高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時間:2020-05-26第二節(jié)第二講性別決定和伴性遺傳教學案。
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學習目標:1.性別決定的概念和類型
2.以色盲為例,概述伴性遺傳的特點及規(guī)律
3.伴性遺傳在實踐中的應用
[教材梳理]
一、性別決定
1.細胞內(nèi)的染色體
(1)概念:決定性別的染色體被稱為性染色體,其他的染色體稱為常染色體。
(2)數(shù)目:具有n對染色體的生物,性染色體一般是1對,常染色體為n-1對。
2.性別決定的方式
(1)XY型:
①雄性:常染色體+XY(異型)。
雌性:常染色體+XX(同型)。
②生物類型:人、果蠅、全部哺乳動物、多數(shù)昆蟲、部分魚類、部分兩棲類及大多數(shù)雌雄異株的植物。
(2)ZW型:
①雄性:常染色體+ZZ(同型)。
雌性:常染色體+ZW(異型)。
②生物類型:鳥類、鱗翅目昆蟲等。
3.XY型生物的性別決定過程
4.ZW型生物的性別決定過程
二、伴性遺傳
1.概念
由性染色體上的基因決定的性狀在遺傳時與性別聯(lián)系在一起的遺傳。
2.紅綠色盲的遺傳
(1)分析人類紅綠色盲
基因位置:紅綠色盲是由位于X染色體上的隱性基因(b)控制的,Y染色體由于過于短小而沒有這種基因。
(2)人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型
由上表看出:男性正常個體一定不攜帶致病基因,而女性正常時有可能攜帶致病基因。
(3)實例:女性攜帶者與男性色盲的婚配圖解
(4)遺傳特點
①一般來說,男性發(fā)病率高于女性。
②男性患者的致病基因一定來自母親,也會傳給女兒,但不會傳給兒子,即交叉遺傳。
③女性患者的父親和兒子一定是患者。
[牛刀小試]
一、伴性遺傳的特點及規(guī)律
1.判斷正誤
(1)性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式。(√)
(2)XY型生物的雄性個體體細胞內(nèi)有兩條同型的性染色體。(×)
(3)鳥類、哺乳類等高等生物的性別決定方式均屬于XY型。(×)
(4)ZW型生物的雌性個體體細胞內(nèi)有兩條異型的性染色體。(√)
(5)人類中紅綠色盲、血友病均為伴性遺傳病。(√)
(6)在人類的色盲遺傳中,若父親正常,其女兒也一定正常。(√)
(7)在人類的血友病遺傳中,母親是血友病患者,所生兒子都不患病。(×)
(8)XY型生物的性別比例正常為1∶1。(√)
2.仔細閱讀教材,分析相關遺傳圖解,探究下列問題:
(1)色盲調(diào)查結果顯示,人群中男性色盲患病率(7%)遠遠高于女性(0.49%),試分析出現(xiàn)該差異的原因。
提示:女性體細胞內(nèi)兩條X染色體上同時有b基因(XbXb)時,才會表現(xiàn)出色盲;男性體細胞中只有一條X染色體,只要存在色盲基因b,就表現(xiàn)色盲,所以色盲患者總是男性多于女性。
(2)有一色盲男孩,其父母親色覺正常,外祖父是色盲,試探究該男孩色盲基因是通過什么途徑由長輩傳遞而來的?從致病基因遺傳角度,總結這一過程體現(xiàn)了伴X染色體隱性遺傳病的什么特點。
提示:傳遞途徑:外祖父(XbY)→母親(XBXb)→色盲男孩(XbY)。
特點:隔代遺傳和交叉遺傳。
3.抗維生素D佝僂病是一種伴X染色體顯性遺傳病,試探究分析下列問題:
(1)據(jù)遺傳圖解分析該遺傳病在男性和女性中的發(fā)病率相同嗎?推測有什么特點?說明原因。
提示:不相同。女性患者多于男性患者。女性體細胞中有兩條X染色體,只要有一條X染色體有致病基因就患病。而男性體細胞中只有一條X染色體,只有當該X染色體上有致病基因時,才表現(xiàn)出患病。
(2)在抗維生素D佝僂病家系中,男性患者與正常女性結婚所生后代中,女性都是患者,男性全都正常。分析其原因。
提示:男性患者和正常女性的基因型分別為XDY和XdXd,他們結婚所生子女中,男性均為XdY,女性均為XDXd,所以,女性均患病,男性均正常。
4.連線
二、伴性遺傳在實踐中的應用
1.雞的性別決定(ZW型)與人的性別決定(XY型)在決定性別方面有哪些不同?
提示:ZW型中異型的ZW代表雌性個體,同型的ZZ代表雄性個體。XY型中同型的XX代表雌性個體,異型的XY代表雄性個體。
2.若有一非蘆花雌雞和一蘆花雄雞雜交,得到的子代中無論雌雞還是雄雞,均有蘆花和非蘆花類型。試推斷親代雞的基因型。
提示:這對雞的基因型分別為ZbW和ZBZ-,若后代無論是雌雞還是雄雞,均有蘆花和非蘆花類型,則親代雄雞的基因型必為ZBZb。
[重難突破]
一、性染色體與性別
1.雌雄異體的生物才具有性染色體。
2.生物性別主要由基因決定,性染色體的出現(xiàn)和組合與性別密切關聯(lián)。
3.性染色體在體細胞中成對存在,在性細胞中成單存在。
4.體細胞中最多可以含有4條性染色體,如雌性個體有絲分裂后期有4條X染色體,雄性個體有絲分裂后期含有2條X染色體和2條Y染色體。
二、性染色體的結構(以XY型為例)
1.X染色體A區(qū)段上的基因,在Y染色體C區(qū)段上可以找到對應的等位基因或相同基因,但由于X、Y染色體的傳遞與性別有關,故該段基因所控制的性狀的遺傳仍然與性別相關聯(lián)。
2.X染色體B區(qū)段屬X染色體的非同源區(qū)段,該區(qū)段上的基因在Y染色體上找不到對應的基因,故表現(xiàn)為伴X染色體遺傳。
3.Y染色體D區(qū)段屬于Y染色體的非同源區(qū)段,該區(qū)段上的基因在X染色體上找不到對應的基因,故只能隨Y染色體遺傳給雄性后代個體,表現(xiàn)為伴Y染色體遺傳。
三、伴性遺傳的特點
1.X、Y染色體同源區(qū)段的基因的遺傳
假設控制某個相對性狀的基因A(a)位于X和Y染色體的同源區(qū)段,那么,這對基因雖互為等位基因,但其遺傳仍可表現(xiàn)為與性別有關。
如XaXa×XAYa,所得子代中凡雄性均為隱性,雌性均為顯性,而當雙親組合為XaXa×XaYA時,子代所有雄性均為顯性,所有雌性均為隱性——這顯然有別于常染色體基因傳遞特點,如圖所示。
2.X、Y染色體非同源區(qū)段的基因的遺傳
[考向聚焦]
[例1] 雞的性別決定方式屬于ZW型,母雞的性染色體組成是ZW,公雞是ZZ?,F(xiàn)有一只純種雌性蘆花雞與一只純種雄性非蘆花雞交配多次,F(xiàn)1中雄雞均為蘆花形,雌雞均為非蘆花形。據(jù)此推測錯誤的是()
A.控制蘆花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上,而不可能在W染色體上
B.雄雞中蘆花雞所占的比例比雌雞中的相應比例大
C.讓F1中的雌雄雞自由交配,產(chǎn)生的F2中雄雞表現(xiàn)型有一種,雌雞有兩種
D.讓F2中的雌雄蘆花雞交配,產(chǎn)生的F3中蘆花雞占3/4
[解析]由題干信息可知,控制雞羽毛顏色的基因位于Z染色體上,且蘆花對非蘆花為顯性,A正確;雄雞的性染色體組成為ZZ,雌雞的性染色體組成為ZW,所以顯性性狀在雄雞中所占的比例較大,B正確;假設控制蘆花的基因為B,控制非蘆花的基因為b,則F1中蘆花雄雞能產(chǎn)生ZB、Zb兩種配子,非蘆花雌雞能產(chǎn)生Zb、W兩種配子,雌雄雞配子隨機結合,得到的F2雌雄雞均有兩種表現(xiàn)型,C錯誤;F2中蘆花雞的基因型為ZBW、ZBZb,雜交后代中只有ZbW為非蘆花雞,占1/2×1/2=1/4,蘆花雞占3/4,D正確。
[答案] C
[例2] (海南高考)如圖為某家族甲、乙兩種遺傳病的系譜圖。甲遺傳病由一對等位基因(A、a)控制,乙遺傳病由另一對等位基因(B、b)控制,這兩對等位基因獨立遺傳。已知Ⅲ4攜帶甲遺傳病的致病基因,但不攜帶乙遺傳病的致病基因。
回答問題:
(1)甲遺傳病的致病基因位于________染色體上,乙遺傳病的致病基因位于________染色體上。(均選填“X”、“Y”或“?!?
(2)Ⅱ2的基因型為______,Ⅲ3的基因型為______。
(3)若Ⅲ3和Ⅲ4再生一個孩子,則這個孩子為同時患甲、乙兩種遺傳病男孩的概率是________。
(4)若Ⅳ1與一個正常男性結婚,則他們生一個患乙遺傳病男孩的概率是________。
(5)Ⅳ1的這兩對等位基因均為雜合的概率是________。
[解析] (1)由Ⅱ1和Ⅱ2生出患甲病Ⅲ2可判斷甲病是隱性遺傳病,結合Ⅰ1所生男孩Ⅱ3正??芍撞∈浅H旧w上的隱性遺傳病,同理推測乙病是伴X染色體隱性遺傳病。(2)結合子女患病情況可知,Ⅱ2的基因型為AaXBXb,Ⅲ3的基因型為AAXBXb或AaXBXb。(3)由題意可知Ⅲ4的基因型為AaXBY,Ⅲ3和Ⅲ4再生一個同時患兩種病男孩的概率是2/3×1/4×1/4=1/24。(4)Ⅳ1是XBXb的概率為1/2,與一個正常男性結婚,則他們生一個患乙遺傳病男孩的概率是1/8。(5)Ⅱ1和Ⅱ2都是Aa,結合Ⅲ3和Ⅲ4的子女患乙病可判斷Ⅲ3的基因型可能是AA(1/3)XBXb、Aa(2/3)XBXb,Ⅲ4的基因型為AaXBY,二者婚配所生子女為AA(2/6)、Aa(3/6)、aa(1/6),由于Ⅳ1是正常個體,則是Aa的概率為3/5,另外攜帶乙病基因的概率是1/2,所以兩對等位基因均為雜合的概率是3/10。
[答案] (1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)3/10
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?[網(wǎng)絡構建]
填充:①XY?、赬X ③ZZ?、躗W
⑤交叉遺傳,男患者多,女病其父及兒子全病
⑥世代遺傳,女患者多,男病其母及女兒全病
⑦只有男患者,世代遺傳
?[關鍵語句]
1.性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式。
2.XY型性別決定的生物,雌性的性染色體組成為XX,雄性為XY。
3.ZW型性別決定的生物,雄性的性染色體組成為ZZ,雌性為ZW。
4.伴X染色體隱性遺傳病的遺傳特點:
(1)男性患者多于女性患者。
(2)女性患者的父親和兒子一定是患者。
(3)交叉遺傳。
5.伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點:
(1)女性患者多于男性患者。
(2)男性患者的母親和女兒一定是患者。
知識點一、伴性遺傳的特點
1.關于人類紅綠色盲的遺傳,正確的是()
A.父親色盲,則女兒一定是色盲
B.母親色盲,則兒子一定是色盲
C.祖父色盲,則孫子一定是色盲
D.外祖父色盲,則外孫女一定是色盲
解析:選B 色盲為伴X染色體隱性遺傳病,女兒患病,父親一定患病,且必須由母親提供一個色盲基因;祖父色盲,其色盲基因可傳給外孫而不會傳給孫子;外祖父色盲,其外孫女可能得到色盲基因,但不一定是患者。
2.如圖是A、B兩個家庭的色盲遺傳系譜圖,A家庭的母親是色盲患者(圖中),這兩個家庭由于某種原因調(diào)換了一個孩子,請確定調(diào)換的兩個孩子是()
A.1和3B.2和6
C.2和5D.2和4
解析:選C 根據(jù)色盲遺傳的規(guī)律,A家庭的母親是色盲患者,父親正常,故兒子必定為色盲,而女兒不可能為色盲,因為父親一定傳給女兒一個正?;?;B家庭中5號正常,6號患病,由此可知2號和5號調(diào)換了。
知識點二、性別決定與伴性遺傳的關系
3.(江蘇高考)下列關于人類性別決定與伴性遺傳的敘述,正確的是()
A.性染色體上的基因都與性別決定有關
B.性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳
C.生殖細胞中只表達性染色體上的基因
D.初級精母細胞和次級精母細胞中都含Y染色體
解析:選B 性染色體上的基因并不都與性別決定有關,但都伴隨性染色體遺傳;生殖細胞中表達的基因并非都在性染色體上;次級精母細胞中不一定含有Y染色體。
4.一對同卵孿生姐妹分別與一對同卵孿生兄弟婚配,其中一對夫婦第一胎所生的男孩患紅綠色盲,第二胎所生的女孩色覺正常;另一對夫婦第一胎生的女孩患紅綠色盲,第二胎生的男孩色覺正常。這兩對夫婦的婚配方式是()
A.XBXB×XbYB.XBXb×XBY
C.XbXb×XBYD.XBXb×XbY
解析:選D 同卵雙生的兩人基因型完全相同,由題意可知,生育的男孩、女孩均有正常及患者,因此可推知其父母的婚配方式為XBXb×XbY。
知識點三、遺傳系譜圖等分析及概率計算
5.某種遺傳病的家系圖譜如圖所示,該病受一對等位基因控制,假設圖中的父親不攜帶致病基因,請分析該對夫婦所生男孩患病的概率、再生一患病男孩的概率分別是()
A.1/4 1/4 B.1/4 1/2
C.1/2 1/4D.1/2 1/8
解析:選C 父親不攜帶致病基因,因此該病為伴X染色體隱性遺傳病,設控制該病的等位基因為B、b,則父親的基因型為XBY,母親的基因型為XBXb。①性別已知,基因型為X-Y,其中基因型為XbY的個體所占比例為1/2;②性別不確定,生男孩的概率為1/2,因此該夫婦再生一患病男孩的概率為(1/2)(生男孩概率)×(1/2)(男孩患病概率)=1/4。
6.已知果蠅中,灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示,隱性基因用b表示);直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示,隱性基因用f表示)。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例:
灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛
