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2017-2018学年高中生物 第二章 基因和染色体的关系 2.3.2 伴性遗传的实践应用 新人教版必修2_图文


[学习目标] 1.结合伴性遗传的特点,理解伴性遗传规律在实践中的应 用。 2.结合人类遗传系谱图的实例,归纳其解题规律。(重、难点)

设疑 激趣 导入
蛋鸡厂为了提高产蛋率和饲料利用率,需要尽早对孵化出的小 鸡进行性别鉴定,即早期性别鉴定。如何利用伴性遗传的知识对小 鸡进行性别鉴定呢?

自主 互动 探究 探究点一 伴性遗传在实践中的应用

1.生物的性别决定方式 决定方式 XY型 ZW型

雌性 XX ZW

雄性 XY ZZ

小贴士 除了性染色体决定性别之外,生物的性别还受染色体的数目? 如蜜蜂和蚂蚁?、温度?如很多爬行动物?、年龄?如鳝?、日照长短? 如大麻?等条件的影响,有多种方式。

2.伴性遗传在实践中的应用

(1)根据生物性状判断生物性别

①已知鸡的性别决定是 ZW 型,芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是

一对相对性状,分别由一对等位基因 B 和 b 控制,请写出下列表现

型对应的基因型:

表现型 芦花雌鸡 非芦花雌鸡 芦花雄鸡 非芦花雄鸡

基因型 ZBW

ZbW

ZBZB 或 ZBZb

ZbZb

②从上表中选择亲本进行杂交,要求能根据雏鸡的早期羽毛特 征就能区分出雌性和雄性,以便多养母鸡,应选择表现型为非芦花 雄鸡和芦花雌鸡杂交,完成遗传图解:

(2)优生指导:利用伴性遗传规律可以指导优生,减少遗传病患 儿的出生。

1.选择什么性状的亲本杂交能使子代性状与性别相联系,即 根据性状就可判断子代性别?

答案:同型性染色体个体选用隐性亲本,异型性染色体个体选

用显性亲本杂交,表示如下:

XdXd×XDY ZdZd×ZDW





XDXd XdY ZDZd ZdW

2.假如你是一位医生,现在有一位女性血友病患者和正常男 性结婚,你建议他们生男孩还是女孩?如果是男性抗维生素 D 患者 和正常女性结婚,你的建议又是什么?
答案:生女孩;生男孩。

1.果蝇的红眼为伴 X 染色体遗传,其隐性性状为白眼。在下 列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
() A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇

解析:设 W 基因控制果蝇的红眼,w 基因控制果蝇的白眼, 则 A 组杂交的基因型为 XWXw×XWY,B 组杂交的基因型为 XwXw×XWY,C 组杂交的基因型为 XWXw×XwY,D 组杂交的基因 型为 XwXw×XwY。XY 型性别决定的生物,设控制某性状的基因位 于 X 染色体上,若选隐性性状的母本和显性性状的父本杂交,则子 代雌性全为显性性状,雄性全为隐性性状。
答案:B

2.某男性遗传病患者与一个正常女子结婚,医生告诫他们只 能生男孩。据此推测该病的遗传方式为( )
A.伴 Y 染色体遗传 B.常染色体显性遗传 C.伴 X 染色体显性遗传 D.伴 X 染色体隐性遗传
解析:伴 X 染色体显性遗传病的显著特点是男性患病,其母亲、 女儿均是患者;而伴 Y 染色体遗传病只在男性中连续遗传;常染色 体遗传病后代男女患病机会相等;伴 X 染色体隐性遗传病通常是男 患者的致病基因通过女儿传给他的外孙。
答案:C

探究点二 遗传系谱图解的解题规律
1.判定遗传病的类型 第一步:考虑是否为细胞质遗传 如系谱图中母亲患病,子女全部患病;母亲正常则子女全正常, 与父方是否患病无关,则很可能是细胞质遗传。如下图:

第二步:确定是否为伴 Y 遗传 (1)如系谱图 A 中,患者全为男性,则很可能为伴 Y 染色体遗 传。
(2)如果患者有女性,则不是伴 Y 染色体遗传,如图 B。 (3)如果男患者的父亲或儿子不是患者,则不是伴 Y 染色体遗 传,如图 C。

