2024年高中生物新教材同步必修第二册 第2章　第3节　伴性遗传

第3节伴性遗传[学习目标]1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。2.运用伴性遗传理论分析解决实践中的相关问题。一、伴性遗传与人类红绿色盲1．伴性遗传概念：位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。2．人类红绿色盲(1)色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。(2)人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型项目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(携带者)色盲正常色盲(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式①方式一由图解分析可知：儿子的色盲基因只能来自母亲。②方式二由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给儿子。③方式三由图解分析可知：女儿色盲，父亲一定色盲。④方式四由图解分析可知：父亲正常，女儿一定正常；母亲色盲，儿子一定色盲。(4)色盲的遗传特点：①患者中男性远多于女性；②男性患者的患病基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。③女性患病，其父其子必患病；男性正常，其母其女均正常。判断正误(1)各种生物细胞内的染色体均可分为常染色体和性染色体()(2)XY型性别决定生物的X染色体都比Y染色体短()(3)性染色体与性别决定有关，其上的基因都决定性别()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)无性别之分的生物如雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。(2)在果蝇中，X、Y这两条性染色体相比较，X染色体比Y染色体短；在人体中，X染色体比Y染色体长。(3)性染色体与性别决定有关，但并不是其上的基因都是决定性别的。如人类红绿色盲基因、血友病基因、果蝇的眼色基因等位于X染色体上，但不决定性别。任务一：分析人类红绿色盲的遗传方式1．红绿色盲基因是显性基因还是隐性基因？提示红绿色盲基因是隐性基因。2．红绿色盲基因位于X染色体上还是位于Y染色体上？提示红绿色盲基因位于X染色体上。3．用B和b分别表示正常色觉和色盲基因，请推测Ⅰ代1、2，Ⅱ代2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9个体的基因型。提示Ⅰ1XbY、Ⅰ2XBXb或XBXB；Ⅱ2XBY、Ⅱ3XBXb、Ⅱ4XBY、Ⅱ5XBXb、Ⅱ6XBY;Ⅲ5XBY、Ⅲ6XbY、Ⅲ7XbY、Ⅲ9XBXb或XBXB。1．下列关于人类红绿色盲的叙述，正确的是()A．红绿色盲患者中男性多于女性B．红绿色盲男性患者的母亲一定患红绿色盲C．如果外祖父患红绿色盲，则外孙也一定患红绿色盲D．色觉表现正常的夫妇，子女色觉也一定表现正常答案A解析红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者，A正确；红绿色盲男性患者的色盲基因来自其母亲，母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者，B错误；如果外祖父患红绿色盲，该致病基因会传递给其女儿，其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带致病基因，其外孙可能患红绿色盲，C错误；色觉表现正常的夫妇，妻子有可能是致病基因携带者，可能导致儿子患病，子女色觉不一定表现正常，D错误。2．如图是两个有关红绿色盲遗传的家系，其中两个家系的7号个体色盲基因分别来自Ⅰ代中的()A．甲家系来自2号，乙家系来自2号和4号B．甲家系来自4号，乙家系来自2号和4号C．甲家系来自2号，乙家系来自1号和4号D．甲家系来自4号，乙家系来自1号和4号答案B解析红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，甲家系中，7号的色盲基因只能来自其母亲，即6号，而Ⅰ代的3号个体正常，因此，7号的色盲基因只能来自4号个体。