雌蠅3/401/40
雄蠅3/83/81/81/8
請回答:
(1)控制灰身與黑身的基因位于________________;控制直毛與分叉毛的基因位于__________________。
(2)親代果蠅的表現(xiàn)型為____________、____________。
(3)親代果蠅的基因型為____________、__________________________________。
(4)子代表現(xiàn)型為灰身直毛的雌蠅中,純合子與雜合子的比例為________________。
(5)子代雄蠅中灰身分叉毛的基因型為___________、____________;黑身直毛的基因型為__________________________。
解析:本題的解題關鍵是要根據(jù)常染色體遺傳和伴性遺傳的根本區(qū)別,即常染色體遺傳中的各種性狀的雌性和雄性的比例約為1∶1,而伴性遺傳常常沒有這種標準的比例,常表現(xiàn)出性狀的遺傳與個體的性別有關。
答案:(1)常染色體上 X染色體上 (2)雌蠅灰身直毛 雄蠅灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5(5)BBXfY BbXfY bbXFY
(時間:25分鐘;滿分:50分)
一、選擇題(每小題2分,共20分)
1.人類的紅綠色盲和血友病屬于伴X染色體隱性遺傳病,其隱性致病基因在親代與子代間的傳遞方式中哪一項不存在()
A.母親―→女兒 B.母親―→兒子
C.父親―→女兒D.父親―→兒子
解析:選D 伴X染色體隱性遺傳,是指隱性致病基因與正常的顯性等位基因,均位于X染色體上,Y染色體上不存在相對應的等位基因。因此,這對基因只能隨X染色體傳遞。在受精過程中,男性的X染色體不能傳遞給兒子,只能傳遞給女兒,女性的X染色體既可傳遞給兒子,又可傳遞給女兒。所以X染色體上的隱性致病基因也就不能從男性―→男性。
2.下列表示純合子的基因型是()
A.AaXHXHB.AABb
C.AAXHXHD.a(chǎn)aXHXh
解析:選C 位于同源染色體上的相同位點上的基因由相同基因組成的個體稱為純合子,而由等位基因組成的都屬于雜合子,在考慮多對基因時,只有每對基因都是純合的個體才能稱為純合子,只要有一對基因是雜合的,都稱為雜合子。所以A項中Aa是雜合的,B項中Bb是雜合的,D項中XHXh是雜合的,只有C項中兩對基因都是純合的。
3.(福建高考)火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ)。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞(ZW)的卵細胞未與精子結合,也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細胞與其同時產(chǎn)生的三個極體之一結合,形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是()
A.雌∶雄=1∶1B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1D.雌∶雄=4∶1
解析:選D ZW型的雌火雞產(chǎn)生的卵細胞的基因型是Z或W。如果卵細胞的基因型是Z,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是:Z、W、W,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。如果卵細胞的基因型是W,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是:W、Z、Z,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3WW、2/3ZW,由于WW的胚胎不能存活,因此卵細胞與極體結合形成的二倍體后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW,所以若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是4∶1。
4.某男性為紅綠色盲患者,他的岳父表現(xiàn)正常,岳母是色盲,對他的子女表現(xiàn)型的預測,正確的是()
A.兒子和女兒全部正常
B.兒子患病,女兒正常
C.兒子正常,女兒患病
D.兒子和女兒都有可能出現(xiàn)患者
解析:選D 該男子為紅綠色盲患者,則其基因型為XbY,其岳父表現(xiàn)正常,基因型是XBY,岳母是色盲,基因型是XbXb,故該男子的妻子的基因型一定是XBXb。由XbY×XBXb→XBY、XbY、XBXb、XbXb知,其后代中兒子和女兒均有患病的可能性。
5.正常蠶幼蟲的皮膚不透明,由顯性基因A控制,油蠶幼蟲的皮膚透明如油紙(可以看到內(nèi)部器官),由隱性基因a控制,A對a是顯性,它們都位于Z染色體上。下列雜交組合方案中,能在幼蟲時就可以根據(jù)皮膚特征,很容易地把雌雄蠶區(qū)分開來的是()
A.ZAZA×ZAWB.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAWD.ZaZa×ZAW
解析:選D ZaZa(雄性油蠶)與ZAW(雌性正常蠶)交配,子代中正常蠶圴為雄性(ZAZa),油蠶均為雌性(ZaW),在幼蟲時就可以將雌雄蠶區(qū)分開。
6.(山東高考)某家系的遺傳系譜圖及部分個體基因型如圖所示,A1、A2、A3是位于X染色體上的等位基因。下列推斷正確的是()
A.Ⅱ2基因型為XA1XA2的概率是1/4
B.Ⅲ1基因型為XA1Y的概率是1/4
C.Ⅲ2基因型為XA1XA2的概率是1/8
D.Ⅳ1基因型為XA1XA1的概率是1/8
解析:選D 由圖示可知Ⅰ1的基因型為XA1Y,Ⅰ2的基因型為XA2XA3,故Ⅱ2和Ⅱ3的基因型都可能為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3,A項錯誤。Ⅱ2和Ⅱ3產(chǎn)生的配子的基因型都可能為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3,Ⅲ1為男性,由Ⅱ1產(chǎn)生的含Y的配子與Ⅱ2產(chǎn)生的含X的配子結合而成的受精卵發(fā)育而來,故Ⅲ1的基因型是1/2XA1Y、1/4XA2Y、1/4XA3Y,B項錯誤。Ⅱ4的基因型為XA2Y,產(chǎn)生的含X的配子只有XA2,Ⅱ3產(chǎn)生的配子的基因型為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3,Ⅲ2為女性,故其基因型為1/2XA1XA2、1/4XA2XA3、1/4XA2XA2,C項錯誤。Ⅲ1產(chǎn)生含XA1的配子的概率是1/2,Ⅲ2產(chǎn)生含XA1的配子的概率是1/4,因此Ⅳ1的基因型是XA1XA1的概率為1/2×1/4=1/8,D項正確。
7.下列有關性染色體及伴性遺傳的敘述,正確的是()
A.XY型性別決定的生物,Y染色體都比X染色體短小
B.在不發(fā)生基因突變的情況下,父親表現(xiàn)正常,不可能生出患紅綠色盲的女兒
C.含X染色體的配子是雌配子,含Y染色體的配子是雄配子
D.各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體
解析:選B 果蠅中Y染色體比X染色體大;若不發(fā)生基因突變,父親正常,女兒不可能出現(xiàn)紅綠色盲;有含X染色體的雄配子,含Y染色體的配子是雄配子;無性別之分的生物無性染色體與常染色體之分,如豌豆。
8.如圖為患紅綠色盲的某家族系譜圖,該病為伴X染色體隱性遺傳病,下列敘述錯誤的有()
A.7號的致病基因只能來自2號
B.2、3、5號的基因型完全相同
C.2、5號的基因型不一定相同
D.5、6號再生一個男孩不一定患病
解析:選C 7號的致病基因Xb只能來自母親5號,而5號的父親1號正常,不攜帶致病基因Xb,所以5號的Xb只能來自她的母親2號。色盲基因位于X染色體上,而男性只有一條X染色體,所以男患者的基因型均為XbY。只有當2號和5號均為攜帶者時,7號才會患病,所以2號與5號的基因型一定均為XBXb。5號和6號的基因型分別為XBXb和XbY,他們再生一男孩正常(XBY)的概率為1/2。
9.自然狀況下,雞有時會發(fā)出性反轉,如母雞逐漸變成公雞。已知雞的性別由性染色體決定。如果性反轉公雞與正常母雞交配,并產(chǎn)生后代,后代中母雞與公雞的比例是()
A.1∶0B.1∶1
C.2∶1D.3∶1
解析:選C 公雞的性染色體組成為ZZ,母雞的性染色體組成為ZW,性反轉的公雞(ZW)與母雞(ZW)交配后,后代中ZW∶ZZ=2∶1。
10.(上海高考)蜜蜂種群由蜂王、工蜂和雄蜂組成,如圖顯示了蜜蜂的性別決定過程,據(jù)圖判斷,蜜蜂的性別取決于()
A.XY性染色體B.ZW性染色體
C.性染色體數(shù)目D.染色體數(shù)目
解析:選D 從圖中可看出,染色體數(shù)為32的都發(fā)育為雌蜂,而染色體數(shù)為16的都發(fā)育為雄蜂,所以應選D。
二、非選擇題(共30分)
11.(10分)(安徽高考)雄家蠶的性染色體為ZZ,雌家蠶為ZW。已知幼蠶體色正?;?T)與油質(zhì)透明基因(t)是位于Z染色體上的一對等位基因,結天然綠色繭基因(G)與白色繭基因(g)是位于常染色體上的一對等位基因,T對t,G對g為顯性。
(1)現(xiàn)有一雜交組合:ggZTZT×GGZtW,F(xiàn)1中結天然綠色繭的雄性個體所占比例為________,F(xiàn)2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結天然綠色繭的雌性個體所占比例為________。
(2)雄蠶產(chǎn)絲多,天然綠色蠶絲銷路好。現(xiàn)有下列基因型的雌、雄親本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt,請設計一個雜交組合,利用幼蠶體色油質(zhì)透明易區(qū)別的特點,從F1中選擇結天然綠色繭的雄蠶用于生產(chǎn)(用遺傳圖解和必要的文字表述)。
解析:(1)ggZTZT×GGZtW,F(xiàn)1的表現(xiàn)型為:1/2結天然綠色繭體色正常雄蠶(GgZTZt)、1/2結天然綠色繭體色正常雌蠶(GgZTW);F2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結天然綠色繭的雌性個體占3/4×1/4=3/16。(2)依題意,要獲得結天然綠色繭的雄蠶個體,且要結合幼蠶體色油質(zhì)透明的特點來分色,故選擇的親本的基因型為GGZTW、ggZtZt(或GgZtZt)。若后代幼蠶為正常體色,則其一定是結天然綠色繭的雄蠶;若后代幼蠶為油質(zhì)透明體色,則其一定是結天然綠色繭的雌蠶。在寫遺傳圖解時,要注意書寫基因型、表現(xiàn)型及符號。
答案:(1)1/2 3/16
從孵化出的F1幼蠶中,淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶,保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn)
或:
從孵化出的F1幼蠶中,淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶,保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn)
12.(8分)(新課標全國卷Ⅱ)山羊性別決定方式為XY型。如圖所示的系譜圖表示了山羊某種性狀的遺傳,圖中深色表示該種性狀的表現(xiàn)者。已知該性狀受一對等位基因控制,在不考慮染色體變異和基因突變的條件下,回答下列問題:
(1)據(jù)系譜圖推測,該性狀為________(選填“隱性”或“顯性”)性狀。
(2)假設控制該性狀的基因僅位于Y染色體上,依照Y染色體上基因的遺傳規(guī)律,在第Ⅲ代中表現(xiàn)型不符合該基因遺傳規(guī)律的個體是_________________________(填個體編號)。
(3)若控制該性狀的基因僅位于X染色體上,則系譜圖中一定是雜合子的個體是______,可能是雜合子的個體是________。(填個體編號)
解析:(1)由于圖中Ⅱ1和Ⅱ2不表現(xiàn)該性狀而生下具有該性狀的公羊,說明該性狀為隱性性狀。(2)若控制該性狀的基因位于Y染色體上,則該性狀只在公羊中體現(xiàn),不在母羊中體現(xiàn),Ⅱ3(具有該性狀)后代Ⅲ3應無該性狀,而Ⅲ4應具有該性狀;Ⅱ1(不具有該性狀)后代Ⅲ1應該不具有該性狀,因此在第Ⅲ代中表現(xiàn)型不符合該基因遺傳規(guī)律的個體是Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4。(3)若控制該性狀的基因僅位于X染色體上,Ⅲ1具有該性狀,而Ⅱ2不具有該性狀,則Ⅱ2肯定為雜合子。由于Ⅲ3是具有該性狀的母羊,Ⅱ4是不具有該性狀的母羊,則Ⅱ4肯定為雜合子。由于Ⅱ3是具有該性狀的公羊,Ⅰ2是不具有該性狀的母羊,則Ⅰ2肯定為雜合子,因此系譜圖中一定是雜合子的個體是Ⅰ2、Ⅱ2和Ⅱ4。由于Ⅲ1是具有該性狀的公羊,則其X染色體一定來自Ⅱ2(雜合子),而Ⅱ1是不具有該性狀的公羊,因此系譜圖中可能是雜合子的只有Ⅲ2。
答案:(1)隱性 (2)Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4
(3)Ⅰ2、Ⅱ2和Ⅱ4?、?
