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1、第14講性染色體與伴性遺傳,知識1 染色體組型與性別決定,知識2 伴性遺傳,知識梳理,考點一 性染色體與伴性遺傳,考點二 X、Y染色體上基因的傳遞規(guī)律,,考點突破,知識1染色體組型與性別決定 一、染色體組型,教材研讀,1.含義:生物體細胞內(nèi)的全部染色體,按大小和形態(tài)特征進行配對、分組和排列所構(gòu)成的圖像,稱為染色體組型。它體現(xiàn)了該生物染色體的數(shù)目和形態(tài)特征的全貌。,2.觀察時期:有絲分裂中期。(注意:在顯微鏡下看到的并不是染色體組型圖) 3.應(yīng)用 (1)判斷生物的親緣關(guān)系。 (2)遺傳病的診斷。,二、性染色體和性別決定 1.染色體,,2.性別決定方式(以XY型性別決定方式為例),名師點撥XY型性
2、別決定總結(jié),知識2伴性遺傳,1.含義:位于性染色體上的基因所控制的性狀表現(xiàn)出與性別相聯(lián)系的遺傳方式。,2.類型,3.遺傳圖解(以紅綠色盲為例),1.下列有關(guān)性別決定的敘述,正確的是(A) A.同型性染色體決定雌性個體的現(xiàn)象在自然界中比較普遍 B.XY型性別決定的生物,Y染色體都比X染色體短小 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,解析性染色體決定性別的方式中XY型性別決定最為常見,XY型性別決定中雌性性染色體組成為XX,故同型性染色體決定雌性個體的現(xiàn)象在自然界中比較普遍,A正確;XY型性別決定的生物,其Y染色體不一定比X染
3、色體短小,如果蠅的Y染色體比X染色體長,B錯誤;XY型性別決定的生物雄性個體產(chǎn)生的雄配子有X、Y兩種,故含X染色體的配子不一定是雌配子,C錯誤;雌雄同株生物無性染色體和常染色體之分,D錯誤。,2.正常女性與抗維生素D佝僂病的男性患者結(jié)婚,通常情況下,女兒都是患者,兒子都不是患者,該病的遺傳方式是 (A) A.伴X染色體顯性遺傳B.伴X染色體隱性遺傳 C.常染色體顯性遺傳D.常染色體隱性遺傳,解析抗維生素D佝僂病屬于伴X染色體顯性遺傳病。,3.關(guān)于X染色體上顯性基因決定的某種人類單基因遺傳病(不考慮基因突變)的敘述,正確的是(C) A.男性患者的后代中,子女各有1/2患病 B.女性患者的后代中,
4、女兒都患病,兒子都正常 C.患者雙親必有一方是患者,人群中的女性患者多于男性 D.表現(xiàn)正常的夫婦,X染色體上也可能攜帶相應(yīng)的致病基因,解析對于伴X染色體顯性遺傳病來說,男性患者的女兒一定為患者,而兒子的性狀與父方無關(guān),只取決于母方,A錯誤;女性患者的X染色體上的致病基因可能傳向女兒,也可能傳向兒子,B錯誤;顯性遺傳病患者的雙親必有一方是患者,伴X染色體顯性遺傳病的特點之一是女患者多于男患者,C正確;對于伴X染色體顯性遺傳病,表現(xiàn)正常的夫婦,X染色體上不可能攜帶相應(yīng)的致病基因,D錯誤。,4.(2018海南單科,16,2分)一對表現(xiàn)型正常的夫妻,夫妻雙方的父親都是紅綠色盲。這對夫妻如果生育后代,則
5、理論上(C) A.女兒正常,兒子中患紅綠色盲的概率為1 B.兒子和女兒中患紅綠色盲的概率都為1/2 C.女兒正常,兒子中患紅綠色盲的概率為1/2 D.兒子正常,女兒中患紅綠色盲的概率為1/2,解析由題意可知,該對夫妻的基因型為XBY和XBXb,他們所生的兒子基因型為XBY、XbY,患紅綠色盲的概率為1/2;他們所生的女兒基因型為XBXB、XBXb,全部表現(xiàn)正常,C正確。,5.在人類遺傳病的調(diào)查過程中,發(fā)現(xiàn)6個患單基因遺傳病的家庭并繪制了相應(yīng)的系譜圖(見下圖)。6個家庭中的患者不一定患同一種遺傳病,在不考慮突變和性染色體同源區(qū)段的情況下,下列分析不正確的是 (C),A.家系、、、符合紅綠色盲的遺
