2017-2018学年高中生物第二章基因和染色体的关系第节伴性遗传-伴性遗传的实践应用教学案.docx

第2课时伴性遗传的实践应用学习导航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。重难点击人类遗传系谱图的解题规律。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？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雌性雄性XY型XXXYZW型ZWZZ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果蝇的红眼(B)为伴X染色体遗传，其隐性性状为白眼(b)。白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，子一代中白眼果蝇均为雄性，红眼果蝇均为雌性。(2)优生指导有一位女性血友病患者和正常男性结婚，建议他们生女孩；男性抗维生素D患者和正常女性结婚，建议生男孩。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，分别由一对位于Z染色体上的基因B和b控制，据此分析回答下列问题：1芦花雌鸡、非芦花雌鸡、芦花雄鸡、非芦花雄鸡的基因型依次是怎样的？答案表现型芦花雌鸡非芦花雌鸡芦花雄鸡非芦花雄鸡基因型ZBWZbWZBZB或ZBZbZbZb2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，应选择怎样的亲本杂交？试画出遗传图解。答案选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交，遗传图解如下：3现在有一只基因型未知的芦花雄鸡，如何确定它的基因型？答案让该芦花雄鸡与多只非芦花雌鸡杂交，若后代都为芦花鸡，则其基因型为ZBZB；若后代中有非芦花鸡，则其基因型为ZBZb。知识整合ZW型的性别决定和XY的相反，性染色体中雄性是同型的，雌性是异型的；要根据后代的性状就能判断性别，通常用性染色体同型的隐性个体和异型的显性个体杂交；鉴定显性性状动物个体的基因型通常用测交。1下列关于性染色体的叙述，正确的是()A性染色体上基因的遗传都与性别相关联B各种真核生物的细胞中都含有性染色体C性染色体为ZW型的生物，W染色体来自父本DX、Y染色体上的基因只在生殖细胞中表达答案A解析性染色体上的基因都是伴随性染色体的遗传而传递给后代的，所以性染色体上的基因的遗传都与性别相关联，A正确；有些生物雌雄同体，没有性染色体，如水稻，B错误；性染色体为ZW型的生物，W染色体来自母本，C错误；不论是性染色体上的基因还是常染色体上的基因都可能在体细胞中表达，D错误。2雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型，宽叶(B)对狭叶(b)呈显性，等位基因位于X染色体上，其中狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交，其子代的性别及表现型是()A子代全是雄株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶B子代全是雌株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶C子代雌雄各半，全为宽叶D子代中宽叶雌株宽叶雄株狭叶雌株狭叶雄株1111答案A解析杂合宽叶雌株的基因型为XBXb，产生XB、Xb两种卵细胞；狭叶雄株的基因型为XbY，产生Xb、Y两种花粉，Xb花粉致死，只有Y花粉参与受精，因此后代全部为雄株，1/2为宽叶，1/2为狭叶。二、遗传系谱图解的解题规律、细胞质遗传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”。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。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”。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。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。真核生物的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，控制着生物的部分性状，据此分析回答下列问题：1研究发现，线粒体和叶绿体中DNA控制的性状，不遵循孟德尔的遗传定律，子代总与母本一致，这是为什么？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，称为母系遗传。2如何判断某一性状是由细胞核基因控制，还是细胞质基因控制？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。