13.(12分)圖甲為人的性染色體簡圖。X和Y染色體有一部分是同源的(甲圖中Ⅰ片段),該部分基因互為等位;另一部分是非同源的(甲圖中的Ⅱ1,Ⅱ2片斷),該部分基因不互為等位。請回答下列問題:
(1)人類的血友病基因位于甲圖中的________片段。
(2)在減數(shù)分裂形成配子過程中,X和Y染色體能通過互換發(fā)生基因重組的是甲圖中的________片段。
(3)某種病的遺傳系譜圖如圖乙,則控制該病的基因很可能位于甲圖中的________片段。
(4)假設控制某對相對性狀的基因A(a)位于甲圖所示的X和Y染色體的Ⅰ片段,那么這對性狀在后代男女個體中表現(xiàn)型的比例一定相同嗎?試舉一例。
解析:人類的血友病基因位于X染色體上,Y染色體上沒有,即位于甲圖中的X染色體的非同源區(qū)段(Ⅱ2片段);減數(shù)分裂形成配子過程中,通過互換發(fā)生基因重組的是同源染色體的非姐妹染色單體之間,對于X、Y染色體來說是同源區(qū)段,即甲圖中的Ⅰ片段;乙圖中的遺傳病最可能為伴Y染色體上的遺傳病,其致病基因最可能位于甲圖中的Ⅱ1片段。
答案:(1)Ⅱ2 (2)Ⅰ (3)Ⅱ1 (4)不一定。例如母親為XaXa,父親為XaYA,則后代男性個體為XaYA,全部表現(xiàn)為顯性性狀;后代女性個體為XaXa,全部表現(xiàn)為隱性性狀。
[知識歸納整合]
1.復等位基因
若同源染色體上同一位置上的等位基因的數(shù)目在兩個以上,稱為復等位基因。如控制人類ABO血型的IA、i、IB三個基因,ABO血型由這三個復等位基因決定。因為IA對i是顯性,IB對i是顯性,IA和IB是共顯性,所以基因型與表現(xiàn)型的關系只能是:IAIA、IAi—A型血;IBIB、IBi—B型血;IAIB—AB型血,ii—O型血。
2.異常分離比問題
(1)不完全顯性:F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間的顯性表現(xiàn)形式,如紫茉莉的花色遺傳中,紅色花(RR)與白色花(rr)雜交產(chǎn)生的F1為粉紅花(Rr),F(xiàn)1自交后代有3種表現(xiàn)型:紅花、粉紅花、白花,性狀分離比為1∶2∶1。
(2)致死現(xiàn)象:
Aa×Aa
1AA∶2Aa∶1aa
3 ∶1顯性純合致死:2∶1隱性純合致死:全為顯性
3.果皮、種皮等遺傳問題
(1)果皮(包括豆莢)、種皮分別由子房壁、珠被(母本體細胞)發(fā)育而來,基因型與母本相同。
(2)胚(胚軸、胚根、胚芽、子葉組成)由受精卵發(fā)育而來,基因型與其發(fā)育成的植株相同。
(3)胚乳由受精極核發(fā)育而來,基因型為母本配子基因型的兩倍加上父本配子基因型,如圖表示:
4.自由組合定律9∶3∶3∶1的變式
F1(AaBb)自交后代比例原因分析測交后
代比例
9∶7當雙顯性基因同時出現(xiàn)時為一種表現(xiàn)型,其余的基因型為另一種表現(xiàn)型
(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_+1aabb)
9 ∶ 71∶3
9∶3∶4存在aa(或bb)時表現(xiàn)為隱性性狀其余正常表現(xiàn)
9A_B_∶3A_bb∶3aaB_+1aabb
9∶ 3∶4或
9A_B_∶3aaB_∶3A_bb+1aabb
9∶ 3∶41∶1∶2
9∶6∶1雙顯、單顯、雙隱三種表現(xiàn)型
9A_B_∶3A_bb+3aaB_∶1aabb
9∶6∶ 11∶2∶1
15∶1只要具有顯性基因其表現(xiàn)型就一致,其余基因型為另一種表現(xiàn)型
9A_B_+3A_bb+3aaB_∶1aabb
15∶ 13∶1
13∶3雙顯性、雙隱性和一種單顯性表現(xiàn)為一種性狀,另一種單顯性表現(xiàn)為另一種性狀
9A_B_+3aaB_+1aabb∶3A_bb
13∶ 3或
9A_B_+3A_bb+1aabb∶3aaB_
13∶ 33∶1
1∶4∶6∶4∶1A與B的作用效果相同,但顯性基因越多,其效果越強。1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)1∶2∶1
[強化針對訓練]
1.一對灰翅昆蟲交配產(chǎn)生的91只后代中,有黑翅22只,灰翅45只,白翅24只。若黑翅與灰翅昆蟲交配,則后代中黑翅的比例最有可能是()
A.33%B.50%
C.67%D.100%
解析:選B 根據(jù)后代的性狀和比例推出:昆蟲翅色的遺傳屬于不完全顯性遺傳,中間性狀灰色為雜合子(Aa),黑色性狀為純合子(AA或aa),黑翅與灰翅交配,后代中黑翅的比例為50%。
2.一個研究小組,經(jīng)大量重復實驗,在小鼠毛色遺傳的研究中發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象。推測胚胎致死(不能完成胚胎發(fā)育)的基因型為()
①黑色×黑色→黑色?、邳S色×黃色→2黃色∶1黑色
③黃色×黑色→1黃色∶1黑色
A.顯性純合子 B.顯性雜合子
C.隱性個體D.不能確定
解析:選A 由第②組可知,黃色為顯性,黑色為隱性,且兩親本均為顯性雜合子,結合②、③組實驗中后代表現(xiàn)型及比例可知,雜合子和隱性個體均無致死現(xiàn)象,致死基因型為顯性純合子。
3.白斑銀狐是灰色銀狐中的一種變種,在灰色背景上出現(xiàn)白色的斑點,十分漂亮。讓白斑銀狐自由交配,后代中總會出現(xiàn)約1/3的灰色銀狐,其余均為白斑銀狐。由此推斷合理的是()
A.可以利用測交的方法獲得純種白斑銀狐
B.后代灰色銀狐中既有雜合子又有純合子
C.白斑銀狐后代出現(xiàn)灰色銀狐是由基因突變所致
D.白斑銀狐與灰色銀狐交配,后代中白斑銀狐約占1/2
解析:選D 白斑銀狐自由交配,后代中出現(xiàn)灰色銀狐,說明灰色銀狐是由隱性基因(設為a)控制的,進一步可推斷親本基因型為Aa和Aa。根據(jù)后代表現(xiàn)型及其比例為白斑銀狐∶灰色銀狐=2∶1,可推斷出顯性基因純合(AA)致死,則純種白斑銀狐(AA)不存在。用于測交的白斑銀狐只能是雜合的(Aa)。白斑銀狐自由交配,后代灰色銀狐(aa)一定是純合子。白斑銀狐后代出現(xiàn)灰色銀狐是由等位基因分離造成的,符合基因的分離定律。白斑銀狐(Aa)與灰色銀狐(aa)交配,后代中白斑銀狐(Aa)的比例為1/2。
4.豌豆灰種皮(G)對白種皮(g)為顯性,黃子葉(Y)對綠子葉(y)為顯性。每對性狀的雜合子(F1)自交后代(F2)均表現(xiàn)3∶1的性狀分離比。F2的種皮顏色的分離比和子葉顏色的分離比分別來自對以下哪代植株群體所結種子的統(tǒng)計()
A.F1植株和F1植株B.F2植株和F2植株
C.F1植株和F2植株D.F2植株和F1植株
解析:選D 種皮表現(xiàn)型是由母本基因型決定的,性狀分離比要延遲一代表現(xiàn),子葉是由受精卵發(fā)育而來的,可在當代表現(xiàn)分離比。
5.在某種牛中,基因型為AA個體的體色是紅褐色,aa是紅色,基因型為Aa的個體中雄牛是紅褐色的,而雌牛是紅色的。一頭紅褐色母牛生了一頭紅色小牛,這頭小牛的性別及基因型為()
A.雄性或雌性,aaB.雄性,aa或Aa
C.雄性,AaD.雌性,Aa
解析:選D 紅褐色母牛的基因型是AA,生下一頭紅色小牛,則紅色小牛基因型中肯定有A基因,可確定其基因型為Aa,Aa基因型的個體中表現(xiàn)型為紅色的是雌性。
6.某種開花植物細胞中,基因P(p)和基因R(r)分別位于兩對同源染色體上,將純合的紫花植株(基因型為PPrr)與純合的紅花植株(基因型為ppRR)雜交,F(xiàn)1全開紫花,自交后代F2中紫花∶紅花∶白花=12∶3∶1。則F2中紫花植株基因型有()
A.9種B.12種
C.6種D.4種
解析:選C 由題意可以判斷,基因型為P_rr和P_R_的植株開紫花,基因型為ppR_的植株開紅花,基因型為pprr的植株開白花。則F2中紫花植株基因型有6種。
7在西葫蘆的皮色遺傳中,已知黃皮基因(Y)對綠皮基因(y)為顯性,但在另一白色顯性基因(W)存在時,基因Y和y都不能表達。兩對基因獨立遺傳?,F(xiàn)有基因型為WwYy的個體自交,其后代的表現(xiàn)型種類及比例是()
A.4種,9∶3∶3∶1B.2種,13∶3
C.3種,12∶3∶1D.3種,10∶3∶3
解析:選C 由于兩對基因獨立遺傳,所以,基因型為WwYy的個體自交,符合自由組合定律,產(chǎn)生的后代可表示為:9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶1wwyy,由于W存在時,Y和y都不能表達,所以W_Y_和W_yy個體都表現(xiàn)為白色,占12/16;wwY_個體表現(xiàn)為黃色,占3/16;wwyy個體表現(xiàn)為綠色,占1/16。
8.在群體中位于某同源染色體同一位置上的兩個以上、決定同一性狀的基因稱為復等位基因,如控制ABO血型的基因。在家兔的常染色體上有一系列決定毛色的復等位基因:C、cch、ch、c,C基因對cch、ch、c為顯性,cch基因對ch、c為顯性,ch對c為顯性。C基因系列在決定家兔毛皮顏色時其表現(xiàn)型與基因型的關系如下表:
毛皮顏色表現(xiàn)型全色青旗拉喜馬拉揚白化
基因型C_cch_ch_cc
請回答下列問題:
(1)家兔皮毛顏色的基因型共有________種,其中純合子有________種。
(2)若一只全色雄兔和一只喜馬拉揚雌兔多次交配后,子代全色∶青旗拉=1∶1,則兩只親本兔的基因型分別為________、________。
(3)基因型為Ccch的雌、雄兔交配,子代中有全色兔和青旗拉兔,讓子代中的全色兔與喜馬拉揚雜合兔交配,后代的表現(xiàn)型及比例________________。
(4)若有一只喜馬拉揚雄兔和多只其他各色的雌兔,如何利用雜交方法檢測出喜馬拉揚雄兔的基因型?(寫出實驗思路和預期實驗結果即可)______________________________
_________________________________________________________________________。
解析:(1)決定家兔毛色一共有4個基因,全色基因型可能是CC、Ccch、Cch、Cc,青旗拉基因型有cchcch、cchch、cchc,喜馬拉揚的基因型可能是chch、chc,白化的基因型是cc,故家兔皮毛顏色的基因型共有10種,其中純合子有CC、cchcch、chch、cc4種。(2)根據(jù)全色兔和喜馬拉揚兔的基因型特點,二者雜交子代全色∶青旗拉=1∶1,則cch基因只能存在于全色兔中,所以兩只親本的基因型分別是Ccch、chch或chc。(3)基因型為Ccch的雌、雄兔交配,子代全色兔的基因型有CC(1/3)、Ccch(2/3),與喜馬拉揚雜合兔(chc)交配,后代中只有全色兔和青旗拉兔,比例為2∶1。(4)鑒定喜馬拉揚雄兔的基因型最好選擇測交,即讓喜馬拉揚雄兔與多只白化雌兔交配,若后代只有喜馬拉揚兔,則該喜馬拉揚兔為純合子chch,若后代有白化兔,則該喜馬拉揚兔的基因型為chc。
答案:(1)10 4 (2)Ccch chch或chc (3)全色∶青旗拉=2∶1 (4)選用多只白化雌兔與該喜馬拉揚雄兔交配,若后代均為喜馬拉揚兔,則該喜馬拉揚雄兔的基因型為chch,若后代出現(xiàn)了白化兔,則該喜馬拉揚兔的基因型為chc
相關知識
性別決定與伴性遺傳
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,高中教師要準備好教案,這是高中教師的任務之一。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,幫助高中教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?以下是小編為大家精心整理的“性別決定與伴性遺傳”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
必修本
第37課時性別決定與伴性遺傳
知識精華
染色體組型:概念、染色體分類性別決定:概念、類型、過程
伴性遺傳:
題例領悟