6、傳 B.若圖中患者患同一種遺傳病,則致病基因可能位于常染色體上 C.家系中的父母均攜帶了女兒的致病基因,可能是軟骨發(fā)育不全 D.若攜帶致病基因,則他們再生一個患病女兒的概率為1/8,解析紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病,母病子必病,女病父必病,、V家系都不符合,、、、都符合紅綠色盲的遺傳,A正確;若圖中患者患同一種遺傳病,由家系的女兒患病,父母都正常判斷該病為常染色體隱性遺傳病,B正確;軟骨發(fā)育不全是常染色體顯性遺傳病,而家系中的致病基因是隱性基因,C錯誤;家系中父母表現(xiàn)正常,而兒子患病,且攜帶致病基因,故該病為常染色體隱性遺傳病,父母的基因型皆為Aa(設(shè)相關(guān)基因用A、a表示),他們再生一個患病
7、女兒的概率=1/41/2=1/8,D正確。,考點一性染色體與伴性遺傳,考點突破,1.染色體的類型,知能拓展(1)性染色體決定性別的方式是主要的性別決定類型,但也 有其他類型的性別決定方式,如膜翅目昆蟲中的螞蟻、蜜蜂、黃蜂和小 蜂等,其性別與染色體組的倍數(shù)有關(guān),雄性為單倍體,雌性為二倍體。而另有一些生物,如龜鱉類和所有的鱷魚的性別是由受精后的環(huán)境因子決定的。 (2)不是所有的生物都有性染色體,雌雄同體的生物(如小麥)就沒有性染色體。,2.有關(guān)性染色體的分析 (1)X、Y是同源染色體 XY型性別決定的生物,雄性體細胞內(nèi)的X與Y染色體是一對異型性染色體,它們雖然形狀、大小不相同,但在減數(shù)分裂過程中X
8、、Y的行為與其他同源染色體一樣,要經(jīng)歷聯(lián)會和分離的過程,因此X、Y是一對特殊的同源染色體。 (2)X、Y染色體上存在等位基因 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(guān)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,而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因。 (3)X、Y染色體的來源及傳遞規(guī)律,X1Y中X1來自母親,只能傳給女兒;Y則來自父親,傳給兒子。 X2X3中X2、X3一條來自母親,一條來自父親,向下一代傳遞時任何一條既可傳給女兒,又可傳給兒子。 一對夫婦X1YX2X3生兩個女兒,則女兒中來自父親的都為X1,應(yīng)是相同的;但來自母親的可能為X2,也可
9、能為X3,不一定相同。,伴性遺傳問題的分析與判定 1.基因位于常染色體上還是性染色體上的判斷方法 此類試題,有以下幾種常見的情況: (1)未知顯隱性 方法:正反交法 結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: a.若正反交結(jié)果相同,則相應(yīng)的控制基因位于常染色體上。遺傳圖解如下:,b.若正反交結(jié)果不同,且子代性狀表現(xiàn)與性別有關(guān),則相應(yīng)的控制基因位于性染色體上。遺傳圖解如下:,(2)已知顯隱性 方法:隱性雌性純合顯性雄性 結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: a.若子代中雄性個體全為隱性性狀,雌性個體全為顯性性狀,則相應(yīng)的控制基因位于X染色體上。遺傳圖解如下:,b.若子代中雌雄個體具有相同的性狀表現(xiàn),則相應(yīng)的控制基因位于常染色體上。遺傳圖解如
10、圖:,(3)依據(jù)雜交子代的性狀與性別的關(guān)聯(lián)性直接推斷,a.若子代性狀與性別無關(guān)聯(lián),則基因位于常染色體上,據(jù)表中信息知,子代灰色個體中:=11;黑色個體中:=11。 由分析推:控制果蠅體色的基因位于常染色體上。 b.若子代性狀與性別相關(guān)聯(lián),則基因位于X染色體上。 據(jù)表中信息知,子代直毛個體中:=21;分叉毛個體均為雄性。 由分析推:控制毛性狀的基因位于X染色體上。,2.基因位于X、Y染色體同源區(qū)段還是非同源區(qū)段的判斷方法 (1)方法:隱性雌性純合顯性雄性。 (2)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: 若子代全表現(xiàn)為顯性性狀,則相應(yīng)的控制基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。遺傳圖解如下: PXaXaXAYA F1XAXa