第三步:判定显隐性关系 (1)双亲正常,子女中有患者,一定是隐性遗传病,如图 D。 (2)双亲患病,子女中出现正常的,一定是显性遗传病,如图 E。

第四步: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”。 ①如果女患者的父亲和儿子都患病,则很可能为伴 X 隐性遗 传,如图 F。 ②如果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 G。

(2)在显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
①如果男患者的母亲和女儿都患病,则很可能为伴 X 染色体显 性遗传,如图 H。
②如果男患者的母亲和女儿有正常的,则一定为常染色体显性 遗传,如图 I。

第五步:不能确定的类型 在系谱分析时有时难以找到特定的系谱特征,此时只能做出 “最可能”的判断,思路如下:

2.计算概率 在分析既有伴性遗传又有常染色体上的基因控制的两对及两 对以上性状的遗传现象时,由性染色体上基因控制的性状按伴性遗 传处理,由常染色体上基因控制的性状按基因的分离定律处理,整 体上按基因的自由组合定律处理。

小贴士 人类遗传病判定口诀 父子相传为伴 Y;无中生有为隐性;隐性遗传看女病,父子有 正非伴性。有中生无为显性;显性遗传看男病,母女有正非伴性。

1.为什么细胞质遗传中子代的性状表现总与母本一致?
答案:因为子代个体是由受精卵发育而来的,一个受精卵中细 胞质基因几乎全部来自卵细胞,所以子代中的细胞质基因几乎全部 来自卵细胞,导致子代性状总是与母本一致。

2.如果一对夫妇正常,而生有一患病男孩,则该遗传病的类 型是怎样的?
答案: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。

3.基因的载体有染色体、线粒体和叶绿体,如何判断细胞核 遗传和细胞质遗传?
答案:利用正交和反交,可判断细胞核遗传和细胞质遗传。如 果正反交结果不同,而且具有母系遗传的特点,则是细胞质遗传。

1.如图为某一遗传病的家系图,据图可以作出的判断是( )
A.母亲肯定是纯合子,子女是杂合子 B.这种遗传病女性发病率高于男性 C.该遗传病不可能是 X 染色体上的隐性遗传病 D.子女中的致病基因不可能来自父亲

解析:据图无法准确判断该病的遗传方式,但是可以排除伴 X 染色体隐性遗传,因为伴 X 染色体隐性遗传中,正常的男性不会有 患病的女儿。
答案:C

2.某种遗传病受一对等位基因控制,如图为该遗传病的系谱图。 下列叙述正确的是( )
A.若该病为伴 X 染色体隐性遗传病,Ⅱ1 为纯合子 B.若该病为伴 X 染色体显性遗传病,Ⅱ4 为纯合子 C.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2 为杂合子 D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3 为纯合子

解析:由于存在一女患者,所以可以断定该遗传病一定不是伴
Y 遗传病。如果该遗传病为常染色体隐性遗传病,则可以断定Ⅰ1、 Ⅱ1、Ⅲ2 都是杂合子;如果该遗传病为常染色体显性遗传病,则Ⅰ1、 Ⅱ1、Ⅱ4、Ⅲ2 都是纯合子,Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅲ1 都是杂合子;如果该病为 伴 X 染色体隐性遗传病,则Ⅱ1、Ⅲ2 都是杂合子;根据Ⅱ1(Ⅲ2)正常, Ⅲ1(Ⅱ3)患病可断定该遗传病一定不是伴 X 染色体显性遗传病。
答案:C

[一题多变] (1)如果图中所示的遗传病为白化病(常染色体隐性遗传病),则 Ⅲ1 和Ⅲ2 婚配生育一个患病儿子的概率是多少?
答案:用 A 和 a 表示相关基因,则Ⅲ1 和Ⅲ2 的基因型分别是 aa 和 Aa,所以他们婚配所生子女中患白化病的概率为12,生育一个患 病儿子的概率为14。

(2)如果该遗传病是红绿色盲症,请分析Ⅲ1 的致病基因的来源。
答案:Ⅲ1 的致病基因直接来自Ⅱ1,而Ⅱ1 的致病基因又来自 Ⅰ2。

探究点三 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

隐性雌?? ?
×?