例題:一位遺傳學家在研究甲、乙、丙三只果蠅的兩對相性狀的遺傳現(xiàn)象時,發(fā)現(xiàn)三只果蠅的基因型分別是:EFf(甲)、EeFf(乙)、eFf(丙)。(1)這兩對基因分別在哪類染色體上?_______。(2)三只果蠅中,屬于雄性的是________。(3)甲果蠅形成的配子及比例可表示為______,乙果蠅形成的配子及比例可表示為_______。
解析:性染色體上的基因在雌性個體(XX)上成對存在,在雄性個體(XY)上成單存在。從題意可知,甲中的E基因成單存在,說明E、e基因均位于X染色體上,且可推甲、丙只含有一條X染色體,故兩者均為雄性果蠅,乙含有兩條X染色體,為雌性果蠅。F、f基因在兩性果蠅中均成對存在,說明它們位于常染色體上。
答案:(1)E與e基因存在于X染色體上,F(xiàn)和f基因位于常染色體上
(2)甲、丙(3)1FXE:1fXE:1FY:1fY1FXE:1FXe:1fXe:1fXe
自我評價
一、選擇題
1、人體與性別決定有關的X、Y性染色體同時存在于()
A、卵細胞B、精子C、極體D、體細胞
2、一對表現(xiàn)正常的夫婦,生下一個既是白化病又是色盲的男孩,那么這對夫婦的基因型分別是()
A、AaXBY和AaXBXbB、AAXBY和AaXBX
C、AAXBY和AAXBXbD、AAXBY和AAXBXB
3、將基因型AaXBXb的個體與基因型為AaXBY的個體雜交,其子代的基因型有
()
A、4種B、8種C、9種D、12種
4、某種?;蛐虯A的個體是紅褐色,aa的個體是紅色,基因型Aa的公牛是紅褐色,母牛則是紅色?,F(xiàn)有一頭紅褐色母牛生了2頭紅色小牛,這2頭小牛的性別是()
A、全為公牛B、全為母牛
C、一公一母D、無法確定
5、人類白化病和血友病都是隱性遺傳病,一個患白化病的女性(其父患血友病)與一個不患血友病的男性(其母是白化病)婚配,預期在他們的兒女中兩病兼發(fā)患者的幾率是()
A、1/2B、1/3C、1/4D、1/8
6、雄蛙和雌蛙的性染色體組成分別為XY和XX,假定一只正常的XX蝌蚪在外界環(huán)境的影響下,變成了一只能生育的雄蛙,用此雄蛙和正常雌蛙交配(抱對),其子代中的雌蛙和雄蛙的比例是()
A、1:1B、2:1C、3:1D、1:0
二、簡答題
7、某種雌雄異株的植物有寬葉和狹葉兩種類型,寬葉由顯性基因B控制,狹葉由隱性基因b控制,B和b均位于X染色體上?;騜使雄配子致死。請回答:
(1)若后代全為寬葉雄株個體,則其親本基因型為______________。
(2)若后代全為寬葉,雌、雄株各半時,則其親本基因型為_____________。
(3)若后代全為雄株,寬葉和狹葉個體各半時,則其親本基因型為________。
(4)若后代性比為1:1,寬葉個體占3/4,則其親本基因型為___________。
自我評價答案:
1、D2、A3、D4、B5、D6、D
7、(1)XBXB、XbY(2)XBXB、XBY(3)XBXb、XbY(4)XBXb、XbY
第三節(jié)性別決定和伴性遺傳
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課,幫助高中教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?下面是小編幫大家編輯的《第三節(jié)性別決定和伴性遺傳》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
第三節(jié)性別決定和伴性遺傳
一、素質(zhì)教育目標(一)知識教學點
1.了解性染色體類型,理解XY型性別決定。
2.理解伴性遺傳的概念。
3.掌握色盲致病基因的遺傳方式,色盲遺傳的特點。
4.了解近親結婚的危害。
(二)能力訓練點
1.通過對人類男女染色體組型示意圖的對比、觀察,XY型性別決定圖解的分析,以及色盲遺傳圖解的分析,培養(yǎng)學生的識圖能力、綜合分析能力,同時獲得研究生物學問題的方法。
2.通過遺傳習題的訓練,使學生掌握伴性遺傳的特點,應用規(guī)律解決實際問題,熟悉解答遺傳問題的技能、技巧。
(三)德育滲透點
1.通過性別決定和伴性遺傳的原理的學習,破除封建迷信思想,樹立科學的世界觀。
2.通過了解X染色體上的致病基因與人類遺傳病的關系,使學生認識到我國婚姻法規(guī)定禁止近親結婚的意義,理解該項法規(guī)的科學基礎。
(四)學科方法訓練點
1.結合本課內(nèi)容,引導學生聯(lián)系實際,發(fā)現(xiàn)問題。
2.對學生進行識圖能力和遺傳圖解的訓練。
二、教學重點、難點、疑點及解決辦法
1.教學重點及解決辦法
色盲遺傳。
[解決辦法]
以人的色盲為例了解伴性遺傳。在教學中可把色盲遺傳的四種主要婚配的遺傳圖解歸納成一個總圖解,這樣就把知識化繁為簡,便于學生掌握色盲基因的傳遞方式,歸納色盲遺傳的特點,理解伴性遺傳的概念。
2.教學難點及解決辦法
X染色體上隱性基因的遺傳特點。
[解決辦法]
(1)引導學生動手、動腦,分析色盲遺傳圖解,根據(jù)各種婚配子女基因型和表現(xiàn)型及其比例,揭示伴X隱性遺傳的一般規(guī)律。
(2)通過講解例題和練習,應用伴性遺傳原理解決特定情境中的新問題。
3.教學疑點及解決辦法
伴X顯性遺傳。
[解決辦法]通過比較和練習有關習題,對以上遺傳知識作一般的了解。
三、課時安排
2課時。
四、教學方法
講授、談話和復習(注意啟發(fā)式教學)。
五、教具準備
人類男女染色體組型示意圖,X和Y染色體的對應關系圖。
XY型性別決定圖解,色盲檢查圖,關于色覺的四種婚配情況的匯總圖解。板書內(nèi)容投影片。多媒體教學設備。
六、學生活動設計
1.授課前可組織課外活動小組的學生進行色盲普查,并對色盲患者作家譜調(diào)查。
2.讓學生在圖中找出男女染色體組成的區(qū)別,認識性染色體的作用。
3.分析XY型性別決定方式,提出問題,讓學生運用剛學過的知識去解決實際問題。
4.引導學生動手寫出色盲遺傳的幾種婚配的遺傳圖解,分析總結色盲遺傳的特點。
5.通過課堂提問,啟發(fā)學生思考、討論和歸納小結。
七、教學步驟
第一課時
(一)明確目標通過銀幕顯示,讓學生明確本節(jié)課應達到的學習目標。知識目標是:
1.以XY型為例,理解性別決定的知識。
2.以人的色盲為例,理解伴性遺傳的知識。能力目標和德育目標應在教學中體現(xiàn)。
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
引 言:
提 問:生物界普遍具有的生殖方式是什么?進行有性生殖的生物新個體發(fā)育的起點是什么?
設 問:同樣是受精的卵細胞,為什么將來有的發(fā)育成雌性個體?有的發(fā)育成雄性個體?為什么生物有一些性狀在遺傳時會對雌雄后代的影響不同?比如,人類中的色盲病,往往男性患者多于女性患者,這就是我們今天要學習的生物遺傳的第三個問題:性別決定與伴性遺傳
(一)性別決定
講 述:性別決定一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。各種生物一般都有一定數(shù)目的成對的染色體。雌雄性別實際上是生物的一對差別明顯的性狀,受染色體的控制。
在銀幕上顯示“人類男女染色體組型示意圖”的課件。
提 問:人的細胞中有多少對染色體?
在學生回答后補充一句:有23對同源染色體。
(圖中男女不同的一對染色體在不停閃爍,引起學生的注意。)
提 問:男女個體染色體組成中有什么區(qū)別?
在學生回答后進行講述:第23對染色體在男女間存在著差異,女性是XX,同型的,男性是XY,異型的,Y染色體很短小。由于這對不同的染色體與性別決定有明顯而直接的關系,所以把它叫做性染色體,而其它染色體與性別決定無關,叫做常染色體。因此,人的體細胞中染色體組成應是22對常染色體和一對性染色體。
這時可讓學生動筆在書中圖63、圖64下寫出人的男女體細胞中染色體種類和數(shù)目的組成情況。(男性:22對常染色體+XY;女性:22對常染色體+XX)
講 述:人的性別由性染色體決定,而這種性染色體類型叫做XY型。XY型性別決定在生物界中較為普遍,除了人以外,還有果蠅、馬、牛、羊等很多高等動物以及大麻、色麻等植物都屬于XY型性別決定。
那么,性染色體是怎樣來決定性別的呢?
用計算機動態(tài)模擬“XY型性別決定的示意圖”課件。
同時教師應作一定的講述:屬于XY型性別決定的生物,雌性個體(♀)的性染色體是XX,只能產(chǎn)生一種雌配子,含X染色體;雄性個體(♂)的性染色體是XY,能產(chǎn)生兩種數(shù)目相同的雄配子,一種含X染色體,一種含Y染色體。當含X染色體的雄配子和含X染色體的雌配子結合成的合子含XX,它就發(fā)育成雌性;當含Y染色體的雄配子和含X染色體的雌配子結合成的合子含XY,它就發(fā)育成雄性個體。
提出以下問題,讓學生先相互討論,再回答。
問1:一位不講理的丈夫要他的妻子包生兒子,這事實上辦得到嗎?
問2:生男生女是由母親決定的,這種說法對嗎?為什么?
小結:受精的卵細胞將來發(fā)育成什么性別,取決于受精卵中性染色體的組成,由含X的精子與合X的卵細胞結合而成的受精卵將來發(fā)育成雌性個體(人類是女性);由含Y的精子與含X的卵細胞結合而成的受精卵將來發(fā)育成雄性個體(人類是男性)。后代的性別主要取決于雄配子的類型和雌雄配子結合的隨機性。總之,后代是雌性還是雄性比例是1∶1。
性染色體還有一種主要類型是ZW型,比如,鳥類,與XY型性別決定剛好相反。雌性的性染色體是異型的ZW,雄性的性染色體是同型的ZZ。
過渡:染色體是遺傳物質(zhì)的載體,性染色體和常染色體上都攜帶著控制生物性狀的基因,由于性染色體的組成在雌雄個體間存在著差異,因此,性染色體上的基因伴隨性染色體而傳遞就與性別相聯(lián)系,所以,生物有些性狀對雌雄后代的影響就不一樣。這就是我們下面要學習的。
(二)伴性遺傳
講 述:以色盲為例進行學習。
色盲病是一種先天性色覺障礙病,不能分辨各種顏色或兩種顏色。其中,常見的色盲是紅綠色盲,患者對紅色、綠色分不清,因此,患者就不適合當司機,因為,交通信號是紅燈和綠燈,無法判斷是停車還是通行。全色盲極個別,在病人的眼里世界上任何物體只有明和暗的區(qū)別,根本看不到其它任何顏色,病人看彩電就象看黑白電視一樣。
銀幕顯示色盲檢查圖,讓學生自我檢查。
設 問:色盲基因是隱性的,它與它的等位基因都只存在于X染色體上,Y染色體上沒有,這是為什么?
在銀幕上顯示X和Y染色體的對應關系圖。
指 出:由于Y染色體很短小,因此,在X染色體上位于非同源區(qū)段上的基因Y染色體就沒有,比如,色盲基因b和它的等位基因B就只存在于X染色體的非同源區(qū)段上。
講 述:在寫色覺基因型時,為了與常染色體的基因相區(qū)別,一定要先寫出性染色體,再在右上角標明基因型。
讓學生在預先準備好的小黑板上填寫有關色覺的女性男性的基因型(五種),然后說出六種婚配方式。
講 述:在六種婚配方式中,男性色盲與女性色盲婚配子女全是色盲,男性正常與女性純合體色覺正常者婚配,子女色覺均正常。另外四種婚配方式,情況較復雜,需要很好地分析。
請四位同學在黑板上寫出四種婚配的遺傳圖解。(教師在黑板上寫出親代的基因型,學生接著寫親代產(chǎn)生的配子和后代的基因型。)
師生共同檢查四位同學寫出的遺傳圖解,
銀幕顯示四種婚配情況的匯總圖解
引導學生觀察分析以上圖解,共同總結色盲遺傳的特點。
講 述:如果第1例中的女兒作了母親,她的丈夫是色覺正常的男子,這就是第2例了。
提 問:第1例中的色盲男子與第2例子代中的色盲男孩是什么關系?(回答:外祖父與外孫的關系)
又問:色盲男孩的色盲基因是誰遺傳的?(答案:外祖父)
用彩色筆勾畫出Xb的傳遞方向。并指出,外祖父的色盲基因通過他的女兒遺傳給了外孫。這是色盲遺傳的一個特點,即隔代遺傳。一般地說,色盲這種是由男性通過他的女兒遺傳給他的外孫。(要求學生在書中P·186上勾畫出。)
進一步問:在第2例中,后代患病的可能性多大?兒子患病的可能性多大(答案:1/4、1/2)。
繼續(xù)分析第3例,提 問:母親色盲會有正常的兒子嗎?
(答案:不會有正常的兒子。因為,兒子中的X是母親給的,母親的基因型是XbXb。)
分析第4例提問:女兒是色盲,可以肯定她的親代哪一方一定是色盲?(答案:父親一定是色盲。)
又問:兒子是色盲,色盲基因是父親給的?還是母親給的?(答案:是母親給的。)
在學生回答了以上問題后,指出:色盲性狀決不會由父親傳給兒子,父親是把Y染色體傳給了兒子,而色盲基因是在X染色體上,因此,父親的色盲基因只傳給女兒,不傳給兒子。這是色盲遺傳的又一特點。
再問:以上幾種婚配的后代中,色盲患者是男性多?還是女性多?為什么?
