高中生物 第二章 第三节 性染色体与伴性遗传课件 浙科版必修2.ppt

第三节性染色体与伴性遗传 一 染色体组型1 概念将某种生物体细胞内的全部染色体 按大小和 特征进行配对 分组和 所构成的图像 又称 形态 排列 染色体核型 2 确定染色体组型的步骤对处在有丝分裂中期的染色体进行 对染色体进行 通过剪贴 形成 的图像 显微摄影 测量 染色体组型 二 性染色体和性别决定1 染色体的类型 1 性染色体 与 决定有直接关系的染色体 如 染色体 2 常染色体 除 外的其他染色体 2 xy型性别决定雄性个体体细胞中 除含有数对常染色体外 还含有两个 的性染色体 以xy表示 雌性个体体细胞中 除含有数对常染色体外 还含有两个同型的性染色体 以xx表示 性别 x y 性染色体 异型 3 用遗传图解说明性别决定过程 22 x 44 xy 44 xx 22 y 三 伴性遗传1 概念位于 上的基因所控制的性状表现出与 的遗传方式 2 类型 1 伴x染色体隐性遗传 概念 由 携带的 基因所表现的遗传方式 性染色体 性别相联系 x染色体 隐性 根据表现型填写基因型 以血友病为例 假定h为隐性基因 h为显性基因 根据基因型分析人群中男性患者远远多于女性患者的原因 男性只有一条x染色体 即可表现出发病 而女性有两条x染色体 只有 才会患病 xhxh xhxh xhxh xhy xhy xhy xhxh 2 伴x染色体显性遗传 概念 由 携带的 基因所表现的遗传方式 根据基因型填写表现型 以抗维生素d佝偻病为例 根据基因型分析人群中女性患者远远多于男性患者的原因 女性的两条x染色体上只要有 带有致病基因就会发病 而男性仅一条x染色体 携带致病基因的概率低于女性 x染色体 显性 患者 患者 正常 患者 正常 一条 3 伴y染色体遗传 概念 由 携带的基因所表现的遗传方式 特点 性状只在 中表现 由父传儿 儿传孙 y染色体 男性 1 性别这种性状只受性染色体控制 分析 性别这种性状受遗传物质和环境的双重控制 2 x和y染色体的形状 大小不同 不是同源染色体 分析 xy型性别决定的生物 雄性体细胞内的x与y染色体是一对异型性染色体 它们虽然形状 大小不相同 但在减数分裂过程中x y染色体的行为与其他同源染色体一样 要经历联会 四分体和分离的过程 因此x y染色体是一对特殊的同源染色体 3 2012江苏t10a 性染色体上的基因都与性别决定有关 分析 性染色体上存在与性别决定有关的基因 但不是所有基因都与性别决定有关 如血友病基因 4 性染色体只存在于生殖细胞中 而正常体细胞中没有性染色体 分析 同一生物 有性别决定的生物 个体中的正常体细胞中染色体数目 种类是相同的 原始的生殖细胞经有丝分裂而来 故生殖细胞和正常体细胞中均有性染色体 5 在植物中 雌雄异株的生物存在性染色体而雌雄同株的生物没有性染色体 分析 雌雄同株的生物无性别决定 在其体细胞中没有常染色体和性染色体之分 雌雄异株的生物存在性别决定 在其体细胞中存在性染色体和常染色体之分 考点一性别决定与伴性遗传1 对性别决定的理解 1 雌雄异体生物才有性别分化 2 不同的生物 性别决定的方式也不同 性别决定的方式有 环境决定型 温度决定 如很多爬行类动物 年龄决定型 如鳝 染色体数目决定型 如蜜蜂和蚂蚁 染色体形态决定型 本质上是基因决定型 比如人类和果蝇等为xy型 鸟类和某些爬行类等为zw型 等 3 性别决定方式有多种 但最主要的是由性染色体决定的 2 性染色体与伴性遗传伴性遗传是由于异型性染色体之间存在 非同源区段 如图所示 1 同源区段 在同源区段中 x染色体和y染色体存在等位基因 在遗传时遵循基因分离定律 2 非同源区段 在非同源区段中 基因可能只存在于x染色体或y染色体上 如只在y染色体上 则表现为伴y染色体遗传 如只在x染色体上 则为伴x染色体遗传 思维拓展 由性别决定与伴性遗传可联系的知识 1 基因分离定律 由于伴性遗传的基因位于一对同源染色体上 因此遵循基因分离定律 2 自由组合定律 在分析既有性染色体上的基因又有常染色体上的基因控制的性状时 