若 或雄雌性性子 子代代均均为为显隐性性性性状状??????基 染因 色位 体于 上X

显性雄??? 若 或雄 雌性 性子 子代 代中 中出 出现 现显 隐性 性性 性状 状??????常基染因色位体于上

(2)在未知显隐性性状(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 的同源区段,还是只位于 X 染色体 上:选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交。

3.判断两对基因是否位于一对同源染色体上的实验设计 (1)实验设计:选具有两对相对性状且纯合的雌、雄个体杂交得 到 F1,再将 F1 中的雌、雄个体相互交配产生 F2,统计 F2 中性状的 分离比。
(2)结果预测及结论: a.若子代中出现 : : :1 的性状分离比,则控制这 两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。
b.若子代中没有出现 : : :1 的性状分离比,则控 制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。

4.判断基因位于细胞核还是位于细胞质 (1)判断依据:细胞质遗传具有母系遗传的特点,子代性状与母 方相同。因此正反交结果不相同,且子代性状始终与母方相同。 (2)判断方法:设置正反交杂交实验。 ①若正反交结果不同,且子代始终与母方相同,则为细胞质遗 传。 ②若正反交结果相同,则为细胞核遗传。

1.(2017·佛山一中月考)在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验 中,最早能够判断白眼基因位于 X 染色体上的最关键的实验是
()
A.白眼突变体与野生型杂交,F1 全部表现为野生型,且雌雄比 例为 :1
B.F1 雌雄交配,后代出现性状分离,白眼全部为雄性 C.F1 雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄比例为 1:1 D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型 全部为雌性

解析:在摩尔根利用果蝇做实验时,F1 的雌雄果蝇交配,后代 出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明白眼性状与性别相关联,
基因位于 X 染色体中,故 B 正确。 答案:B

2.结合下表分析,相关叙述正确的是( )

性别决定类型

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,子代中不可能出现雌果蝇均为红眼,雄果蝇均 为白眼,A 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 错误;芦花公 鸡有两种基因型,即 ZBZB、ZBZb,与非芦花母鸡 ZbW 交配,子代 中不可能出现公鸡均为非芦花,母鸡均为芦花,C 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 正确。
答案:D

探源 揭秘 高考
例 某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种 是伴性遗传病。相关分析正确的是( )
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传 B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2 C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能 D.若Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚,生育一患两种病的孩子的概率是 5/12

解析:Ⅱ-4 和Ⅱ-5 均患甲病,但他们有一个正常的女儿(Ⅲ -7),说明甲病是常染色体显性遗传病(用 A、a 表示);Ⅱ-4 和Ⅱ -5 均不患乙病,但他们有患乙病的儿子(Ⅲ-5、Ⅲ-6),说明乙 病是隐性遗传病,由于该家系中患乙病的男性多于女性,且题干中
已知甲、乙两病中有一种是伴性遗传病,所以乙病是伴 X 染色体隐 性遗传病(用 B、b 表示),故 A 正确。Ⅱ-3 的乙病致病基因来自Ⅰ -1,【1】,故 B 错误。Ⅱ-2 有一种基因型(aaXBXb),Ⅲ-8 基因型 有四种可能(AaXBXB 或 AAXBXB 或 AaXBXb 或 AAXBXb),故 C 正确。 若Ⅲ-4(AaXBXb)和Ⅲ-5(1/3AAXbY 或 2/3AaXbY)结婚,生育一患 两 种 病 孩 子 的 概 率 是 患 甲 病 的 概 率 × 患 乙 病 的 概 率 = [1 - (2/3)×(1/4)]×(1/2)=5/12,故 D 正确。
答案:ACD

[高考 VS,教材] 真题探源 【1】教材第 35~36 页:关于红绿色盲遗传病的分 析。 考情揭秘 伴性遗传部分为高频考点,多次出现在全国各地的 高考试卷中,但大多和人类遗传病结合起来考查。考查形式一般是 结合遗传系谱图考查性染色体上基因和常染色体上基因的自由组 合,另外,单独考查某种伴性遗传病的试题也有出现。