乙家系中，7号的色盲基因来自5号和6号，5号的色盲基因来自2号，6号的色盲基因来自4号。二、抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病1．抗维生素D佝偻病(1)致病基因：X染色体上的显性基因。(2)正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型项目女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型患者患者正常患者正常(3)婚配方式及子代表型项目XDYXdYXDXD子女全部是患者子女全部是患者XDXd女儿都是患者，儿子一半是患者儿子、女儿中各有一半是患者XdXd女儿都是患者，儿子全正常子女全部正常(4)遗传特点①女性患者多于男性患者。②具有世代连续性，患者至少双亲之一为患者。③男性患者的母亲和女儿一定患病。2．伴Y染色体遗传病如图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图，请据图归纳：致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，女性全为正常。简记为“男全病，女全正”。判断正误(1)伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当()(2)X染色体上的显性基因的遗传不遵循分离定律()(3)X染色体上的显性基因控制的遗传病，正常女性的儿子全正常()答案(1)×(2)×(3)√任务二：位于性染色体上的基因的遗传特点人体内的X、Y是一对特殊的同源染色体，X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的，如图所示。请分析回答下列问题：(1)某种遗传病是由位于B区段的隐性基因控制的，具有该病的女性和正常男性婚配，后代男孩、女孩的患病情况分别是怎样的？提示后代男孩都是患者，女孩都正常(携带者)。(2)抗维生素D佝偻病的基因位于哪个区段？提示B区段。(3)一对等位基因(A、a)在X、Y染色体的同源区段，那么相关的基因型有几种，分别有哪些？这对基因的遗传与性别有关联吗？请设计一组实验说明。提示共七种：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。这对基因的遗传与性别有关联。如基因型为XaXa与XAYa的两人婚配后，后代中女性都表现为显性性状，男性都表现为隐性性状。(4)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点？提示男性体细胞中的一对性染色体是XY，X染色体来自母亲，Y染色体来自父亲，向下一代传递时，X染色体只能传给女儿，Y染色体只能传给儿子。3．下列关于抗维生素D佝偻病的叙述，错误的是()A．在人群中，男性患者的数量少于女性患者的数量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来自其母亲D．正常女性与正常男性结婚，生育一个患此病孩子的概率是1/2答案D解析抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，伴X染色体显性遗传病的遗传特点为女性患者多于男性患者，A正确；设相关基因为D、d，则女性患者的基因型可能为XDXD、XDXd，所以患者基因型可能相同也可能不同，B正确；由于抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，男性的X染色体来自其母亲，所以男性患者的致病基因只来自其母亲，C正确；正常女性基因型为XdXd，正常男性基因型为XdY，二者无致病基因，不能生育出患此病的孩子，D错误。4．外耳道多毛症是一种伴Y染色体遗传病。下列关于外耳道多毛症的叙述，正确的是()A．控制该遗传病的基因不存在等位基因B．患者的体细胞内都有成对的与该病相关的基因C．女性不患该遗传病的原因是女性只有隐性基因D．