1、第 20 课时 性别决定和伴性遗传 回扣基础 构建网络 一、性别决定1.性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别主要是由决定的。2.与性别紧密关联的染色体称为,其他的染色体称为。3.性别决定方式:主要有型和型两种。基因性染色体常染色体XYZW雌性:(同型)雄性:(异型)遗传图解:4.XY型XXXYXXXY11想一想 为什么人群中男女比例接近于 11?提示 人属于 XY 型性别决定类型,女性只产生一种含 X 染色体的卵细胞,男性产生比例为11 的 X、Y 两种类型的精子,且精子与卵细胞的结合机会相等,故人群中男女比例接近于11。雌性:(异型)雄性:(同型)遗传图解:5.ZW型ZWZZZWZ
2、Z11二、伴性遗传1.由上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起,这类性状的遗传被称为,也被称为。2.红绿色盲遗传(1)基因位置:上的隐性基因。正常者:XBXB、携带者:患者:、XbY(3)遗传特点:男性患者女性患者。性染色体伴性遗传性连锁遗传X染色体(2)基因型XBYXBXbXbXb多于想一想 红绿色盲患者中为什么男性多于女性?提示 女性只有 XbXb 才表现为色盲,XBXb 不表现色盲;而男性只要X 染色体上带有色盲基因,就表现色盲。(4)女性携带者与正常男性的婚配图解构建知识网络 突破考点 提炼方法 考点一 性别决定1.概念理解(1)雌雄异体的生物决定性别的方式。(2)通常由性染色体决
3、定,分为 XY 型和 ZW 型。提醒 雌雄同体(植物雌雄同株)的生物无性别决定。植物一般雌雄同株,但也有雌雄异株的,如杨树、柳树、银杏、大麻、女娄菜等,雌雄异株的植物存在性别决定。性别决定的时间:受精作用时。2.染色体分类 染色体据来源据与性别关系同源染色体非同源染色体常染色体性染色体 决定 性别基因伴性遗传注意 X、Y 也是同源染色体。X 与 Y 虽然形状、大小不相同,但在减数分裂过程中 X、Y的行为与同源染色体的行为一样,要经历联会、四分体和分离的过程,因此 X、Y 是一对同源染色体。3.X、Y 染色体的来源及传递规律P X1Y X2X3X2(X3)Y、X1X3(X2)(1)X1 只能传给
4、女儿,且传给孙子、孙女的概率为 0,传给外孙或外孙女的概率为 1/2。(2)该夫妇生 2 个女儿,则来自父亲的都为 X1,应相同;来自母亲的既可能为 X2,也可能为 X3,不一定相同。知识拓展染色体的倍数决定性别在膜翅目昆虫中的蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小蜂等动物中,其性别与染色体的倍数有关,雄性为单倍体,雌性为二倍体。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵发育而成的,因而具有单倍体的染色体数(n16)。蜂王和工蜂是由受精卵发育成的,具有二倍体的染色体数(2n32)。性别决定过程的图解如下:对位训练1.下列与性别决定有关的叙述,正确的是()A.蜜蜂中的雌雄个体差异是由性染色体决定的B.玉米的雌花和雄花中的染色体组
5、成相同C.鸟类、两栖类的雌性个体都是由两条同型的性染色体组成的D.环境不会影响生物性别的表现解析 蜜蜂性别决定与染色体倍数有关;玉米为雌雄同株无性别决定;鸟类、两栖类性别决定为 ZW 型,雌性为两条异型性染色体。B2.一雌蜂和一雄蜂交配产生 F1,在 F1 雌雄个体交配产生的 F2 中,雄蜂基因型共有 AB、Ab、aB、ab 4 种,雌蜂的基因型共有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4 种,则亲本的基因型是()A.aabbAB B.AaBbAbC.AabbaB D.AABBab解析 本题的解题方法有两种:一种解法是利用题干中的信息进行逆推,分析出亲本的基因型;另一种解法是从选项出发进行
6、正推,找出符合要求的亲本的基因型。如第一种解法:F2 中,雄蜂的基因型共有 AB、Ab、aB、ab 4 种,由此可逆推出 F1 的雌蜂的基因型为 AaBb。F2中,雌蜂的基因型共有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4 种,再结合雄蜂的基因型,可逆推出 F1 的雄蜂的基因型为ab。在此基础上,可推出亲本的基因型是 aabbAB。答案 A考点二 伴性遗传1.概念理解(1)基因位置:性染色体上X、Y 或 Z、W上。(2)特点:与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现概率不同。2.人类红绿色盲遗传的六种婚配方式双亲的基因型子女的基因型、表现型子女患病比例XBXBXBYXBY(正常)XBXB(
7、正常)全部正常XBXbXBYXBY(正 常)XbY(色 盲)XBXB(正常)XBXb(正常)男孩一半患病XbXbXBYXbY(色盲)XBXb(正常)男孩全部患病XBXBXbYXBY(正常)XBXb(正常)全部正常XBXbXbYXBY(正 常)XbY(色 盲)XBXb(正常)XbXb(色盲)男女各有一半患病XbXbXbYXbY(色盲)XbXb(色盲)全部患病应用指南(1)可用组合子代中的表现型确定性别。(2)可用组合根据子代的结果,确定亲本中显性性状或隐性性状与父本或母本的对应关系。(3)可用组合确定基因位置是在常染色体上还是 X 染色体上。对位训练3.(2010海南生物,15)某对表现型正常的
8、夫妇生出一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,该女儿与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/8解析 设控制色觉的基因为 B、b。由题意,正常夫妇生有色盲儿子,可知该夫妇基因组成为 XBYXBXb,则其女儿的基因组成为 1/2XBXB 或 1/2XBXb,表现正常的男性的基因型为 XBY,因此 XBY1/2XBXB 或 XBY1/2XBXb得红绿色盲携带 XBXb 的概率为 1/21/41/8。D4.(2009广东卷,8)下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者9 的性染色体只有一条 X 染色体,其他成员性染色体组成正常。9