性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理 常染色体上的基因控制的性状按基因分离定律处理 整体上按照基因自由组合定律处理 典例1 2013 济宁联考 下列有关性别决定的叙述 正确的是 a 含x染色体的配子数 含y染色体的配子数 1 1b xy型性别决定的生物 y染色体都比x染色体短小c 含x染色体的精子和含y染色体的精子数量相等d 各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 解析 选c 含x染色体的雄配子数与含y染色体的雄配子数相等 而雌配子都是含x染色体的 xy型性别决定的生物 y染色体不一定都比x染色体短小 如果蝇的y染色体比x染色体大 只有由性染色体决定性别的生物细胞中的染色体才分为性染色体和常染色体 变式训练 在正常情况下 下列有关x染色体的叙述 错误的是 a 女性体细胞内有两条x染色体b 男性体细胞内有一条x染色体c x染色体上的基因与y染色体上的基因完全不同d 黑猩猩等哺乳动物也有x染色体 解析 选c 哺乳动物性别决定方式为xy型 如女性体细胞内有两条x染色体 男性体细胞内有一条x染色体 一条y染色体 x染色体与y染色体有一部分是同源区段 也可能存在相同基因或等位基因 考点二伴性遗传的类型及特点 高考警示 伴x染色体隐性遗传并非一定交叉 隔代遗传伴x染色体隐性遗传的特点之一是交叉 隔代遗传 但这只是一般规律 并非一定交叉 隔代遗传 因为女性x染色体上的隐性基因也可来自母亲 再传给女儿 并非一定来自父亲 传给儿子 典例2 2012 江苏高考 人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病 基因为h h 和乙遗传病 基因为t t 患者 系谱图如下 以往研究表明在正常人群中hh基因型频率为10 4 请回答下列问题 所有概率用分数表示 1 甲病的遗传方式为 乙病最可能的遗传方式为 2 若 3无乙病致病基因 请继续以下分析 2的基因型为 5的基因型为 如果 5与 6结婚 则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 如果 7与 8再生育一个女儿 则女儿患甲病的概率为 如果 5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子 则儿子携带h基因的概率为 解析 1 1和 2是正常人 生出了患有甲病的女儿 因此甲病为隐性遗传病 致病基因位于常染色体上 图中乙病患者都是男性 因此乙病最可能是伴x染色体隐性遗传 2 若 3无乙病致病基因 则乙病一定是伴x染色体隐性遗传 1和 2的基因型分别是hhxty和hhxtxt 5是正常的男性 其基因型为hhxty或hhxty 3和 4的基因型分别是hhxty和hhxtxt 6的基因型是1 6hhxtxt 1 6hhxtxt 1 3hhxtxt 1 3hhxtxt 从甲病看 5的基因型是 1 3hh 2 3hh 6的基因型是 1 3hh 2 3hh 5与 6婚配 所生孩子中患甲病的概率是2 3hh 2 3hh 1 4 1 9 从乙病看 5的基因型是xty 6的基因型是 1 2xtxt 1 2xtxt 5与 6婚配 所生男孩中患乙病的概率是1 2 1 2 1 4 所以 5和 6结婚 所生男孩同时患两种遗传病的概率是 1 4 1 9 1 36 就甲病来说 7的基因型是1 3hh 2 3hh 8是hh的概率是10 4 所以 7和 8再生女儿患甲病的概率是 2 3hh 10 4hh 1 4 2 3 10 4 1 60000 就甲病来说 5的基因型是1 3hh 2 3hh 与hh的携带者结婚 子代的基因型及概率是 1 3hh hh 1 6hh 1 6hh 2 3hh hh 1 6hh 1 3hh 1 6hh 所以 子代基因型及概率是2 6hh 3 6hh 1 6hh 表现型正常儿子的基因型是2 5hh 3 5hh 答案 1 常染色体隐性遗传伴x染色体隐性遗传 2 hhxtxthhxty或hhxty 