3如何判断细胞核中的某基因是在常染色体上还是在性染色体上？答案常利用隐性XX(ZZ)个体与显性XY(ZW)个体杂交，如果后代雄性(雌性)均为隐性性状，雌性(雄性)均为显性性状，则基因在性染色体上。知识整合真核生物的基因大部分在细胞核中的染色体上，称为细胞核基因，控制着细胞核遗传，包括常染色体遗传和性染色体遗传，均遵循孟德尔遗传定律；还有一部分基因位于线粒体和叶绿体中，称为细胞质基因，控制着细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律，具有母系遗传的特点。3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答案C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。4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，1为纯合子B若该病为伴X染色体显性遗传病，4为纯合子C若该病为常染色体隐性遗传病，2为杂合子D若该病为常染色体显性遗传病，3为纯合子答案C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1、1、2都是杂合子；如果该遗传病为常染色体显性遗传病，则1、1、4、2都是纯合子，2、3、1都是杂合子；如果该病为伴X染色体隐性遗传病，则1、2都是杂合子；根据1(2)正常，1(3)患病可断定该遗传病一定不是伴X染色体显性遗传病。1正常蚕幼虫的皮肤不透明，是由显性基因A控制。油蚕幼虫的皮肤透明如油纸(可以看到内部器官)，是由隐性基因a控制，A对a是显性，它们都位于Z染色体上。以下哪一个杂交组合方案，能在幼虫时就可以根据皮肤特征，很容易地把雌雄幼蚕分开来()AZAZAZAW BZAZAZaWCZAZaZAW DZaZaZAW答案D解析 ZaZa(雄性油蚕)与ZAW(雌性正常蚕)交配，子代中凡正常蚕均为雄性(ZAZa)，凡油蚕均为雌性(ZaW)。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染色体隐性遗传答案C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。3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是常染色体隐性遗传B最可能是伴X染色体隐性遗传C最可能是伴X染色体显性遗传D可能是伴X染色体显性遗传答案D解析双亲正常女儿患病，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。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。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。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。4一种鱼的雄性个体不但生长快，而且肉质好，具有比雌鱼高得多的经济价值。科学家发现这种鱼X染色体上存在一对等位基因D、d，含有D的精子失去受精能力。若要使杂交子代全是雄鱼，可以选择的杂交组合为()AXDXDXDY BXDXDXdYCXDXdXd Y DXdXdXDY答案D解析由于含有D的精子失去受精能力，所以雌鱼中不可能出现基因型为XDXD的个体。基因型为XdY的个体产生的两种类型的精子都具有受精能力，不符合题意。5已知果蝇中长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)，直毛和分叉毛为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例，请据此回答下列问题：表现型长翅、直毛残翅、直毛长翅、分叉毛残翅、分叉毛雄果蝇3/81/83/81/8雌果蝇3/41/400(1)控制直毛和分叉毛遗传的基因位于_染色体上，_翅为显性性状。(2)亲本雌雄果蝇的基因型分别为_、_。(3)具有一对相对性状的纯合亲本进行正交和反交，上述两对相对性状中子代表现型不一致的是_，一般情况下，如果子代表现型一致，可说明控制该相对性状的等位基因位于_染色体上。答案(1)X长(2)AaXBXbAaXBY(3)直毛和分叉毛常解析(1)从表中看出长翅、残翅这对性状与性别无关，相关基因应位于常染色体上，长翅为显性性状；直毛和分叉毛为一对与性别有关联的相对性状，相关基因应位于X染色体上，并且直毛为显性性状。(2)根据杂交后代的结果可以推测出亲本果蝇的基因型：雌果蝇为AaXBXb，雄果蝇为AaXBY。(3)性染色体上的基因控制的性状与性别相关联，故正交、反交的结果不一致；常染色体上的基因控制的性状与性别无关，故正交、反交的结果一致。课时作业学考达标1下列有关性染色体的叙述中不正确的是()A多数雌雄异体动物有性染色体B性染色体只存于性腺细胞中C哺乳动物体细胞中有性染色体D鸡的性染色体类型是ZW型答案B解析多数雌雄异体动物有性染色体，A正确；性染色体存在于所有的体细胞中，B错误；哺乳动物体细胞中有性染色体，C正确；鸡的性染色体类型是ZW型，D正确。