9、 的红绿色盲致病基因来自于()A.1 B.2 C.3 D.4考点三 遗传病的特点及遗传系谱的判定1.遗传病的特点(1)伴 Y 遗传只有男性患病(2)显性代代遗传伴X:女患者多于男患者;父病其女儿、母亲全病常染色体:与性别无关(3)隐性发病率低伴X:男患者多于女患者;母病其父和儿子全病常染色体:与性别无关2.遗传系谱的判定第一步:确定是否是伴 Y 染色体遗传病(1)判断依据:所有患者均为男性,无女性患者,则为伴 Y 染色体遗传。(2)典型系谱图第二步:确定是否是细胞质遗传病(1)判断依据:只要母病,子女全病;母正常,子女全正常。(2)典型系谱图第三步:判断显隐性(1)双亲正常,子代有患者,为隐性
10、,即无中生有。(图 1)(2)双亲患病,子代有正常,为显性,即有中生无。(图 2)(3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(图 3)第四步:确定是否是伴 X 染色体遗传病(1)隐性遗传病女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。(图4、5)女性患者,其父和其子都患病,可能是伴 X 染色体遗传。(图6、7)(2)显性遗传病男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。(图 8)男性患者,其母和其女都患病,可能是伴 X 染色体遗传。(图 9、10)第五步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;若在系谱图中隔代遗传,
11、则最可能为隐性遗传病,再根据患者性别比例进一步确定。(2)典型图解上述图解最可能是伴 X 显性遗传。提醒 注意审题“可能”还是“最可能”,某一遗传系谱“最可能”是_遗传病,答案只有一种;某一遗传系谱“可能”是_遗传病,答案一般有几种。对位训练5.如图所示为某一遗传病的系谱图,据图可以做出的判断是()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 父母正常,子女患病,则该病为隐性遗传病。女儿患病,父亲正常,该病一定不是 X 染色体上的隐性遗传病,因为若该遗传病为 X 染色体上的隐性遗传病,则子
12、代中女儿一定不患病。答案 C6.分析下面家族中某种单基因遗传病的系谱图,下列相关叙述中正确的是()A.该遗传病为伴 X 染色体隐性遗传病B.8 和5 基因型相同的概率为 2/3C.10 肯定有一个致病基因是由1 传来的D.8 和9 婚配,后代子女发病率为 1/4解析 分析系谱图,因5 与6 均正常却生出患病女儿10,故该遗传病为常染色体隐性遗传病;设该单基因遗传病由基因 A、a 控制,由7 患病,反推3、4 基因型为 Aa,则8的基因型为 Aa 的概率为 2/3,由2患病可知5基因型为 Aa,故8 和5 基因型相同的概率为 2/3;10 的致病基因一个来自5,另一个来自6,5 表现正常,其基因
13、型为 Aa,其中致病基因一定来自2,故10 肯定有一个致病基因是由2传来的;8(1/3AA、2/3Aa)和9(1/3AA、2/3Aa)婚配,后代子女发病率为 2/32/31/41/9。答案 B方法体验伴性遗传中配子或个体致死分析致死作用可以发生在不同的阶段,在配子期致死的称为配子致死,在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。不论配子致死还是合子致死,在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析,在分析致死类型后,再确定基因型和表现型的比例。典例 女娄菜是雌雄异株 XY 型性别决定的被子植物。女娄菜的宽叶(XB)对窄叶(Xb)是显性。实验研究中发现,窄叶型含 Xb 的花粉粒死亡。(1)如果要证明
14、含 Xb 的花粉粒死亡,而且子代的表现型都是宽叶型,你将选择基因型为_的两个亲本进行杂交。(2)如果要使子代的宽叶和窄叶的分离比为 31,你应选择基因型为_的两个亲本进行杂交。(3)既然窄叶型含 Xb 的花粉粒死亡,那么在雌性植株中一般不会出现窄叶型个体。请利用所学的生物学知识,简述一种可较快获得窄叶型雌性植株的育种方法。解析 XbY个体产生 Xb花粉粒致死只能产生含 Y染色体的花粉粒XbXb 个体不能出现单倍体育种植物体细胞杂交女娄菜的叶型属于伴 X染色体遗传。由于含 Xb的花粉粒死亡,窄叶型雄性植株只能产生含 Y 染色体的可育配子,故雌性植株一般不会出现窄叶型个体;窄叶型雄性植株是由雌性植
15、株提供的含 Xb 的卵细胞来决定的;宽叶型雌性植株(基因型可为 XBXB、XBXb)则取决于雄性植株提供的含 XB 的花粉;杂合子的宽叶型雌性植株中的 Xb 来自卵细胞。要获得窄叶型雌性植株,只有借助遗传育种途径,而较快的育种方法就是单倍体育种。答案(1)XBXBXbY(2)XBXbXBY(3)单倍体育种:将宽叶型雌性植株的卵细胞提取出来进行离体培养得到单倍体植株,从中选出窄叶型植株,再用秋水仙素溶液处理诱导染色体加倍,可得到稳定遗传的窄叶型雌性植株(也可采用植物细胞工程育种的方法)。易错警示混淆“男孩患病”和“患病男孩”的概率计算典例 1 如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(1 不携带致
