有基因型分別為XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四種果蠅。(1)依據(jù)須要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中，雄性全部表現(xiàn)為截毛，雌性全部表現(xiàn)為剛毛，則第一代雜交親本中，雄性的基因型是________，雌性的基因型是________：其次代雜交親本中，雄性的基因型是________，雌性的基因型是________，最終獲得的后代中，截毛雄蠅的基因型是________，剛毛雌蠅的基因型是________。(2)依據(jù)須要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中，雌性全部表現(xiàn)為截毛，雄性全部表現(xiàn)為剛毛，應(yīng)如何進行試驗？(用雜交試驗的遺傳圖解表示即可)解析Ⅰ.果蠅的性別確定方式為XY型，雄果蠅的性染色體組成為XY，其中X染色體來自親本中的雌蠅，并將其傳給下一代中的雌蠅，雄果蠅的白眼基因位于X染色體上，Y染色體上沒有該基因的等位基因，所以白眼這特性狀表現(xiàn)伴性遺傳。Ⅱ.(1)雜交兩代就是到F2，要想F2雄性全部表現(xiàn)為截毛(XbYb)，雌性全部表現(xiàn)為剛毛(XBX－)，F(xiàn)1雌性應(yīng)全為XbXb(可從供應(yīng)的四種中干脆選)，雄性中必需有基因型是XBYb的個體，所以選擇XBXB和XbYb雜交后的雄性(XBYb)就可以了。(2)從題述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中雌性全部表現(xiàn)為截毛，雄性全部表現(xiàn)為剛毛，試驗如下設(shè)計：答案Ⅰ.雌雌XYⅡ.(1)XbYbXBXBXBYbXbXbXbYbXBXb【方法總結(jié)】設(shè)計試驗推斷基因是位于X、Y染色體同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上一代雜交法正反交法已知前提親本純合還是雜合均為純合均為純合顯隱性是否已知已知未知父本表型顯性顯隱性均有母本表型隱性顯隱性均有試驗思路讓該具有隱性性狀的雌性個體與該具有顯性性狀的雄性個體雜交，得到F1，視察