1 36 1 60000 3 5 互动探究 1 若无 若 3无乙病致病基因 这句话 乙病的遗传方式还有可能是什么类型 试解释原因 提示 常染色体隐性遗传病 由 3和 4生 1 正常双亲生患病的儿子 可知 乙病还可能是常染色体隐性遗传病 2 如果 5与 6结婚 则所生男孩患病的概率为多少 提示 1 3 5与 6婚配 所生孩子中患甲病的概率是2 3hh 2 3hh 1 4 1 9 男孩中患乙病的概率是1 2 1 2 1 4 所生男孩患病的概率为甲病 乙病 甲病 乙病 1 9 1 4 1 9 1 4 1 3 变式训练 对某先天性无汗症患者的家族进行遗传学调查后 得到了整个家族的遗传系谱图 如图 以下说法正确的是 a 先天性无汗症的致病基因根本来源是基因重组b 对这一家族的调查可知该病在人群中的发病率c 此病最可能是由x染色体上的隐性基因控制的d 1与 2再生育一个表现型正常男孩的概率是1 3 解析 选c 先天性无汗症的致病基因根本来源是基因突变 人群中的发病率应在人群中随机调查 此病有隔代遗传现象且男患者多 因此最可能是由x染色体上的隐性基因控制的 若该病是由x染色体上的隐性基因控制的 则 1的基因型是xay 2的基因型是xaxa 再生育一个表现型正常男孩的概率是1 2 1 2 1 4 若该病是由常染色体上的隐性基因控制的 则 1的基因型是aa 2的基因型是aa 再生育一个表现型正常男孩的概率是3 4 1 2 3 8 探究基因位于常染色体上还是性 x 染色体上的方法 典例 已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状 红眼a 白眼a 且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型 若用一次杂交实验即可确定这一对基因位于常染色体上还是性染色体上 选择的亲本应为 雌果蝇表现型 雄果蝇表现型 实验预测及相应结论为 a b c 解析 位于x染色体上的基因控制的生物性状的遗传 有其特殊性 因为雄性个体只有一条x染色体 其上只要存在隐性基因 隐性性状就会表现出来 而雌性个体内有两条x染色体 只有两条x染色体上都存在隐性基因时才会表现出隐性性状 因此用一次交配实验确定基因位置时选用隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交即可 答案 白眼红眼a 子代中雌果蝇全为红眼 雄果蝇全为白眼 则这对基因位于x染色体上b 子代中雌 雄果蝇全部为红眼 则这对基因位于常染色体上c 子代中雌 雄果蝇均既有红眼又有白眼 则这对基因位于常染色体上 方法归纳 基因可能在常染色体上 也可能在性 x 染色体上 分两种情况归纳 1 不确定显隐性时 采用正交和反交 若正交和反交结果相同 与性别无关 则基因位于常染色体上 若正交和反交结果不同 则基因位于性 x 染色体上 2 已确定显隐性时 选择隐性雌性个体 与显性雄性个体 杂交 如果子代雄性个体全部是隐性 则为伴x染色体隐性遗传 如果子代全部为显性 则基因位于常染色体上 如果子代雌性和雄性中都有显性和隐性 则基因位于常染色体上 易错提醒 书写基因所在染色体名称时 如果判断出基因在性染色体上 还要进一步明确是在x染色体上还是在y染色体上 若仅指出在性染色体上 则答案不准确 变式训练 石刁柏 俗称芦笋 2n 20 号称 蔬菜之王 属于xy型性别决定植物 雄株产量明显高于雌株 石刁柏种群中抗病和不抗病受基因a a控制 窄叶和阔叶受基因b b控制 两株石刁柏杂交 子代中各种性状比例如图所示 请据图分析回答 1 如果分析石刁柏的核基因组 至少需要研究条染色体 若一株石刁柏的性染色体组成是xyy 最可能是亲代中 植株的减数分裂发生异常所致 2 运用方法对上述遗传现象进行分析 可判断基因a a位于染色体上 基因b b位于染色体上 3 亲代基因型为 子代表现型为不抗病阔叶的雌株中 纯合子与杂合子的比例为 4 请从经济效益的角度考虑 应选植株通过组织培养进行大规模生产 解析 1 石刁柏属于xy型性别决定植物 常染色体有9对 