(答案:色盲是由隱性基因b控制的,B與b這對等位基因位于X染色體上,Y染色體上沒有,男性的性染色體組成是XY,只要X染色體上有b基因,就表現(xiàn)出色盲;女性的性染色體組成是XX,必須兩個x染色體上都有b基因,即隱性純合體才表現(xiàn)出色盲,XBXb基因型的個體雖攜帶有b基因,但表現(xiàn)出色覺正常,所以男色盲多于女色盲。(要求學生在書中P·186上勾畫出。)指出:男色盲多于女色盲這是色盲遺傳的又一特點。
講 述:根據(jù)我國社會普查資料得知,我國男性色盲發(fā)病率為7%,而女性色盲發(fā)病率僅為0.5%,實際情況,也是男性色盲患者多于女性色盲患者。
色盲遺傳與性別有關,是因為色盲基因位于性染色體上,要伴隨性染色體而傳遞,而男性與女性在性染色體上的組成又是不同的,因此,色盲遺傳就表現(xiàn)出與性別相關聯(lián),這種特殊的遺傳現(xiàn)象叫伴性遺傳。(伴性遺傳的概念,要求學生在書中P182上勾畫出。)
指出:色盲遺傳病實際上是伴X隱性遺傳病。
指著圖中第4例講,如果近親結婚,后代的發(fā)病率達到50%。
講 述:近親結婚,遺傳病的發(fā)病率和死亡率都會增高。比如,我國湖南大庸市偏遠地帶有三個“傻子村”,其中的汪家小村,全村共500人,有250人智能偏低,其中呆癡58人。
一般說來,在一個群體中,各種遺傳病的患者盡管數(shù)量不多,但是致病基因的攜帶者卻較多。近親結婚者,往往有些基因是相同的,子代中隱性純合體出現(xiàn)的可能性增加,所以發(fā)病率比一般群體高很多。所以,我國婚姻法規(guī)定禁止近親結婚。為了提高中華民族的人口素質(zhì)和質(zhì)量,應堅決杜絕近親結婚??上驅W生打趣地說:在婚姻問題上,千萬不能親上加親。
(三)總結、擴展
絕大多數(shù)生物的性別是由受精時遺傳物質(zhì)的組成來決定的,最常見的是性染色體決定性別。根據(jù)生物的雌雄個體間性染色體組成上的差異,性染色體又主要分為XY型和ZW型兩類。屬于XY型性別決定的生物,雄性個體的性染色體是XY,異型的,在進行減數(shù)分裂時能產(chǎn)生兩種數(shù)目相等的配子,即X型、Y型的雄配子,雌性個體的性染色體是XX,同型的,只能產(chǎn)生一種X型的雌配子,在受精機會相等時,子代的性別比為1∶1。
由于性染色體決定性別,性染色體在雌雄個體間又存在著差異,因此,性染色體上的基因的遺傳行為必然與性別相聯(lián)系。以人的色盲遺傳為例,學習了伴X隱性遺傳。伴性遺傳與常染色體遺傳是有區(qū)別的。伴X隱性遺傳的特點歸納起來有三點,第一是隔代遺傳,一般是由男性通過他的女兒遺傳給外孫。第二、往往是男性患者多于女性。第三、父親決不傳給兒子。
在伴性遺傳中還有伴X顯性遺傳和伴Y染色體遺傳,比如,人類中抗維生素D佝僂病有伴X顯性遺傳,蹼趾及其它的輕微畸形是伴Y染色體遺傳,它們各有不同的遺傳特點。
(四)布置作業(yè)
(銀幕顯示)
1.果蠅的體細胞有四對染色體,它的一個卵細胞的染色體組成應是
[ ]
A.3對常染色體+XY
B.3個常染色體+X
C.3對常染色體+XX
D.3個常染色體+Y
(答案:B)
2.一對表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個白化病的兒子,問再生一個白化病女兒的可能性多大?
(答案:1/8)
3.有一個男孩是色盲患者,除他的祖父是色盲外,他的父母、祖母和外祖父母色覺都正常,該男孩色盲基因的傳遞過程是[ ]
A.祖父——父親——男孩
B.祖母——父親——男孩
C.外祖父——母親——男孩
D.外祖母——母親——男孩
(答案:D)
4.口答:為什么色盲患者中男性多于女性?
(五)板書設計
(逐一顯示在銀幕上)
三、性別決定與伴性遺傳
(一)性別決定
(二)伴性遺傳
1.色盲遺傳
(1)色盲基因隱性,位于X染色體上。
(2)三大特點:
a.隔代遺傳
b.色盲基因不能由男性傳給男性
c.男性患者多于女性患者
2.伴性遺傳概念
性染色體上的基因,它的遺傳方式是與性別相聯(lián)系的,這種遺傳方式叫做伴性遺傳。
七、教學步驟
第二課時
(一)明確目標銀幕顯示使學生明確本堂課應達到的教學目標。
1.復習鞏固上節(jié)課所學的性別決定與伴性遺傳的有關知識。
2.通過練習應用知識解決問題,更好地理解伴性遺傳概念,區(qū)別常染色體遺傳和伴性遺傳,從而比較完整地認識性染色體基因的傳遞規(guī)律。
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
復習提問:
1.與很多生物一樣,人的性別由什么決定?女性和男性的性染色體組成有什么區(qū)別?
2.人類中的色盲和白化病的致病基因分別位于什么染色體上,它們的遺傳方式有什么不同的稱呼?
3.伴X隱性遺傳有那些特點?
以上問題請學生一一回答。
講 述:在人類的遺傳病中,還有一種血友病與色盲病一樣,也是伴X隱性遺傳。血友病患者血漿中缺少抗血友病球蛋白,所以凝血發(fā)生障礙,患者皮下、肌肉內(nèi)反復出血,形成瘀血,在受傷流血時不能自然止血,很容易引起失血過多而死亡。
銀幕顯示例題1:
由于控制血友病的基因是隱性的,且位于X染色體上,以下不可能的是[ ]
A.攜帶此基因的母親把基因傳給他的兒子
B.患血友病的父親把基因傳給兒子
C.患血友病的父親把基因傳給女兒
D.攜帶此基因的母親把基因傳給女兒
(答案:B)
指出:血友病遺傳與色盲病的遺傳規(guī)律相同,不能由男性傳給男性。
銀幕顯示例題2:
假若某一性狀總是從父親直接傳給兒子,又從兒子直接傳給孫子,那么這一性狀是由什么決定的[ ]
A.由常染色體決定的
B.由X染色體決定的
C.由Y染色體決定的
D.由性染色體決定的
(答案:C)
銀幕顯示例題3:
決定果蠅眼色的基因位于X染色體上,其中R基因控制紅色,r基因控制白色,一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交,其后代不可能出現(xiàn)的是 [ ]
A.紅眼雄果蠅
B.白眼雄果蠅
C.紅眼雌果蠅
D.白眼雌果蠅
(答案:D)
請學生在黑板上寫出遺傳圖解(要求寫出親代、配子和子代的基因型)。
銀幕顯示例題4:
下列對右圖中某遺傳病的遺傳方式的判斷,正確的是 [ ]
A.常染色體,顯性遺傳
B.常染色體,隱性遺傳
C.伴X染色體,顯性遺傳
D.伴X染色體,隱性遺傳
(答案:B)
要求學生回答時說出判斷的理由。教師再作以下分析:
系譜中出現(xiàn)明顯的不連續(xù)現(xiàn)象,可判斷為隱性遺傳。假設致病基因位于X染色體上,后代女兒不會患病,因為父親正常。因此致病基因不會在X染色體上,應是常染色體隱性遺傳。
銀幕顯示例題5:
女性色盲,她的什么親屬一定患色盲 [ ]
A.父親和母親
B.兒子和女兒
C.母親和女兒
D.父親和兒子
(答案:D)
強調(diào):女性色盲,她的父親一定是色盲,她的兒子全是色盲。
銀幕顯示例題6:
雜合白色公牛所產(chǎn)生的精子中,同時具有Y性染色體和黑色基因的精子占[ ]
A.1/2
B.1/4
C.1/6
D.1/8
(答案:B)
先讓學生思考,再講解:白色基因和黑色基因位于一對同源染色體上,與XY染色體自由組合,能產(chǎn)生4種比例相同的精子,因此,同時含有Y染色體和黑色基因的精子占1/4。(含黑色基因精子的可能性是1/2,含Y染色體的精子占1/2,兩種均含的則占1/2×1/2=1/4。)
銀幕顯示例題7:
下圖為某個色盲家族的遺傳系譜圖,色盲基因是b,請回答:(圖中□表示男正常,○表示女正常,表示男色盲,表示女色盲。)
(1)11號的色盲基因來自于1代個體中的______號。
(2)在這個系譜圖中可以肯定為女性攜帶者的一共有______人,她們是______。
(3)7號和8號再生一個患病兒子的機率為______。他們極易生出病孩的原因是______。
(4)6號的基因型是______。
(答案:(1)2號(2)4人、Ⅰ2Ⅰ4Ⅱ7Ⅱ10(3)1/4、近親結婚(4)XBXB或XBXb)
(三)布置作業(yè)
教材P·189中的復習題1、2、3、4。
九、參考資料
1.不同生物性別決定的機制有所不同 大多數(shù)生物性別決定于性染色體的差異,主要分為XY型和ZW型兩種,少數(shù)生物取決于體細胞染色體的倍數(shù)性。比如蜜蜂,未受精的卵發(fā)育成雄性個體,受精卵發(fā)育為雌性個體。極少數(shù)生物的性別決定于個體發(fā)育所處的內(nèi)、外環(huán)境條件。比如:溫度變化能改變性別發(fā)育的方向,某些蛙類XX為雌體,XY為雄體,但若蝌蚪在20℃下發(fā)育,子代一半為雄性,一半為雌性,在30℃下發(fā)育,則全部為雄蛙。
2.血友病患者壽命較短 最多能活到22歲。血友病因癥狀嚴重,病人生育的可能性極小,所以幾乎沒有致病基因純合型的女性患者,血友病患者基本上全都是男性。
2.3伴性遺傳教學案
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。高中教師要準備好教案,這是高中教師需要精心準備的。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“2.3伴性遺傳教學案”,僅供參考,大家一起來看看吧。
人教版必修二生物2.3伴性遺傳教學案
一、伴性遺傳(閱讀教材P33~36)
1.概念:位于性染色體上的基因所控制的性狀表現(xiàn)出與性別相關聯(lián)的遺傳方式。
2.人類的伴性遺傳病
人類伴性遺傳方式遺傳特點實例
伴X染色體
顯性遺傳女性患者
多于男性連續(xù)遺傳抗維生素D
佝僂病
伴X染色體
隱性遺傳男性患者
多于女性隔代遺傳紅綠色盲、
血友病
伴Y染色
體遺傳只有男性
患病連續(xù)遺傳外耳道多毛癥
二、伴性遺傳在實踐中的應用(閱讀教材P36~37)
1.雞的性別決定
(1)雌性個體的兩條性染色體是異型的,表示為ZW。
(2)雄性個體的兩條性染色體是同型的,表示為ZZ。
2.實例分析
重點聚焦
1.什么是伴性遺傳?
2.伴性遺傳有什么特點?
3.伴性遺傳在實踐中有什么應用?
[共研探究]
在婚前體檢中,湯姆辨別不出紅綠色盲檢查圖中的圖形,被醫(yī)生確定為紅綠色盲,而他的父母色覺都正常。根據(jù)上述信息回答下列問題:
1.請思考分析人類的染色體組成
(1)正常男性的染色體組成為44+XY,正常女性的染色體組成為44+XX。
(2)只有一部分生物具有性染色體,主要有XY型和ZW型。有些生物無性染色體,如玉米是雌雄同株的植物,無性染色體。
(3)男性個體進行正常減數(shù)分裂時,由于減數(shù)第一次分裂時同源染色體分離,因此次級精母細胞不可能同時存在X、Y兩條性染色體。
(4)X、Y是一對特殊的同源染色體。X和Y染色體都有一部分與對方不同源,但也有一部分是同源的。二者關系如圖所示:
由圖可知,在X、Y的同源區(qū)段,基因是成對的,存在等位基因;在非同源區(qū)段,不存在等位基因。
(5)色盲基因b位于X染色體的非同源區(qū)段。請?zhí)顚懴卤恚?/p>
女性男性
基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY
表現(xiàn)型正常正常(攜帶者)色盲正常色盲
2.人類紅綠色盲的遺傳
(1)湯姆是色盲,他的妻子露絲色覺正常,但露絲的父親是色盲。請思考露絲婚后所生的孩子會患有色盲嗎?請寫出遺傳圖解進行說明。
提示:由題意可以判斷露絲為紅綠色盲女性攜帶者,他們婚配的遺傳圖解如下:
根據(jù)遺傳圖解得出:露絲婚后所生的男孩中,色盲和正常概率各為1/2;所生女孩中,攜帶者和色盲的概率各為1/2。
(2)湯姆的外祖父是色盲,則色盲基因的遺傳途徑為:外祖父→母親→湯姆。
(3)為什么色盲女性的父親和兒子一定是色盲患者?