16、病基因)。下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述,不正确的是()A.从系谱图中可以看出,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传,乙病的遗传方式为 X 染色体上的隐性遗传B.若1 与5 结婚,生患病男孩的概率为 1/8C.若1 与4 结婚,生两病兼发孩子的概率为 1/24D.若1 与4 结婚,后代中只患甲病的概率为 7/12错因分析 对伴性遗传和常染色体上“患病男孩”和“男孩患病”概率模糊不清。解析 由图中5 和6 患甲病,所生女儿3 正常,可知甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传。1 不携带致病基因,所生儿子患有乙病,可知乙病的遗传方式为 X 染色体上的隐性遗传。设甲病由基因 A、a 控制,乙
17、病由基因 B、b 控制,则1 的基因型为 1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,5 的基因型为aaXBY,他们生出患病男孩(基因型为 aaXbY)的概率为 1/21/41/8。单纯考虑甲病,1 的基因型为 aa,4 的基因型为1/3AA、2/3Aa,故后代患甲病的概率为 2/3;单纯考虑乙病,1 的基因型为 1/2XBXB、1/2XBXb,4 的基因型为 XBY,故后代患乙病的概率为 1/21/41/8,可知生两病兼发孩子的概率为 2/31/81/12;只患甲病的概率为 2/31/127/12。答案 C纠错笔记(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上,由于常染色体与性染
18、色体是自由组合的,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则:患病男孩的概率患病孩子的概率1/2男孩患病的概率患病孩子的概率(2)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再按以下规则:患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率后代男孩中患病者的概率对 X、Y 染色体上同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系混淆不清典例 2 已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于 X 染色体上区段(与 Y 染色体非同源区段)上的一对等位基因控制,而
19、果蝇刚毛(B)和截毛(b)由 X 和 Y 染色体上区段(同源区段)上的一对等位基因控制,且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是()A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1 中不会出现截毛B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1 中不会出现白眼C.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1 中会出现截毛D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1 中会出现白眼错因分析 对X、Y同源和非同源区段上基因的遗传规律不清楚。解析 分析题意可知,纯种野生型雄果蝇(XBYB)与突变型雌果蝇(XbYb)杂交,子代为 XBXb(刚毛)和 XbYB(刚毛),A 正确。纯种野生型雄果蝇
20、(XAY)与突变型雌果蝇(XaXa)杂交,子代为 XAXa(红眼)和 XaY(白眼),B 错误。纯种野生型雌果蝇(XBXB)与突变型雄果蝇(XbYb)杂交,子代为 XBXb(刚毛)和 XBYb(刚毛),C 错误。纯种野生型雌果蝇(XAXA)与突变型雄果蝇(XaY)杂交,子代为XAXa(红眼)和 XAY(红眼),D 错误。答案 A纠错笔记(1)人的性染色体上不同区段图析:X 和Y 染色体有一部分是同源的(图中区段),该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的(图中的1、2 区段),该部分基因不互为等位基因。(2)基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因型(隐性遗传病)基因所在区段男正常男患病女正
21、常女患病XBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXb1(伴Y 遗传)XYBXYb2(伴X 遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb提醒 基因在、1、2 任何区段上都与性别有关,在男性、女性中的发病率都不相同。若将上图改为果蝇的性染色体,应注意大而长的为 Y 染色体,短而小的为 X 染色体,且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。若将上图改为“ZW 型性染色体”,注意 Z 与 X 的对应,W 与 Y 的对应关系。检测落实 体验成功 题组一 伴性遗传特点1.抗维生素 D 佝偻病是由位于 X 染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特
22、点之一是()A.男患者与女患者结婚,其女儿正常B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常C.女患者与正常男子结婚,其儿子正常、女儿患病D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因解析 伴 X 染色体显性遗传病的遗传特点是:患者中女性多于男性,连续、交叉遗传,表现为父病,女必病,子病母必病。女患者若为杂合子(设基因型为 XAXa),与正常男子结婚,儿子和女儿均有一半的患病概率。正常个体不可能携带显性致病基因。答案 D2.人类的红绿色盲基因位于 X 染色体上,母亲为携带者,父亲色盲,生下 4 个孩子,其中一个正常,2 个携带者,一个色盲,他们的性别是()A.三女一男或全是男孩B.全是男孩或全是女孩C.