男性患者产生的精子中均含有该致病基因答案A解析伴Y染色体遗传病指的是控制疾病的基因仅位于Y染色体上的遗传病，可见X染色体上没有相应的基因，因此该基因不存在等位基因，A正确；女性不患该遗传病的原因是女性没有Y染色体，C错误；男性患者产生的精子中，含Y染色体的精子与含X染色体的精子各占一半，只有含Y染色体的精子才含有该致病基因，D错误。三、伴性遗传理论在实践中的应用1．有性染色体的生物的性别决定方式决定方式雌性雄性XY型XXXYZW型ZWZZ2.伴性遗传理论在实践中的应用(1)推算致病基因来源及后代发病率，指导人类的优生优育。婚配生育建议正常男性×患血友病的女性生女孩，因为他们所生的男孩全部是患者，所生女孩虽为致病基因的携带者，但表现是正常的患抗维生素D佝偻病的男性×正常女性生男孩，因为他们所生女孩全部是抗维生素D佝偻病患者，而男孩表现正常(2)根据性状推断后代的性别，指导生产实践。例如：鸡的性别决定是ZW型，鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状，基因B、b位于Z染色体上。5．一对夫妻都正常，他们的父母也正常，妻子的弟弟是红绿色盲。请预测，他们的儿子是红绿色盲的概率是()A．1B．1/2C．1/4D．1/8答案C解析假设与色盲相关基因为B、b，根据题干信息可推知，妻子的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，丈夫的基因型为XBY。因为XBXb(女性携带者)×XBY(正常男性)→1XBXB(女性正常)∶1XBXb(女性携带者)∶1XBY(男性正常)∶1XbY(男性色盲)，所以生的男孩中是红绿色盲(XbY)的概率是1/2；又因为妻子的基因型是XBXb的概率是1/2，所以他们的儿子患红绿色盲的概率是1/2×1/2＝1/4。6．已知鸡的性别决定方式属于ZW型，现用纯种雌性芦花鸡(ZBW)与纯种雄性非芦花鸡(ZbZb)交配，下列推测错误的是()A．F1中的芦花均为雄性，非芦花均为雌性B．雄性个体生殖细胞中性染色体只有Z，雌性个体生殖细胞中性染色体只有WC．F1中的雌雄鸡自由交配，F2雄性个体中芦花∶非芦花＝1∶1D．F1中的雌雄鸡自由交配，F2雌性个体中芦花∶非芦花＝1∶1答案B题组一伴性遗传与人类红绿色盲1．(2023·贵州毕节高一期末)下列关于人类性染色体与性别决定的叙述，正确的是()A．精子中不含X染色体B．Y染色体只能由父亲遗传给儿子C．性染色体上的基因都决定性别D．女性体内的细胞都含有两个同型的性染色体答案B解析男性的性染色体组成为XY，可以产生含X的精子和含Y的精子，A错误；Y染色体只能由父亲产生，只能遗传给儿子，B正确；性染色体上有的基因不决定性别，如色盲基因，C错误；女性体细胞内含有两个同型的性染色体，性染色体组成为XX，减数分裂产生的卵细胞中只含有1条X染色体，D错误。2．由X染色体上隐性基因导致的遗传病可能具有的特点是()A．若父亲患病，女儿一定不患此病B．若母亲患病，儿子一定患此病C．若外祖父患病，外孙一定患此病D．若祖母为患者，孙女一定患此病答案B3．如图为某家族的遗传系谱图，患者为红绿色盲，其中7号的致病基因最可能来自()A．1号B．2号C．3号D．4号答案B解析设该病的相关基因为B和b，红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，则7号的基因型为XbY，其X染色体只能来自母亲5号个体，说明5号是杂合子，基因型为XBXb，又因为1号和2号都不患红绿色盲，故2号为杂合子，即5号的致病基因来自2号个体。4．(2022·广东东莞高一期中)如图为某家庭血友病的遗传系谱图，其中Ⅰ－2不携带致病基因。下列有关叙述正确的是()A．该病为常染色体隐性遗传病B．Ⅱ－2为杂合子C．Ⅰ－1和Ⅰ－2再生一孩子为患病男孩的概率是1/2D．Ⅱ－3与正常女性婚配，所生的女儿和儿子都有1/2为患者答案B解析血友病为伴X染色体隐性遗传病，A错误；设相关基因用B、b表示，由题意可知，Ⅰ－1的基因型为XBXb，Ⅰ－2的基因型为XBY，再生一孩子为患病男孩(XbY)的概率是1/4，C错误；Ⅱ－3的基因型为XbY，若与正常女性(XBXB)婚配，所生的孩子均正常；若与正常女性(XBXb)婚配，所生的女儿和儿子都有1/2为患者，D错误。题组二抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病5．抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，患者因对钙、磷的吸收能力减弱而患病。