性染色体有1对 因此要研究石刁柏的核基因组 至少需要研究11 9 x y 条染色体 若一株石刁柏的性染色体组成是xyy 则说明在形成精子时 减数第二次分裂中2条y染色体没有分开 2 运用统计学方法计算出后代中各种表现型的个体数 并据此分析 推出基因的位置 与性别有关的基因位于性染色体上 与性别无关的基因位于常染色体上 3 由于子代中抗病和不抗病的比例是1 3 故亲代的基因型均是aa 子代中只有雄株有窄叶 因此亲代与之有关的基因型就是xbxb xby 亲代完整的基因型就是aaxbxb aaxby 杂交后代中表现型为不抗病阔叶的雌株中 纯合子 aaxbxb 所占比例为杂合子所占比例为因此纯合子与杂合子的比例为1 5 4 由于雄株产量明显高于雌株 从经济效益的角度考虑 应选抗病阔叶雄株通过组织培养进行大规模生产 答案 1 11雄性 2 统计学常x 3 aaxbxbaaxby1 5 4 抗病阔叶雄株 1 水稻是世界上种植面积最大的农作物之一 已知水稻体细胞中有12对染色体 则水稻的染色体核型是 a 12条染色体b 24条染色体c 24 xyd 12 x或12 y 解析 选b 水稻是雌雄同株植物 细胞中无性染色体 c d两项错误 染色体核型指生物体细胞内的全部染色体 故b项正确 2 某男性为红绿色盲患者 他的岳父表现正常 岳母是色盲 对他的子女表现型的预测 正确的是 a 儿子和女儿全部正常b 儿子患病 女儿正常c 儿子正常 女儿患病d 儿子和女儿都可能出现患者 解析 选d 该男子为红绿色盲患者 则其基因型为xby 其岳父表现正常 基因型是xby 岳母是色盲 基因型是xbxb 故该男子的妻子的基因型一定是xbxb xby xbxb xby xby xbxb xbxb 其后代中儿子和女儿均有患病的可能性 3 如图为某遗传病图谱 阴影个体表示患病女性 甲与患该病的女子结婚 该女子的父亲正常 下列分析正确的是 a 该病可能是常染色体显性遗传病 甲夫妇生正常男孩的概率是1 2b 该病可能是伴x染色体显性遗传病 甲夫妇生正常男孩的概率是1 4c 该病可能是常染色体隐性遗传病 甲夫妇生正常男孩的概率是1 2d 该病可能是伴x染色体隐性遗传病 甲夫妇生正常男孩的概率是0 解析 选b 首先确定该病不可能为x染色体隐性遗传病 如果是常染色体显性遗传病 甲夫妇的基因型为aa aa 生正常男孩的概率是1 2 1 2 1 4 如果是伴x染色体显性遗传病 甲夫妇的基因型为xay xaxa 生正常男孩的概率是1 4 如果是常染色体隐性遗传病 甲夫妇的基因型为aa aa 生正常男孩的概率是1 2 1 2 1 4 4 如图为某家族遗传病系谱图 下列说法正确的是 a 由1 2 4和5 可推知此病为显性遗传病b 2 5的基因型分别为aa aac 由5 6 9 即可推知致病基因在常染色体上d 4和5是直系血亲 7和8属于三代以内的旁系血亲 解析 选c 由5 患病 6 患病 9 正常 可推知此病为显性遗传病 又假设致病基因在x染色体上 则9正常应为xaxa 6则应是xay 正常 与题中6患病不符 故致病基因只能在常染色体上 通过1 2 4 5无法推出此病为显性遗传病 2号基因型也可能为aa 4和5属于旁系血亲 5 下列有关性染色体的叙述正确的是 a 存在于所有生物的各个细胞中b 其基因表达产物只存在于生殖细胞中c 在体细胞增殖时从不发生联会行为d 在次级性母细胞中只可能含一条性染色体 解析 选c 无性别区分的生物体内没有性染色体 性染色体的基因在生殖细胞与体细胞中都存在 体细胞增殖进行的是有丝分裂 不发生同源染色体的联会行为 次级性母细胞在减数第二次分裂后期 细胞中染色体加倍 存在两条性染色体 6 已知果蝇的黑身与灰身是一对相对性状 显性基因用a表示 隐性基因用a表示 长硬毛与短硬毛是另一对相对性状 显性基因用b表示 隐性基因用b表示 现有两只亲代果蝇杂交 所得子代的表现型及其数量如下 根据上面的结果 回答下列问题 1 果蝇的黑身与灰身这对相对性状中 显性性状是 理由是 如果你的判断正确 那么用上表中一只灰身雌果蝇与一只灰身雄果蝇杂交 理论上应出现什么结果 2 