提示:男性只有一條X染色體,當女性為色盲時,基因型為XbXb,其中一條X染色體必然來自于父親,故父親的基因型為XbY,表現(xiàn)為色盲;色盲女性若生一個兒子,則必將一條X染色體傳給兒子,故兒子的基因型為XbY,也是色盲。
(4)一對表現(xiàn)正常的夫婦生了一個患白化病(A、a)和色盲(B、b)的孩子,據(jù)此確定該夫婦的基因型為AaXBXb和AaXBY。
3.伴X染色體顯性遺傳
(1)伴X染色體顯性遺傳病的女患者多于男患者,因為女性只有同時具備兩個隱性基因時才表現(xiàn)正常,而男性只要X染色體上有一個隱性基因就表現(xiàn)正常。
(2)男性只有一條X染色體,且來自于母親,傳給其女兒,所以伴X染色體顯性遺傳病中,男患者的母親和女兒一定是患者。
(3)與隱性遺傳病相比,顯性遺傳病發(fā)病率高,因為只要出現(xiàn)顯性致病基因就表現(xiàn)出遺傳病。
[總結升華]
1.伴X染色體隱性遺傳
(1)實例:人類紅綠色盲(B、b)的婚配組合及后代性狀表現(xiàn)
雙親的基因型和
表現(xiàn)型子女可能出現(xiàn)的基因型和表現(xiàn)型后代色盲的
比例
男性色盲×女性正常
(XbY) (XBXB)XBY-男性正常
XBXb-女性攜帶者無色盲
男性正?!僚陨?br>
(XBY) (XbXb)XBXb-女性攜帶者
XbY-男性色盲男性全
為色盲
男性正常×女性攜帶者
(XBY) (XBXb)XBXB-女性正常
XBXb-女性攜帶者
XBY-男性正常
XbY-男性色盲男性中
有一半
為色盲
男性色盲×女性攜帶者
(XbY) (XBXb)XBXb-女性攜帶者
XbXb-女性色盲
XBY-男性正常
XbY-男性色盲男、女中
各有一半
為色盲
男性色盲×女性色盲
(XbY) (XbXb)XbXb-女性色盲
XbY-男性色盲全部色盲
男性正常×女性正常
(XBY) (XBXB)XBXB-女性正常
XBY-男性正常無色盲
(2)典型系譜圖
(3)遺傳特點
①患者男性多于女性。例如人類的紅綠色盲(B、b),女性只有XbXb才表現(xiàn)為色盲,而XBXb表現(xiàn)為正常;而男性只要X染色體上帶有色盲基因b,就表現(xiàn)為色盲。所以人群中紅綠色盲男性患者約7%,而女性只有0.5%。
②具有隔代遺傳現(xiàn)象:從典型的紅綠色盲家系系譜圖可以看出:第一代有患者,第二代沒有出現(xiàn)患者,而在第三代又出現(xiàn)了患者。
③具有交叉遺傳現(xiàn)象:男性的紅綠色盲基因只能從母親那里得到,以后又只能傳給自己的女兒。
2.伴X染色體顯性遺傳
(1)實例:抗維生素D佝僂病(D、d)的基因型和表現(xiàn)型
女性男性
基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY
表現(xiàn)型抗維生素D佝僂病正常抗維生素D佝僂病正常
(2)典型系譜圖
(3)遺傳特點
①患者中女性多于男性。
②連續(xù)遺傳。
③男性患者的母親和女兒一定是患者。
④正常女性的父親和兒子都是正常的。
3.伴Y染色體遺傳
(1)實例:人類外耳道多毛癥。
(2)典型圖譜(如圖)
(3)遺傳特點
①患者全為男性,女性全正常。因為致病基因只位于Y染色體上,無顯、隱性之分。
②具有世代連續(xù)現(xiàn)象,即致病基因由父親傳給兒子,兒子傳給孫子,也稱為限雄遺傳。
[對點演練]
1.判斷正誤
(1)無論是男性還是女性,只要含有紅綠色盲基因就是紅綠色盲患者。()
(2)伴X染色體隱性遺傳病具有世代遺傳的特點。()
(3)伴X染色體顯性遺傳病具有隔代遺傳現(xiàn)象,男女患病比例基本相當。()
解析:(1)男性只要含有紅綠色盲基因就是紅綠色盲患者,但女性只有兩條X染色體上都含有致病基因時才是紅綠色盲患者。(2)伴X染色體隱性遺傳病具有隔代、交叉遺傳的特點。(3)伴X染色體顯性遺傳病具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象,且女患者多于男患者。
答案:(1)× (2)× (3)×
2.某種遺傳病的家系圖譜如圖所示,該病受一對等位基因控制,假設圖中的父親不攜帶致病基因,請分析該對夫婦所生男孩患病的概率、再生一患病男孩的概率分別是()
A.1/4 1/4 B.1/4 1/2
C.1/2 1/4D.1/2 1/8
解析:選C 父親不攜帶致病基因,因此該病為伴X染色體隱性遺傳病,設控制該病的等位基因為B、b,則父親的基因型為XBY,母親的基因型為XBXb。①性別已知,基因型為X-Y,其中基因型為XbY的個體所占比例為1/2;②性別不確定,生男孩的概率為1/2,因此該夫婦再生一患病男孩的概率為(1/2)(生男孩概率)×(1/2)(男孩患病概率)=1/4。
[共研探究]
鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動物的性別決定屬于ZW型,如家雞、家蠶等。家雞的毛色中,蘆花和非蘆花是一對相對性狀,假設控制蘆花的基因為B,控制非蘆花的基因為b。根據(jù)上述信息回答下列問題:
1.母雞的性染色體組成是ZW,公雞的是ZZ??刂铺J花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上,而不可能在W染色體上。
2.現(xiàn)有純種雌、雄蘆花雞和非蘆花雞若干可供選擇作雜交親本,如果你想從F1中選擇飼養(yǎng)母雞以獲得雞蛋,請思考如何設計雜交方案。
提示:選擇蘆花雌雞(ZBW)與非蘆花雄雞(ZbZb)作親本雜交。F1中雄雞均為蘆花,雌雞均為非蘆花,就可以根據(jù)羽毛的特征將早期雛雞的雌性和雄性分開。見遺傳圖解:
3.將由2得到的F1中的雄雞、雌雞自由交配,則F2中雄雞表現(xiàn)型有2種,基因型為ZBZb、ZbZb。讓F2中的雌雄蘆花雞交配,產(chǎn)生的F3中非蘆花雞是雌(填“雌”或“雄”)雞,所占比例為1/4。
[總結升華]
1.伴性遺傳的應用
(1)推斷致病基因的來源、后代發(fā)病率,指導人類本身的優(yōu)生優(yōu)育。例如,若一對夫婦中女性患血友病(伴X染色體隱性遺傳),則建議這對夫婦生女孩,因為他們所生的男孩全部是血友病患者,所生女孩雖為致病基因攜帶者,但表現(xiàn)型正常。若患有抗維生素D佝僂病的男子與一正常女性結婚,則建議他們生男孩,因為他們所生女孩100%是抗維生素D佝僂病患者,而男孩則正常。
(2)根據(jù)性狀推斷后代的性別,指導生產(chǎn)實踐。
①雞的性別決定方式是ZW型。雌雞的一對性染色體是異型的ZW,雄雞的一對性染色體是同型的ZZ。
②家雞羽毛蘆花(B)對非蘆花(b)是一對相對性狀,基因B、b位于Z染色體上。例如,蘆花雌雞與非蘆花雄雞雜交,F(xiàn)1中雄雞為蘆花,雌雞為非蘆花。根據(jù)羽毛的特征把早期雛雞的雌雄分開,從而做到養(yǎng)母雞、多產(chǎn)蛋。
2.伴性遺傳與兩個遺傳定律的關系
伴性遺傳既是對兩個遺傳定律的補充,又是對它們的進一步延伸,其相同之處在于都是產(chǎn)生配子過程中基因隨染色體進入配子,不同之處在于兩個遺傳定律是基因在所有染色體上的遺傳現(xiàn)象,而伴性遺傳僅是性染色體上的基因所控制的遺傳現(xiàn)象。
(1)伴性遺傳與基因分離定律的關系
①伴性遺傳是由一對等位基因控制一對相對性狀的遺傳,因此符合基因分離定律,在形成配子時,性染色體上的等位基因也彼此分離。
②性染色體有同型性染色體和異型性染色體兩種組合形式,因此伴性遺傳有其特殊性:a.雄性個體中,有些基因只存在于X染色體上,Y染色體上無相應的等位基因。b.由于控制性狀的基因位于性染色體上,因此性狀的遺傳都與性別聯(lián)系在一起,在寫表現(xiàn)型和統(tǒng)計后代比例時,也一定要和性別聯(lián)系起來。
(2)伴性遺傳與基因自由組合定律的關系
在既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對以上相對性狀的遺傳現(xiàn)象時,由性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理,由常染色體上的基因控制的遺傳性狀按分離定律處理,性染色體上的基因和常染色體上的基因是位于不同對同源染色體上的基因,按照基因的自由組合定律處理。
(1)并非所有的生物都存在伴性遺傳現(xiàn)象:原核生物沒有染色體;真核生物中雌雄同體的生物沒有性染色體,也無伴性遺傳現(xiàn)象,如玉米。
(2)性別決定后的分化發(fā)育過程受環(huán)境(如溫度等)的影響,如性染色體組成為XX的蝌蚪在20℃時發(fā)育成雌蛙,在30℃時發(fā)育成雄蛙。
[對點演練]
3.正常蠶幼蟲的皮膚不透明,由顯性基因A控制,油蠶幼蟲的皮膚透明如油紙(可以看到內(nèi)部器官),由隱性基因a控制,A對a是顯性,它們都位于Z染色體上。下列雜交組合方案中,能在幼蟲時就可以根據(jù)皮膚特征,很容易地把雌雄蠶區(qū)分開來的是()
A.ZAZA×ZAWB.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAWD.ZaZa×ZAW
解析:選D ZaZa(雄性油蠶)與ZAW(雌性正常蠶)交配,子代中正常蠶圴為雄性(ZAZa),油蠶均為雌性(ZaW),在幼蟲時就可以將雌雄蠶區(qū)分開。
1.某男性色盲,他的一個次級精母細胞處于著絲點剛分開時,此時細胞可能存在()
A.兩個Y,兩個色盲基因
B.兩個X,兩個色盲基因
C.一個X、一個Y,一個色盲基因
D.一個Y,沒有色盲基因
解析:選B 男性色盲(XbY)的一個次級精母細胞處于著絲點剛分開時,細胞內(nèi)可能存在兩個Xb,或者是兩個Y。
2.下列有關性別決定的敘述,正確的是()
A.含X染色體的配子數(shù)∶含Y染色體的配子數(shù)=1∶1
B.XY型性別決定的生物的Y染色體都比X染色體短小
C.含X染色體的精子和含Y染色體的精子數(shù)量相等
D.各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體
解析:選C 含X染色體的配子包括精子和卵細胞,含Y染色體的配子只有精子,所以配子數(shù)不具有可比性;XY型性別決定的生物的Y染色體不一定都比X染色體短小,如果蠅的Y染色體比X染色體大;沒有性別分化的生物,一般不具有常染色體和性染色體的區(qū)別,如玉米;X、Y染色體是一對同源染色體,在精子形成過程中的減數(shù)第一次分裂后期,X、Y染色體彼此分離,進入不同配子中,結果使含X染色體的精子和含Y染色體的精子數(shù)量相等。
3.一種魚的雄性個體不但生長快,而且肉質(zhì)好,具有比雌魚高得多的經(jīng)濟價值??茖W家發(fā)現(xiàn)這種魚X染色體上存在一對等位基因D、d,含有D的精子失去受精能力。若要使雜交子代全是雄魚,可以選擇的雜交組合為()
A.XDXD×XDY B.XDXD×XdY
C.XDXd×XdYD.XdXd×XDY
解析:選D 由于含有D的精子失去受精能力,所以雌魚中不可能出現(xiàn)基因型為XDXD的個體,XdY的兩種類型的精子都具有受精能力。
4.火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ)。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞(ZW)的卵細胞未與精子結合,也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細胞與其同時產(chǎn)生的三個極體之一結合,形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是()
A.雌∶雄=1∶1B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1D.雌∶雄=4∶1
解析:選D ZW型的雌火雞產(chǎn)生的卵細胞的基因型是Z或W。如果卵細胞的基因型是Z,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是Z、W、W,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。如果卵細胞的基因型是W,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是W、Z、Z,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3WW、2/3ZW,由于WW的胚胎不能存活,因此卵細胞與極體結合形成的二倍體后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW,所以若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是4∶1。
5.如圖是人類紅綠色盲的遺傳系譜圖,請分析回答:
(1)控制人類紅綠色盲的基因位于________染色體上,患者的基因型可表示為________。此類遺傳病的遺傳特點是____________________________________________。
(2)寫出該家族中下列成員的基因型:
4________,10________,11________。
(3)14號成員是色盲患者,其致病基因是由第一代中的某個個體傳遞來的。用成員編號和“→”寫出色盲基因的傳遞途徑________________。
(4)若成員7與8再生一個孩子,是色盲男孩的概率為________,是色盲女孩的概率為________。
解析:(1)人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,男性患者多于女性患者,具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象,并且女性患者的父親和兒子一定患病。(2)4和10均為色盲男性,基因型均為XbY。5和6正常,生出色盲兒子10,則5、6基因型分別為XBY和XBXb,11為女孩,其基因型為XBXB或XBXb。(3)14的色盲基因來自他的母親8號,8號的色盲基因來自她的父親4號,而4號的色盲基因來自他的母親1號。(4)7和8的基因型分別為XBY和XBXb,生出色盲男孩的概率為1/4,其后代中不會出現(xiàn)色盲女孩(XbXb),即概率為0。