下列有关该病的推测，合理的是()A．抗维生素D佝偻病患者中男性多于女性B．女性患者与正常男性婚配所生儿子均患病C．男性患者与正常女性婚配所生女儿均患病D．一对患病夫妇一定不能生下正常子女答案C6．(2022·北京房山高一期中)抗维生素D佝偻病是X染色体上基因控制的疾病。如图是该病某家族的系谱图。下列叙述不正确的是()A．该病由显性基因控制B．Ⅰ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－7个体均为杂合子C．Ⅲ－4与正常女性婚配，所生女孩均正常、男孩均为患者D．Ⅱ－7个体不携带致病基因答案C解析若用A/a表示相关基因，Ⅲ－4为该病患者，基因型为XAY，与正常女性(基因型为XaXa)婚配，所生女孩均为患者(基因型为XAXa)，所生男孩均正常(基因型为XaY)，C错误。题组三伴性遗传理论在实践中的应用7．家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ，雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明，由显性基因A控制，“油蚕”幼虫的皮肤透明，由隐性基因a控制，基因A、a位于Z染色体上。以下杂交组合方案中，能在幼虫时期根据皮肤特征，区分其后代幼虫雌雄的是()A．ZAZA×ZAW B．ZAZA×ZaWC．ZAZa×ZAW D．ZaZa×ZAW答案D解析ZAZA×ZAW组合后代的基因型是ZAZA、ZAW，ZAZA×ZaW组合后代的基因型是ZAZa、ZAW，这两组无论是雌性还是雄性，幼虫的皮肤都是不透明的，无法根据皮肤特征区分幼虫雌雄，A、B不符合题意；ZAZa×ZAW组合后代的基因型是ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，即后代雌性幼虫皮肤有透明的和不透明的，雄性幼虫的皮肤都是不透明的，无法根据皮肤特征区分不透明的后代幼虫的雌雄，C不符合题意；ZaZa×ZAW组合后代的基因型是ZAZa、ZaW，即后代幼虫皮肤透明的全是雌性，皮肤不透明的全是雄性，可依据幼虫皮肤特征区分雌雄，D符合题意。8．(2022·全国乙，6)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是()A．正交亲本中雌鸡为芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡B．正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子C．反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡D．仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别答案C解析设相关基因为A、a，正交亲本中雌鸡基因型为ZAW，表现为芦花鸡，雄鸡基因型为ZaZa，表现为非芦花鸡，A正确；正交子代的芦花雄鸡基因型为ZAZa，反交子代中的芦花雄鸡的基因型也是ZAZa，均为杂合子，B正确；反交子代芦花鸡的基因型为ZAZa和ZAW，雌雄相互交配，所产雌鸡的基因型为ZAW和ZaW，既有芦花鸡，又有非芦花鸡，C错误；正交子代芦花鸡均为雄性，非芦花鸡均为雌性，所以仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别，D正确。9.人类性染色体X、Y有一部分是同源的(如图中Ⅰ片段)，另一部分是非同源的。下面的遗传系谱图中(●■分别代表患病女性和患病男性)，致病基因不可能位于图中Ⅱ－1片段的是()答案B解析B项中双亲患病，女儿正常，这是显性遗传病，若致病基因位于Ⅱ－1片段，则父亲的X染色体上含有显性致病基因，其女儿也必患病，而图中女儿正常，故致病基因不可能位于Ⅱ－1片段；A、C项中如果母亲X染色体的Ⅱ－1片段含有隐性致病基因，可能生出一个患病的儿子；D项中双亲X染色体的Ⅱ－1片段含有隐性致病基因或父亲X染色体的Ⅱ－1片段含有显性致病基因，均可以生出患病的女儿。10．(2022·江苏苏州高一期末)某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种叶型，宽叶(B)对狭叶(b)为显性，B和b均位于X染色体上，其中基因b使雄配子致死。