果蝇短硬毛的遗传方式是 a 常染色体显性遗传b 常染色体隐性遗传c 伴x染色体显性遗传d 伴x染色体隐性遗传 如果给你提供长硬毛雌果蝇 长硬毛雄果蝇 短硬毛雌果蝇 短硬毛雄果蝇 你将如何通过一次杂交对上述判断加以验证 只要求写出遗传图解 3 写出产生表中果蝇的双亲的基因型 这两个亲本杂交产生的子代中 表现型和基因型分别有多少种 解析 1 子代中灰身与黑身出现3 1的分离比 且子代性状表现与性别不相关联 因此灰身为显性性状 基因位于常染色体上 亲代的基因型为aa aa 若选取子代中一只灰身雌果蝇与一只灰身雄果蝇杂交 选出的杂交组合有aa aa aa aa或aa aa 因此杂交子代的结果为全部灰身或灰身与黑身呈现3 1的分离比 2 子代中长硬毛与短硬毛出现1 1的分离比 且短硬毛均为雄性 因此长硬毛为显性性状 基因位于x染色体上 亲代的基因型为xbxb xby 基因位于x染色体上的验证方法是取隐性雌性果蝇与显性雄性果蝇杂交 即短硬毛雌 果蝇与长硬毛雄果蝇杂交 3 双亲的基因型为aaxbxb aaxby aa aa产生的后代中有2种表现型 3种基因型 xbxb xby的后代有3种表现型 4种基因型 因此表现型共6种 基因型共12种 答案 1 灰身子代中 灰身与黑身呈现出3 1的分离比全是灰身或者灰身与黑身呈现出3 1的分离比 2 dp xbxb xby f1 xbxbxby雌果蝇均为长硬毛雄果蝇均为短硬毛 3 aaxbxb aaxby6种和12种 7 2012 天津高考 果蝇的红眼基因 r 对白眼基因 r 为显性 位于x染色体上 长翅基因 b 对残翅基因 b 为显性 位于常染色体上 现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配 f1的雄果蝇中约有1 8为白眼残翅 下列叙述错误的是 a 亲本雌果蝇的基因型是bbxrxrb 亲本产生的配子中含xr的配子占1 2c f1出现长翅雄果蝇的概率为3 16d 白眼残翅果蝇能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 解析 选c 根据亲代表现型和f1中白眼残翅雄果蝇所占比例 可以判断出亲代雌果蝇的基因型为bbxrxr 雄果蝇的基因型为bbxry 雌果蝇产生的配子中含有xr的比例为1 2 雄果蝇产生的配子中含有xr的比例为1 2 故亲代产生的配子中含有xr的比例为1 2 f1中出现长翅雄果蝇的概率为1 2 3 4 3 8 白眼残翅雌果蝇的基因型为bbxrxr 在减数第二次分裂过程中形成次级卵母细胞时可以出现bbxrxr类型 8 2012 江苏高考 下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述 正确的是 a 性染色体上的基因都与性别决定有关b 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传c 生殖细胞中只表达性染色体上的基因d 初级精母细胞和次级精母细胞中都含y染色体 解析 选b 性染色体上存在与性别决定有关的基因 但不是所有基因都与性别决定有关 所以a错误 基因位于染色体上 随染色体遗传 因此b正确 生殖细胞中既可表达性染色体上的基因 也可表达常染色体上的基因 故c错误 初级精母细胞中一定含y染色体 但次级精母细胞可能只含有x或y染色体 因而d错误 9 2012 广东高考改编 人类红绿色盲的基因位于x染色体上 秃顶的基因位于常染色体上 结合下表信息可预测 图中 3和 4所生子女是 a 非秃顶色盲儿子的概率为1 4b 非秃顶色盲女儿的概率为1 8c 秃顶色盲儿子的概率为1 8d 秃顶色盲女儿的概率为1 2 解析 选c 解答本题的思路如下 根据题意可以推出 3的基因型为bbxaxa 4的基因型为bbxay 假设红绿色盲基因为a 分开考虑 后代关于秃顶的基因型为1 2bb 1 2bb 即女孩不秃顶 男孩有一半可能秃顶 后代关于色盲的基因型为1 4xaxa 1 4xaxa 1 4xay 1 4xay 两对等位基因同时考虑 则后代是秃顶色盲