答案:(1)X XbXb和XbY 男性患者多于女性,具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象,女性患者的父親和兒子一定患病
(2)XbY XbY XBXb或XBXB (3)1→4→8→14(4)1/4 0
1.男性的性染色體不可能來自()
A.外祖母 B.外祖父
C.祖母D.祖父
解析:選C 男性的性染色體中,Y染色體來自父親,X染色體來自母親。因此,男性的性染色體不可能來自祖母。
2.下列有關性染色體及伴性遺傳的敘述,正確的是()
A.XY型性別決定的生物,Y染色體都比X染色體短小
B.在不發(fā)生基因突變的情況下,父親表現(xiàn)正常,不可能生出患紅綠色盲的女兒
C.含X染色體的配子是雌配子,含Y染色體的配子是雄配子
D.各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體
解析:選B 果蠅中Y染色體比X染色體大;若不發(fā)生基因突變,父親正常,女兒不可能出現(xiàn)紅綠色盲;有含X染色體的雄配子,含Y染色體的配子是雄配子;無性別之分的生物無性染色體與常染色體之分,如豌豆。
3.一對夫婦生的“龍鳳”雙胞胎中一個正常,一個色盲。則這對夫婦的基因型不可能是()
A.XBY、XBXbB.XbY、XBXb
C.XBY、XbXbD.XbY、XbXb
解析:選D 色盲為伴X染色體隱性遺傳病,若父母均為色盲患者,則后代子女均患病,與題意不符。
4.人類有一種遺傳病(A、a),牙齒因缺少琺瑯質(zhì)而呈棕色,患病男性與正常女性結婚,女兒均為棕色牙齒,兒子都正常。則他們的()
A.兒子與正常女子結婚,后代患病率為1/4
B.兒子與正常女子結婚,后代患者一定是女性
C.女兒與正常男子結婚,其后代患病率為1/2
D.女兒與正常男子結婚,后代患者一定是男性
解析:選C 因父親患病女兒都患病、兒子都正常,故該病為X染色體上的顯性遺傳病。兒子基因型為XaY,正常女子基因型為XaXa,則其后代全部正常;女兒基因型為XAXa,正常男子基因型為XaY,則其后代中男孩和女孩各一半正常一半患病,即后代患病率為1/2。
5.一位只患白化病的女性(致病基因為a)的父親正常,母親只患色盲(致病基因為b),則這位白化病患者正常情況下產(chǎn)生的次級卵母細胞的基因型可能是()
A.a(chǎn)XB或aYB.a(chǎn)XB或aXb
C.a(chǎn)aXBXB或aaXbXbD.a(chǎn)aXBXB或aaYY
解析:選C 依題意,該白化病患者的基因型為aaXBXb,因此,其產(chǎn)生的次級卵母細胞的基因型可能為aaXBXB或aaXbXb。
6.抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病。一對夫婦,男性僅患有抗維生素D佝僂病,女性僅患有紅綠色盲病。對于這對夫婦的后代,下列說法不合理的是()
A.后代女兒全是抗維生素D佝僂病患者
B.后代女兒的一條X染色體上,色盲基因和抗維生素D佝僂病基因呈線性排列
C.抗維生素D佝僂病基因和紅綠色盲基因不遵循基因的自由組合定律
D.后代中兒子兩病同患的概率是0
解析:選B 抗維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病,男患者的女兒全患病。女兒的X染色體一條來自父親,另一條來自母親,來自父親的X染色體含抗維生素D佝僂病基因,來自母親的一條X染色體含紅綠色盲基因,但兩個基因不位于同一條X染色體上??咕S生素D佝僂病基因和紅綠色盲基因都在X染色體上,所以二者不遵循基因的自由組合定律。后代兒子一定不患抗維生素D佝僂病,全部患紅綠色盲病,所以兩病同患的概率是0。
7.雞的性別受性染色體控制,公雞的性染色體組成為ZZ,母雞的性染色體組成為ZW。在雞中,羽毛的顯色需要顯性基因C存在,基因型為cc的雞為白色。已知雞的蘆花斑紋由Z染色體上的基因B控制,一只基因型為ccZbW的白羽母雞跟一只蘆花公雞交配,子一代都是蘆花,如果子代個體相互交配。理論上,后代表現(xiàn)型分離比應是()
①后代中公雞和母雞之比為1∶1
②蘆花雞中公雞和母雞之比為2∶1
③公雞中蘆花和白羽之比為3∶1
④母雞中蘆花、非蘆花、白羽之比為3∶3∶2
A.①③B.②④
C.①②③D.①②③④
解析:選D 由題干可知,親本基因型為ccZbW×CCZBZB,則子一代基因型為CcZBZb、CcZBW。子一代個體相互交配產(chǎn)生的后代基因型和表現(xiàn)型及其所占比例如下:蘆花母雞=116CCZBW+216CcZBW,非蘆花母雞=116CCZbW+216CcZbW,白羽母雞=116ccZBW+116ccZbW;蘆花公雞=116CCZBZB+216CcZBZB+116CCZBZb+216CcZBZb,白羽公雞=116ccZBZB+116ccZBZb。因此,①②③④均正確。
8.用純種的黑色長毛狗與白色短毛狗雜交,F(xiàn)1全是黑色短毛。F1的雌、雄個體相互交配,F(xiàn)2的表現(xiàn)型如下表所示。據(jù)此可判斷控制這兩對相對性狀的基因位于()
黑色短毛黑色長毛白色短毛白色長毛
♀4219146
♂4712155
A.一對同源染色體上
B.一對姐妹染色單體上
C.兩對常染色體上
D.一對常染色體和X染色體上
解析:選C 分析表中的數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)2中四種表現(xiàn)型的比例接近9∶3∶3∶1,符合基因自由組合定律的典型比例關系,且每種性狀在雌性與雄性中個體數(shù)相當,所以這兩對基因位于兩對常染色體上。
9.果蠅的紅眼和白眼是由性染色體上的一對等位基因控制的相對性狀。用一對紅眼雌、雄果蠅交配,子一代中出現(xiàn)白眼果蠅。讓子一代果蠅自由交配,理論上子二代果蠅中紅眼與白眼的比例為()
A.3∶1B.5∶3
C.13∶3D.7∶1
解析:選C 根據(jù)題干可知,紅眼為顯性性狀(設由基因A控制),親本果蠅的基因型為XAXa和XAY,子一代的基因型為XAXA、XAXa、XAY和XaY,其比例為1∶1∶1∶1。自由交配就是子一代雌雄個體之間相互交配,可以利用配子計算,子一代中雌配子為XA和Xa,比例為3∶1,雄配子為XA、Xa和Y,比例為1∶1∶2,雌配子Xa(1/4)與雄配子Xa(1/4)和Y(2/4)結合都是白眼,比例為1/16+2/16=3/16,故紅眼所占比例為1-3/16=13/16。
10.人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同,但存在著同源區(qū)(Ⅱ)和非同源區(qū)(Ⅰ、Ⅲ),如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()
A.Ⅰ片段上隱性基因控制的遺傳病,男性患病率高于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遺傳病,男性患病率可能不等于女性
C.Ⅲ片段上基因控制的遺傳病,患者全為男性
D.由于X、Y染色體互為非同源染色體,故人類基因組計劃要分別測定
解析:選D?、衿紊想[性基因控制的遺傳病,即為伴X染色體隱性遺傳病,男性患病率高于女性;Ⅱ片段上基因控制的遺傳病,假設X染色體上存在隱性基因,Y染色體上存在顯性基因,顯性基因導致患病,則后代男性患病而女性正常;Ⅲ片段上基因控制的遺傳病,即為伴Y染色體遺傳,如果出現(xiàn)患者,則全為男性;X、Y染色體雖然形態(tài)、大小不同,但在減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會,屬于同源染色體。
11.對下列系譜圖敘述正確的是()
A.若該病為伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅱ1為純合子
B.若該病為伴X染色體顯性遺傳病,則Ⅱ4為純合子
C.若該病為常染色體隱性遺傳病,則Ⅲ2為雜合子
D.若該病為常染色體顯性遺傳病,則Ⅱ3為純合子
解析:選C 若該病為伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅱ1不可能為純合子;若該病為伴X染色體顯性遺傳病,則Ⅲ2應為患者,不可能正常;若該病為常染色體顯性遺傳病,則Ⅱ3一定為雜合子,不可能為純合子。
12.2016年1月1日起,我國“全面二孩”政策開始實施,準備要第二個孩子的高齡媽媽要做好遺傳病的預防工作。如粘多糖貯積癥就是一種常見遺傳病,患者因缺少粘多糖水解酶,骨骼畸形、智力低下,出生即被判“死刑”。如圖為該病某患者的家族遺傳系譜圖(4號不含致病基因),下列判斷錯誤的是()
A.該病的遺傳方式最可能為伴X染色體隱性遺傳,2號一定為雜合子
B.若7號與一正常男性婚配,生育出患病男孩的概率是1/8
C.第Ⅲ代中只有8號個體妻子生育前需進行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷
D.人群中無女性患者,可能是因為男患者少年期死亡,不提供含致病基因的配子
解析:選C 該病表現(xiàn)為“無中生有”,即為隱性遺傳病,圖中顯示患者為男性,且4號不含致病基因,則該病最可能為X染色體上隱性基因控制的遺傳病。7號有1/2的概率攜帶致病基因,若7號與一正常男性婚配,生育出患病男孩的概率是1/2×1/4=1/8。第Ⅲ代中只有7號和9號個體生育前需要進行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)人群中無女性患者,可能是因為男患者少年時期就死亡,不能提供含致病基因的配子。
13.雌雄異株的高等植物剪秋羅有寬葉、窄葉兩種類型。某科學家在研究剪秋羅葉形性狀遺傳時,做了如下雜交實驗:
雜交
(組)親代子代
雌雄雌雄
1寬葉窄葉無全部寬葉
2寬葉窄葉無1/2寬葉、1/2窄葉
3寬葉寬葉全部寬葉1/2寬葉、1/2窄葉
據(jù)此分析回答下面的問題:
(1)根據(jù)第________組雜交,可以判定________為顯性性狀。
(2)根據(jù)第________組雜交,可以判定控制剪秋羅葉形的基因位于________染色體上。
(3)若讓第3組子代的寬葉雌株與寬葉雄株雜交,預測其后代的寬葉與窄葉的比例為________。
(4)第1、2組后代沒有雌性個體,最可能的原因是________。
(5)為進一步證明上述結論,某課題小組決定對剪秋羅種群進行調(diào)查。你認為調(diào)查的結果如果在自然種群中不存在________的剪秋羅,則上述假設成立。
解析:(1)第3組雜交實驗中,寬葉個體雜交出現(xiàn)了窄葉個體,說明寬葉為顯性。(2)第3組雜交實驗中,后代窄葉個體只有雄性個體,說明這對基因位于X染色體上,兩個親本的基因型為XBXb、XBY,后代會出現(xiàn)表中的結果。(3)第3組子代寬葉雌株有兩種基因型XBXB、XBXb,寬葉雄株的基因型為XBY,第3組子代的寬葉雌株與寬葉雄株雜交,有兩種雜交組合:1/2XBXB×XBY、1/2XBXb×XBY,前者后代全部為寬葉,即占全部后代的1/2,后者后代有1/4的窄葉、3/4的寬葉,分別占全部后代的1/8、3/8,因此后代寬葉∶窄葉=7∶1。(4)第1、2組沒有雌性個體,很有可能是窄葉基因b會使雄配子(花粉)致死。
答案:(1)3 寬葉 (2)3 X (3)7∶1 (4)窄葉基因b會使雄配子(花粉)致死 (5)窄葉雌性
14.荷斯坦奶牛的白細胞黏附缺陷癥與正常性狀由一對等位基因(A、a)控制,軟骨發(fā)育不全癥與正常性狀由另一對等位基因(B、b)控制。如圖為荷斯坦奶牛某家系兩種遺傳病的系譜圖,Ⅱ10未攜帶軟骨發(fā)育不全癥基因。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)白細胞黏附缺陷癥基因位于________染色體上,屬于______遺傳病;軟骨發(fā)育不全癥基因位于________染色體上,屬于________遺傳病。
(2)圖中Ⅲ16的基因型是________,若Ⅱ10與Ⅱ11再生一頭小牛,理論上表現(xiàn)正常的概率是________。
(3)若Ⅰ3攜帶軟骨發(fā)育不全癥基因,讓Ⅱ8與Ⅲ16交配,生下一頭兩病都不患的公牛的概率是________。
解析:(1)根據(jù)Ⅰ2×Ⅰ3→Ⅱ9,可以推斷白細胞黏附缺陷癥為常染色體隱性遺傳病。Ⅱ10未攜帶軟骨發(fā)育不全癥基因,據(jù)Ⅱ10×Ⅱ11→Ⅲ16,可推斷軟骨發(fā)育不全癥為伴X染色體隱性遺傳病。(2)根據(jù)系譜圖可以推知,Ⅱ10基因型為AaXBY、Ⅱ11基因型為AaXBXb,后代正常的概率為3/4×3/4=9/16。(3)若Ⅰ3攜帶軟骨發(fā)育不全癥基因,則可據(jù)系譜圖推斷Ⅰ3的基因型為AaXBXb,Ⅱ8的基因型及概率為1/6AAXBXB、1/6AAXBXb、1/3AaXBXB、1/3AaXBXb,其與Ⅲ16(aaXbY)交配生下一頭兩病都不患的公牛的概率為2/3×3/4×1/2=1/4。
答案:(1)常 隱性 X 隱性 (2)aaXbY 9/16(3)1/4
15.果蠅的眼形有棒眼與圓眼之分(相關基因用A、a表示),翅形有長翅與殘翅之分(相關基因用B、b表示)。某科研小組用一對表現(xiàn)型都為圓眼長翅的雌雄果蠅進行雜交實驗,在特定的實驗環(huán)境下培養(yǎng)子代,結果如下:
(1)果蠅的眼形性狀中的顯性性狀是________,眼形和翅形中屬于伴性遺傳的是________。兩個親本的基因型分別是________和________。
(2)F的圓眼殘翅雌果蠅中純合子所占比例為________。
(3)F的雌果蠅的性狀表現(xiàn)與雄果蠅不同的原因可能是特定的實驗環(huán)境導致基因型為________________的個體不能正常發(fā)育存活。若要獲得更明確的結論,請你設計最簡便的探究實驗。
①用_______________________________________(雙親)進行雜交實驗,
將子代培養(yǎng)在特定的實驗環(huán)境中。