2如果让小眼睛的雄果蝇与正常眼睛的雌果蝇交配，其后代中有77只眼睛正常的雄果蝇，78只全为小眼睛的雌果蝇。小眼睛这一性状所属的遗传是()A常染色体显性 B常染色体隐性CX显性 DX隐性答案C解析由题意可知，子代中的雄果蝇与其亲代的雌果蝇相同，而子代中的雌果蝇全部与其亲代的雄果蝇相同，说明子代中的雄果蝇性状是由亲代雌果蝇传给子代的X染色体上的基因决定的，子代中的雌果蝇性状是由亲代雄果蝇传给子代的X染色体上的基因决定的，而子代雌果蝇有两个X，所以为小眼睛性状显性遗传。3狗的直毛与卷毛是一对相对性状，如果卷毛雌狗与直毛雄狗交配，其子代中有直毛雌狗、直毛雄狗、卷毛雌狗、卷毛雄狗。据此分析，下列哪种判断是不可能的()A卷毛性状是常染色体上显性基因控制的B卷毛性状是常染色体上隐性基因控制的C卷毛性状是X染色体上显性基因控制的D卷毛性状是X染色体上隐性基因控制的答案D解析后代中没有明显的性状与性别相关联的现象，所以该性状可由常染色体上的基因控制。若卷毛基因为X染色体上的隐性基因，杂交后代中应出现雌性全部为直毛，雄性全部为卷毛的现象，与题中信息不符。4下列有关图示4个家系的叙述，正确的是()A可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙、丁B肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、丁C家系甲中，这对夫妇再生一患病孩子的概率为1/4D家系丙中，女儿一定是杂合子答案C解析丁为显性遗传病，不可能是色盲遗传，A错误；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传，肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、乙，故B错误；无论是伴X染色体隐性遗传还是常染色体隐性遗传，甲再生一患儿的概率均为1/4，C正确；家系丙中，女儿也可能为纯合子，故D错误。5下图是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是()A该病是显性遗传病，4是杂合子B7与正常男性结婚，子女都不患病C8与正常女性结婚，儿子都不患病D该病在男性人群中的发病率高于女性人群答案D解析由题意及系谱图可知，该病属于伴X染色体显性遗传病；7是正常女性，与正常男子结婚，子代全正常；8与正常女性结婚，儿子表现型将与母亲相同；X显性遗传病的特点之一是女性发病率高于男性。6人的X染色体和Y染色体形态不完全相同，存在着同源区段()和非同源区段(、)，如图所示。下列有关叙述中错误的是()A片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性B片段上基因控制的遗传病，男性患病率不一定等于女性C片段上基因控制的遗传病，患者全为男性DX、Y染色体为非同源染色体，减数分裂过程中不能联会答案D解析若遗传病是片段上隐性基因控制的，则该病为伴X染色体隐性遗传，男性患病率高于女性；若遗传病由片段上的基因控制，由于仍位于性染色体上，所以男、女发病率有差别；若该病由片段上的基因控制，则该病为伴Y染色体遗传，患者全为男性；X与Y染色体虽然大小、形状、结构不同，但为一对特殊的同源染色体，在减数分裂过程中可以发生联会。 高考提能7自然状况下，鸡有时会发生性反转，如母鸡逐渐变成公鸡。已知鸡是ZW型性别决定。如果性反转公鸡的染色体组成(ZW)并没有改变，所以其与正常母鸡交配，并产生后代(WW型胚胎时死亡)，后代中母鸡与公鸡的比例是()A10 B11 C21 D31答案C解析正常公鸡性染色体组成为ZZ，母鸡性染色体组成为ZW，性反转公鸡的染色体组成(ZW)并没有改变，所以其与正常母鸡(ZW)交配，后代中的WW胚胎死亡，所以ZWZZ21。8菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为XY型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本，不抗霜抗病植株作为母本进行杂交，子代表现型及比例如下表，下列对杂交结果分析正确的是()不抗霜抗病不抗霜不抗病抗霜抗病抗霜不抗病雄株00雌株00A.抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上B抗霜性状和抗病性状都属于显性性状C抗霜基因位于常染色体上，抗病基因位于X染色体上D上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性答案B解析由表格信息可知，子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为31，无性别差异，可判断出抗病基因位于常染色体上；再根据性状分离(亲本都为抗病个体，后代出现不抗病个体)，可推出不抗病为隐性性状；子代中，雄株全表现为不抗霜性状，雌株全表现为抗霜性状，子代性状与性别相关，可判断出抗霜基因位于X染色体上；父本为子代雌性个体提供抗霜基因，母本为子代雌性个体提供不抗霜基因，而子代雌性个体全表现为抗霜性状，可推出不抗霜为隐性性状。