1.用纯系的黄色果蝇和灰色果蝇杂交得到下表结果,请指出

下列选项正确的是( )

亲本

子代

灰色雌性×黄色雄性

全是灰色

黄色雌性×灰色雄性

所有雄性为黄色, 所有雌性为灰色

A.灰色基因是伴 X 的隐性基因

B.黄色基因是伴 X 的显性基因

C.灰色基因是伴 X 的显性基因

D.黄色基因是常染色体隐性基因

解析:正交和反交时结果不一样,可以判断不会是常染色体上 遗传,由于是纯系的果蝇交配,灰色雌性和黄色雄性的交配,子代 的雌性中获得从母本来的灰色基因,从父本来的黄色基因,而表现 型是灰色,说明灰色是显性性状。
答案:C

2.根据人类遗传病系谱图中各世代个体的表现型进行判断, 下列说法不正确的是( )
A.①是常染色体隐性遗传 B.②最可能是伴 X 染色体隐性遗传 C.③最可能是伴 X 染色体显性遗传 D.④可能是伴 X 染色体显性遗传

解析:①双亲正常女儿患病,一定是常染色体隐性遗传,如果 致病基因位于 X 染色体上,则其父亲必为患者。②双亲正常,后代 有病,必为隐性遗传病,因后代患者全为男性,可知致病基因最可 能位于 X 染色体上,由母亲传递而来。③父亲有病,母亲正常,子 代女儿全患病,儿子全正常,最可能为伴 X 染色体显性遗传病,其 他遗传病概率非常低。④父亲有病,儿子全患病,女儿正常,最可 能为伴 Y 染色体遗传病,不可能为伴 X 染色体显性遗传,其他遗 传病的可能性极小。
答案:D

归纳 提升 素养 【网络建构】

【主干落实】 (1)常染色体上的基因与性别无关,X、Y(Z、W)染色体上的基 因与性别有关。 ①已知显隐性的情况下,利用雌性(XX)隐性性状和雄性 (XY) 显性性状个体交配来判断(针对 XY 型性别决定生物);若为 ZW 型 性别决定,则应选用雄性(ZZ)隐性性状和雌性(ZW)显性性状个体交 配来判断。 ②在不知显隐性的情况下,利用正交和反交的方法判断。 (2)若基因位于细胞质中,即为母系遗传,可利用正交和反交的 方法来判断。

释疑 解惑 教材 自我检测的答案和提示 一、概念检测 判断题 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 选择题 1.C 2.C 3.B 4.A(该显性基因位于 X 染色体上) 5.C

二、知识迁移 1.设红绿色盲基因为 b,那么(1)XbY;XBXB,XBXb。 (2)1/4。 2.(1)表现型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子 女有 1/2 为患者。 (2)选择生男孩。 (3)不携带。一对等位基因中,只要有一个是显性致病基因,就 会表现为患者(真实遗传)。 3.是父方,可能是在减数分裂第二次分裂中,复制的 Y 染色 体没有分开,产生了含有 YY 的精子。

三、技能应用

减数分裂

有丝分裂

(1)染色体复制一次,细胞连续分

裂两次。

(1)染色体复制一次,细胞分

(2)同源染色体在第一次分裂中发

裂一次。

不同 点

生联会(并且出现四分体及非姐 (2)无同源染色体联会等行

妹染色单体的交叉互换)。

为。

(3)分裂后形成 4 个精子或 1 个卵 (3)分裂后形成 2 个体细胞。

细胞。

(4)分裂后,子细胞中染色体

(4)分裂后,子细胞中染色体的数 的数目与母细胞的相同。

目减少一半。

相同

(1)在细胞分裂过程中都有纺锤丝出现。



(2)染色体在细胞分裂中都只复制一次。

四、思维拓展 1.性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的, 性反转现象可能是某种环境因素,使性腺出现反转现象的缘故。子 代雌雄之比是 :1。 2.否。孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的 分配规律,该规律只适用于真核生物。



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