②結果與結論:__________________________________________________。
解析:(1)圓眼與圓眼雜交子代出現(xiàn)棒眼,則圓眼為顯性性狀,棒眼為隱性性狀;長翅與長翅雜交子代出現(xiàn)殘翅,則殘翅為隱性性狀。雜交子代中圓眼雌性∶圓眼雄性∶棒眼雌性∶棒眼雄性=7∶4∶0∶4,子代中無棒眼雌性,說明眼形與性別相關聯(lián),故為伴X染色體遺傳;雜交子代中長翅雌性∶長翅雄性∶殘翅雌性∶殘翅雄性=5∶6∶2∶2,說明翅形為常染色體遺傳。親本為圓眼長翅雄果蠅和圓眼長翅雌果蠅,根據(jù)子代的表現(xiàn)型可判定親本的基因型分別為BbXAXa和BbXAY。(2)根據(jù)親代基因型可知,F(xiàn)中圓眼殘翅雌果蠅的基因型及比例為bbXAXA∶bbXAXa=1∶1,其中純合子所占比例是1/2。(3)根據(jù)親代基因型可知,F(xiàn)中雌性圓眼長翅與圓眼殘翅比例應為(1/16BBXAXA+1/16BBXAXa+2/16BbXAXA+2/16BbXAXa)∶(1/16bbXAXA+1/16bbXAXa)=6∶2,而實際比例是5∶2,因此可判定基因型為BBXAXA或BBXAXa的個體死亡。鑒別基因型為BBXAXA或BBXAXa的個體死亡時,應讓子代一定產(chǎn)生基因型為BB的個體;因此選擇基因型為BB的個體雜交,又因為雌性個體中基因型為BBXAXA或BBXAXa的個體不一定存在,因此利用基因型BBXaXa的個體的雌果蠅和基因型為BBXAY的雄果蠅雜交,子代會出現(xiàn)BBXAXa的個體。如果基因型為BBXAXA的個體死亡,則雜交子代中雌果蠅和雄果蠅都存在;如果基因型為BBXAXa的個體死亡,則雜交子代中只有雄果蠅,因此可根據(jù)子代中雌性和雄性個體出現(xiàn)的情況判定死亡類型的基因型。
答案:(1)圓眼 眼形 BbXAXa BbXAY (2)1/2 (3)BBXAXA或BBXAXa(缺一不可)?、偌兒系膱A眼長翅雄果蠅與純合的棒眼長翅雌果蠅(或BBXAY與BBXaXa)(若用文字表示,必須寫純合) ②若子代中有雌果蠅,則說明基因型為BBXAXA的個體不能正常發(fā)育存活;若子代中無雌果蠅,則說明基因型為BBXAXa的個體不能正常發(fā)育存活
2012屆高考生物第二輪知識考點性別決定和伴性遺傳復習教案
一性別決定和伴性遺傳
命題熱點(1)性染色體與性別決定(2)系譜圖中遺傳方式的判斷與概率計算
命題角度此類問題在高考中常有以下幾種命題形式:一是以選擇題形式考查性別決定和伴性遺傳的特點;二是通過遺傳系譜考查伴性遺傳的概率計算與遺傳方式判斷
[例1] (2011福建高考)火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW♂ZZ)。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞(ZW)的卵細胞未與精子結合,也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細胞與其同時產(chǎn)生的三個極體之一結合,形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是()
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1D.雌∶雄=4∶1
[解析]本題考查減數(shù)分裂和ZW型性別決定方式的相關問題,意在考查運用減數(shù)分裂和ZW型性別決定方式等相關知識解決實際問題的能力。ZW型的雌火雞產(chǎn)生的卵細胞的基因型是Z或W。如果卵細胞的基因型是Z,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是:Z、W、W,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。如果卵細胞的基因型是W,那么與卵細胞同時形成的3個極體的基因型是:W、Z、Z,此時卵細胞與極體結合形成的細胞的基因型是1/3WW、2/3ZW,由于WW的胚胎不能存活,因此卵細胞與極體結合形成的二倍體后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW,所以若推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是4∶1。
[答案] D
[例2] (2011海南高考)下圖為某家族甲、乙兩種遺傳病的系譜圖。甲遺傳病由一對等位基因(A、a)控制,乙遺傳病由另一對等位基因(B、b)控制,這兩對等位基因獨立遺傳。已知Ⅲ4攜帶甲遺傳病的致病基因,但不攜帶乙遺傳病的致病基因。
回答問題:
(1)甲遺傳病的致病基因位于________(X、Y、常)染色體上,乙遺傳病的致病基因位于________(X、Y、常)染色體上。
(2)Ⅱ2的基因型為________,Ⅲ3的基因型為________。
(3)若Ⅲ3和Ⅲ4再生一個孩子,則這個孩子為同時患甲、乙兩種遺傳病男孩的概率是____。
(4)若Ⅳ1與一個正常男性結婚,則他們生一個患乙遺傳病男孩的概率是________。
(5)Ⅳ1的這兩對等位基因均為雜合的概率是____________。
[解析] (1)由Ⅱ1和Ⅱ2生Ⅲ2判斷甲病是隱性遺傳病,結合Ⅰ1所生男孩Ⅱ3正??芍撞∈浅H旧w隱性遺傳病,同理推測乙病是伴X的隱性遺傳病。(2)結合子女患病情況可知,Ⅱ2的基因型為AaXBXb,Ⅲ3的基因型為AAXBXb或AaXBXb。(3)由題意可知Ⅲ4基因型AaXBY,Ⅲ3和Ⅲ4再生一個孩子同時患兩種病的概率是2/3×1/4×1/4=1/24。(4)Ⅳ1是XBXb的概率為1/2,與一個正常男性結婚,則他們生一個患乙遺傳病男孩的概率是1/8。(5)Ⅱ1和Ⅱ2都是Aa,結合Ⅲ3和Ⅲ4的子女患乙病可判斷Ⅲ3基因型可能是AA(1/3)XBXb、Aa(2/3)XBXb,Ⅲ4基因型為AaXBY,二者婚配所生子女為AA(2/6)、Aa(3/6)、aa(1/6),由于Ⅳ1是正常個體,則是Aa的概率為3/5,另外攜帶乙病基因的概率是1/2,所以兩對等位基因均為雜合的概率是3/10。
[答案] (1)?! (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)3/10
伴性遺傳方式的判斷方法總結
(1)女患者的父親和兒子都是患者最大可能為伴X隱性。
(2)男患者的母親和女兒都是患者最大可能為伴X顯性。
(3)遺傳系譜圖()若已說明2不攜帶致病基因,則為伴性遺傳。
(4)若性狀與性別相聯(lián)系或某性狀只在某一性別中出現(xiàn),則為伴性遺傳。
二人類遺傳病
命題熱點(1)遺傳病的檢測和診斷
(2)遺傳病的類型及致病原理分析
命題角度此類問題在高考中常從以下角度命制考題:一是以選擇題形式考查人類遺傳的類型、監(jiān)測和預防以及常見遺傳病的調(diào)查;二是結合伴性遺傳以遺傳系譜圖考查;三是結合染色體變異、減數(shù)分裂等知識考查遺傳病的致病機理
[例3] (2011天津高考)某致病基因h位于X染色體上,該基因和正?;騂中的某一特定序列經(jīng)BclⅠ酶切后,可產(chǎn)生大小不同的片段(如圖1,bp表示堿基對),據(jù)此可進行基因診斷。圖2為某家庭該病的遺傳系譜。
下列敘述錯誤的是()
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位點的消失是堿基序列改變的結果
B.Ⅱ-1的基因診斷中只出現(xiàn)142bp片段,其致病基因來自母親
C.Ⅱ-2的基因診斷中出現(xiàn)142bp、99bp和43bp三個片段,其基因型為XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表現(xiàn)型正常,其兒子的基因診斷中出現(xiàn)142bp片段的概率為1/2
[解析] 本題考查基因突變、人類遺傳病和基因工程的應用等相關知識,意在考查推理能力和獲取信息的能力。限制酶能識別DNA上的特定序列,H基因突變成h后,限制酶BclⅠ的酶切位點消失,說明堿基序列發(fā)生了改變,A正確。由系譜圖可以推出,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因組成分別為XHY和XHXh,Ⅱ-1的隱性基因只能來自其母親,B正確。h基因經(jīng)酶切后出現(xiàn)142bp片段,H基因經(jīng)酶切后出現(xiàn)99bp和43bp片段,則Ⅱ-2的基因組成是XHXh,C正確。Ⅱ-3的基因組成為1/2XHXh、1/2XHXH,其與表現(xiàn)型正常的丈夫(XHY)所生的兒子的基因組成為XhY的概率為1/2×1/2=1/4,D錯誤。
[答案] D
[例4] 克氏綜合征是一種性染色體數(shù)目異常的疾病?,F(xiàn)有一對表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個患克氏綜合征并伴有色盲的男孩,該男孩的染色體組成為44+XXY。請回答:
(1)導致上述男孩患克氏綜合征的原因是:他的________
(填“父親”或“母親”)的生殖細胞在進行________分裂形成配子時發(fā)生了染色體不分離。
(2)假設上述夫婦的染色體不分離只是發(fā)生在體細胞中,
①他們的孩子中是否會出現(xiàn)克氏綜合征患者,為什么?
______________________________________________。
②他們的孩子患色盲的可能性為________________________________________________。
[解析] (1)男孩母親的生殖細胞在減數(shù)第二次分裂時染色體未分離,形成了基因型為XbXb的配子,從而導致男孩患上克氏綜合征。(2)如果題中的夫婦染色體不分離只發(fā)生在體細胞中,則不會導致其孩子出現(xiàn)克氏綜合征患者,但可能患色盲,因為夫婦雙方的基因型分別為XBY、XBXb,他們的孩子(注意:不是男孩)患色盲的概率為1/4。
[答案] (1)母親 減數(shù)
(2)①不會 體細胞中的變異不會遺傳給子代?、?/4
性染色體數(shù)目異常的幾種情況歸納
通過設計合理的雜交實驗,以探究控制性狀的基因位于常染色體還是性染色體,位于X、Y染色體的同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上,位于細胞核還是細胞質(zhì)。此類問題逐漸成為高考命題的熱點。
雄家蠶的性染色體為ZZ,雌家蠶為ZW。已知幼蠶體色正?;?T)與油質(zhì)透明基因(t)是位于Z染色體上的一對等位基因,結天然綠色繭基因(G)與白色繭基因(g)是位于常染色體上的一對等位基因,T對t,G對g為顯性。
(1)現(xiàn)有一雜交組合:ggZTZT×GGZtW,F(xiàn)1中結天然綠色繭
的雄性個體所占比例為________,F(xiàn)2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結天然綠色繭的雌性個體所占比例為________。
(2)雄蠶產(chǎn)絲多,天然綠色蠶絲銷路好。現(xiàn)有下列基因型
的雌、雄親本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt,請設計一個雜交組合,利用幼蠶體色油質(zhì)透明易區(qū)別的特點,從F1中選擇結天然綠色繭的雄蠶用于生產(chǎn)(用遺傳圖解和必要的文字表述)。
[解析] 本小題以遺傳特例—家蠶(ZZ、ZW)為命題點,考查對基因自由組合定律的理解,以及運用遺傳規(guī)律解決實際問題的能力。(1)ggZTZT×GGZtW,F(xiàn)1的表現(xiàn)型為:1/2結天然綠色繭體色正常雄蠶(GgZTZt)、1/2結天然綠色繭體色正常雌蠶(GgZTW);F2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結天然綠色繭的雌性個體占3/4×1/4=3/16。(2)依題意,要獲得結天然綠色繭的雄蠶個體,且要結合幼蠶體色油質(zhì)透明的特點來分色,故選擇的親本的基因型為GGZTW、ggZtZt(或
GgZtZt)。若后代幼蠶為正常體色,則其一定是結天然綠色繭的雄蠶;若后代幼蠶為油質(zhì)透明體色,則其一定是結天然綠色繭的雌蠶。在寫遺傳圖解時,要注意書寫基因型、表現(xiàn)型及符號。
[答案](1)2(1)16(3)
(2)P:基因型♂ggZtZt×GGZTW♀
↓
F1:基因型GgZTZtGgZtW
從孵化出的F1幼蠶中,淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶,保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn)或:
P:基因型♂GgZtZt×GGZTW♀
↓
F1:基因型GGZTZtGgZTZtGGZtWGgZtW
從孵化出的F1幼蠶中,淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶,保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn)
有關遺傳方式判斷的實驗設計分析
(1)在常染色體上還是在X染色體上:
①若已知性狀的顯隱性:
隱性雌×顯性雄
b.若子代中雌性有隱性,雄性中有顯性在常染色體(a.若子代中雌性全為顯性,雄性全為隱性在X染色體上)
②若未知性狀的顯隱性:
設計正反交雜交實驗
b.若正反交子代雌雄表現(xiàn)型不同X染色體上(a.若正反交子代雌雄表現(xiàn)型相同常染色體上)
(2)在X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上:
隱性雌×純合顯性雄
b.若子代所有雄性均為隱性性狀僅位于X染色體上(a.若子代所有雄性均為顯性性狀位于同源區(qū)段上)
(3)受核基因控制還是受質(zhì)基因控制:
設計正反交雜交實驗
若正反交結果相同受核基因控制
(若正反交結果不同,且子,代性狀始終與母本相同)受質(zhì)基因控制