9一对同卵孪生姐妹分别与一对同卵孪生兄弟婚配，其中一对夫妇头胎所生的男孩是红绿色盲，二胎所生的女孩的色觉正常，另一对夫妇头胎所生的女孩是红绿色盲患者，二胎所生的男孩色觉正常。这两对夫妇的婚配方式是()AXBXBXbY BXBXbXBYCXbXbXBY DXBXbXbY答案D解析由题意可知，这两对夫妇的后代中男孩、女孩均有正常和患病的机会，可判断这两对夫妇的基因型为：XBXbXbY。10如图为某家庭的遗传系谱图。该地区的人群中，甲病基因携带者占健康者的30%，下列叙述错误的是()A甲病为常染色体隐性遗传病B个体5两病皆患的概率是1/160C1为杂合子的概率是1/3D两病的遗传遵循基因的自由组合定律答案C解析由图中1 、2 正常而1 患病，可判断甲病为常染色体隐性遗传病；假设与甲病有关的基因为 A、a，与红绿色盲有关的基因为B、b，3 中与甲病相关的基因型为1/3 AA、2/3Aa，与红绿色盲病相关的基因型为1/2XBXB 、1/2XBXb，4 的基因型为30%AaXBY、70%AAXBY, 故个体5 患甲病的概率是2/330%1/45%，患红绿色盲病的概率为 1/21/41/8，故个体5两病皆患的概率是5%1/81/160；1 的基因型为AaXBY、2 的基因型为AaXB Xb ，1 为甲病女性，故其为纯合子的概率为1/2，为杂合子的概率为1/2；两病的遗传遵循基因的自由组合定律。11自然界中，多数动物的性别决定属于XY型，而鸡属于ZW型。鸡的羽毛有芦花和非芦花两种，由一对染色体上的一对等位基因控制，芦花(B)对非芦花(b)是显性。芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶有黄色斑点。若欲确定B、b基因的位置，现选择纯合的芦花雌鸡和非芦花雄鸡杂交，结果如下：(1)若F1表现型为_，则可以肯定B、b基因位于Z染色体的非同源区段上(即W染色体上没有与之等位的基因)。(2)若F1全为芦花鸡，则B、b基因位于_。若欲再通过一代杂交实验作进一步的判断，其最简单的方法是_。答案(1)雄鸡全为芦花，雌鸡全为非芦花(2)常染色体上或Z、W染色体的同源区段上让F1的雌雄个体自由交配(或让F1雌性芦花鸡与雄性非芦花鸡交配)解析解题时首先注意，鸡的性染色体是ZW型，雌性是ZW，雄性是ZZ。根据题中所给的信息，首先判断性状的显隐性，再假设相关基因在常染色体上或性染色体上，分别写出可能的基因型，然后从中选择可以达到实验目的的基因型。12人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答下列问题：(1)上图为两种遗传病的系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，4无致病基因。甲病的遗传方式为_，乙病的遗传方式为_。(2)2的基因型为_，1的基因型为_。(3)如果2与3婚配，生出正常孩子的概率为_。答案(1)常染色体显性遗传伴X染色体隐性遗传(2)AaXbYaaXBXb(3)解析(1)对于甲病：3、3均患甲病，但是4无致病基因，推出甲病为显性遗传病，又因为2的女儿1不患甲病，得出甲病为常染色体显性遗传。对于乙病：4患乙病，其双亲3、4均正常，且4无致病基因，推出乙病为伴X染色体隐性遗传。(2)2两病兼患，且其母1正常，推出2的基因型为AaXbY。1表现正常，但其父2患乙病，推出1的基因型为aaXBXb。(3)2只患甲病，其父2两病兼患，其母1正常，推出2基因型为AaXBY。4患乙病，3患甲病，4无致病基因，推出3有关甲病的基因型为Aa，有关乙病基因型为XBXB或XBXb。单独分析甲病，2(Aa)与3(Aa)生出正常孩子的概率为(aa)；单独分析乙病，2(XBY)与3(XBXB或XBXb)生出正常孩子的概率为1(Y)(Xb)，所以2与3生出正常孩子的概率为。13观察如图所示的遗传病的系谱图，据图回答下列问题：(1)分析各遗传系谱图，判断甲、乙、丙家族的遗传病类型(将备选答案序号填在横线上)：甲家族最可能患有_；乙家族最可能患有_；丙家族最可能患有_。A常染色体显性遗传病BX染色体隐性遗传病C常染色体隐性遗传病DX染色体显性遗传病(2)假设丙家族所患的遗传病为常染色体隐性遗传病，若等位基因用A、a表示，试判断：7与10基因型相同的概率为_。5能产生_种卵细胞，含A基因的卵细胞所占的比例为_。假如10与14结婚，则不宜生育，因为他们生育病孩的概率可高达_。答案(1)CAC(2)100%21/21/4解析(1)由甲家族中的8号、9号、13号三个个体可以判定这种病为常染色体上的隐性遗传病。由乙家族中的10号、11号、13号可以判定该病为显性遗传，再根据4号和7号的关系确定这种病的致病基因在常染色体上。由丙家族中的9号、10号、16号可以判定是隐性遗传，再根据8号和14号的关系可以确定这种病的致病基因在常染色体上。(2)丙家族中，7的基因型为Aa，10的基因型也为Aa。5的基因型为Aa，能产生2种卵细胞。10的基因型为Aa，1