23、三女一男或两女两男 D.三男一女或两男两女解析 携带者一定为女性,正常的一定为男孩,色盲患者既可能为男孩也可能为女孩。C题组二 伴性遗传概率计算3.人类有一种遗传病,牙齿因缺少珐琅质而呈棕色,一患病男子与一正常的女子结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则他们的()A.儿子与正常女子结婚,后代患病概率为 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,其后代患病概率为 1/2D.女儿与正常男子结婚,后代患者一定是男性解析 由题干中“一患病男子与一正常女子结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常”可知,牙齿棕色为 X 染色体上的显性遗传。若该病由基因 B、b 控制,则其儿子的基因
24、型为 XbY,女儿的基因型为 XBXb。儿子(XbY)与正常女子(XbXb)结婚,后代全部正常;女儿(XBXb)与正常男子(XbY)结婚,XBXbXbYXBXb(患病女性)、XbXb(正常女性)、XBY(患病男性)、XbY(正常男性),其后代患病概率为 1/2。答案 C4.人类的先天性白内障是常染色体显性遗传病,低血钙佝偻病是伴 X 染色体显性遗传病,一个先天性白内障男性(血钙正常)和一个低血钙佝偻病女性(眼球正常)婚配,生有一个正常女孩。该夫妇又生下一男一女双胞胎,则两个孩子均正常的可能性为()A.1/16 B.1/8 C.1/32 D.1/64解析 设先天性白内障由基因 A、a 控制,低血
25、钙佝偻病由基因 B、b 控制。由于生有一个正常女孩,因此该夫妇的基因型是 AaXbY、aaXBXb,该夫妇又生下一男一女双胞胎,则所生女儿正常的概率是 1/4,儿子正常的概率是 1/4,则两个孩子均正常的可能性为 1/16。A题组三 遗传系谱判定5.以下家系图中最可能属于常染色体上的隐性遗传、Y 染色体遗传、X 染色体上的显性遗传、X 染色体上的隐性遗传的依次是()A.B.C.D.解析 存在“无中生有”的现象,应是隐性遗传,又因为患病的女儿其父亲正常,因此是常染色体上的隐性遗传。代代有患者,患病男性的女儿都有病,且第二代中两患病者的后代中出现正常男性,因此最可能是 X 染色体上的显性遗传。存在
26、“无中生有”现象,是隐性遗传,且“母患子必患、女患父必患”,因此最可能是 X 染色体上的隐性遗传。存在明显的传男不传女现象,因此最可能是 Y 染色体遗传。答案 C6.(2009江苏卷,33)在自然人群中,有一种单基因(用 A、a 表示)遗传病的致病基因频率为 1/10 000,该遗传病在中老年阶段显现。一个调查小组对某一家族的这种遗传病所做的调查结果如图所示。请回答下列问题。(1)该遗传病不可能的遗传方式是。(2)该种遗传病最可能是遗传病。如果这种推理成立,推测5 的女儿的基因型。(3)若3 表现正常,那么该遗传病最可能是,则5 的女儿的基因型为。解析 由1 生出健康的1 知该遗传病不可能是 Y 染色体遗传,由5 生出患病的5 知该遗传病不可能是 X 染色体隐性遗传。该病具有世代连续性,且男患者的女儿都患病,所以最可能是 X 染色体显性遗传病。若3 表现正常,该遗传病最可能是常染色体显体遗传病,所以5 的基因型是 Aa,而与其婚配的男性的基因型可能是 AA 或 Aa 或 aa,则其女儿的基因型为 AA 或 Aa 或 aa。Y染色体遗传和X染色体隐性遗传X染色体显性 XAXA、XAXa、XaXa常染色体显性遗传病AA、Aa、aa返回