下列叙述错误的是()A．若亲本基因型是XBXB×XbY，则后代全为雄株B．若亲本基因型是XBXB×XBY，则后代雌、雄植株各半C．若亲本基因型是XBXb×XBY，则后代中狭叶植株占1/4D．若亲本基因型是XBXb×XbY，则后代中宽叶植株占3/4答案D解析亲本基因型是XBXB×XbY，由于XbY的个体只能产生含Y染色体的雄配子，因此，子代的基因型为XBY，即后代全为雄株，A正确；当亲本基因型为XBXB×XBY时，子代的基因型为XBY、XBXB，后代雌、雄植株各半，B正确；当亲本基因型为XBXb×XBY时，子代的基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，可知后代中狭叶植株(XbY)占1/4，C正确；亲本基因型为XBXb×XbY，其中基因b使雄配子致死，因此子代基因型为1/2XBY、1/2XbY，即后代中宽叶植株占1/2，D错误。11．(2023·江苏南京高一期中)XY型性别决定的生物，群体中的性别比例接近1∶1，原因包括()①雌配子∶雄配子＝1∶1②含X染色体的配子∶含Y染色体的配子＝1∶1③含X染色体的精子∶含Y染色体的精子＝1∶1④各种雄配子和雌配子结合的机会是均等的A．①②B．①③C．②④D．③④答案D解析一般而言，雄配子数目远远多于雌配子，①不符合题意；含X染色体的配子包括含X染色体的雌配子和含X染色体的雄配子，含Y染色体的配子为雄配子，所以含X染色体的配子多于含Y染色体的配子，②不符合题意。12．(2023·河北唐山高一期中)人类有一种遗传病(相关基因为A、a)，牙齿因缺少珐琅质而呈棕色，患病男性与正常女性结婚，女儿均为棕色牙齿，儿子都正常。则下列说法正确的是()A．儿子与正常女子结婚，后代患病率为1/4B．儿子与正常女子结婚，后代患者一定是女性C．女儿与正常男子结婚，后代患病率为1/2D．女儿与正常男子结婚，后代患者一定是男性答案C解析由题干信息分析可知，该病为伴X染色体显性遗传病。儿子(XaY)与正常女子(XaXa)结婚，后代患病率为0，A、B错误；女儿(XAXa)与正常男子(XaY)结婚，后代患病率为1/2，C正确；女儿(XAXa)与正常男子(XaY)结婚，后代患者的基因型为XAXa和XAY，可以是男性，也可以是女性，D错误。13．(2023·云南昆明高一月考)先天性夜盲症是不同种基因控制的多类型疾病，一般分为静止性夜盲症和进行性夜盲症；前者一出生便会患夜盲，致病基因(A/a)位于X染色体上；后者发病较晚，由常染色体上致病基因(D/d)引发进行性夜盲病症。以下是甲、乙两个家族的不同种类夜盲症遗传系谱图，已知乙家族中Ⅰ－2不携带致病基因。(1)据图判断，表现为进行性夜盲症的是__________家族，其遗传方式是__________________；表现为静止性夜盲症的是________家族，其遗传方式是______________________________。(2)甲家族Ⅲ－1基因型可能是____________。要保证Ⅲ－2的后代一定正常，需选择与基因型为________的男子结婚。Ⅲ－3基因型为________；Ⅱ－3与Ⅱ－4再生一个患病男孩的概率是______。(3)乙家族Ⅱ－2基因型为________，Ⅲ－2的致病基因来自Ⅱ代________号个体。答案(1)甲常染色体隐性遗传乙伴X染色体隐性遗传(2)DD或DdDDDd1/4(3)XAXa5解析(1)在甲、乙家族中Ⅰ－1和Ⅰ－2均无病，但他们的儿子均患病，则两种病均为隐性遗传病。由于乙家族中Ⅰ－2不携带致病基因，则该遗传病属于伴X染色体隐性遗传病，即乙家族表现为静止性夜盲症。因此，甲家族表现为进行性夜盲症，为常染色体隐性遗传病。(2)由于甲家族表现为进行性夜盲症，为常染色体隐性遗传病，则甲家族Ⅲ－1基因型可能是DD或Dd，Ⅲ－2的基因型是dd，要保证其后代一定正常，需选择与基因型为DD的男子结婚。Ⅲ－3的父亲患病，而其表现正常，因此其基因型为Dd；Ⅱ－3的基因型为dd，且Ⅱ－3与Ⅱ－4有患病儿子，因此，Ⅱ－4的基因型为Dd，则二者再生一个患病男孩的概率是1/2×1/2＝1/4。(3)乙家族中的夜盲症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，则Ⅰ－1和Ⅰ－2的基因型分别为XAXa和XAY，因此，Ⅱ－2基因型为XAXA或XAX