11、XaYA,若子代中雌性個體全表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個體全表現(xiàn)為隱性性狀,則相應(yīng)的控制基因僅位于X染色體上。 PXaXaXAY F1XAXaXaY,典例1如圖甲中表示X和Y染色體的同源區(qū)域,在該區(qū)域上基因成對存在,和是非同源區(qū)域,在和上分別含有X和Y染色體所特有的基因。在果蠅的X和Y染色體上分別含有圖乙所示的基因,其中B和b分別控制果蠅的剛毛和截毛性狀,R和r分別控制果蠅的紅眼和白眼性狀。請據(jù)圖分析回答下列問題:,(1)果蠅的B和b基因位于圖甲中的(填序號)區(qū)域,R和r基因位于圖甲中的(填序號)區(qū)域。 (2)在減數(shù)分裂時,圖甲中的X和Y染色體之間有交叉互換現(xiàn)象的是 (填序號)區(qū)域。 (3)紅眼雄果
12、蠅和紅眼雌果蠅的基因型分別為和 。 (4)已知某一剛毛雄果蠅的體細胞中有B和b兩種基因,請寫出該果蠅可能的基因型,并設(shè)計實驗探究基因B和b在性染色體上的位置情況:,可能的基因型:。 設(shè)計實驗: 。 預(yù)測結(jié)果: 如果后代中雌性個體全為剛毛,雄性個體全為截毛,說明; 如果后代中雌性個體全為截毛,雄性個體全為剛毛,說明。,答案(1)(2)(3)XRYXRXR或XRXr(4)XBYb或XbYB讓該果蠅與截毛雌果蠅雜交,分析后代的表現(xiàn)型情況基因B和b分別位于X和Y染色體上基因B和b分別位于Y和X染色體上,解析(1)基因B、b在X、Y染色體上成對存在,所以位于同源區(qū)域,即圖甲中的
13、區(qū)域;R和r基因是X染色體上特有的基因,所以位于X染色體上的非同源區(qū)域,即圖甲中的區(qū)域。(2)減數(shù)分裂四分體時期,能聯(lián)會的染色體的同源區(qū)段才可能發(fā)生交叉互換現(xiàn)象。(3)紅眼雄果蠅和紅眼雌果蠅的基因型分別為XRY及XRXR或XRXr。(4)含有B和b兩種基因的剛毛雄果蠅基因型為XBYb或XbYB。若要判斷基因B和b在性染色體上的位置情況,可進行測交實驗,即讓該剛毛雄果蠅與截毛雌果蠅(XbXb)雜交,有以 下兩種情況:XBYbXbXbXBXb(剛毛雌)、XbYb(截毛雄);XbYBXbXbXbXb (截毛雌)、XbYB(剛毛雄),由此可判斷基因B和b在X、Y染色體上的位置。,1-1(2018浙江1
14、1月選考,14,2分)正常女性體細胞有絲分裂某時期的顯微攝影圖如下,該圖可用于核型分析。下列敘述正確的是(C) A.該圖為女性染色體組型圖 B.該細胞處于有絲分裂前期 C.圖中染色體共有23種形態(tài) D.核型分析可診斷單基因遺傳病,解析圖中染色體形態(tài)數(shù)目最清晰,是有絲分裂中期圖,B錯誤;正常女性染色體是22對常染色體和1對性染色體(XX),共有23種形態(tài),C正確;將某種生物體細胞內(nèi)的全部染色體,按大小和形態(tài)特征進行配對、分組和排列所構(gòu)成的圖像,稱為該生物的染色體組型,A錯誤;染色體上看不出堿基的異常,所以核型分析可以診斷染色體異常的遺傳病,D錯誤。,1-2(2018浙江11月選考,28,2分)某
15、雌雄異株植物,葉片形狀有細長、圓寬和鋸齒等類型。為了研究其遺傳機制,進行了雜交實驗,結(jié)果見下表。(B),下列敘述正確的是(B) A.選取雜交的F2中所有的圓寬葉植株隨機雜交,雜交1代中所有植株均為圓寬葉,雌雄株比例為43,其中雌株有2種基因型,比例為11 B.選取雜交的F2中所有的圓寬葉植株隨機雜交,雜交1代中所有植株均為圓寬葉,雌雄株比例為43,其中雌株有2種基因型,比例為31 C.選取雜交I的F1中鋸齒葉植株,與雜交的圓寬葉親本雜交,雜交1代中有鋸齒葉和細長葉兩種,比例為11,其中雌株有2種基因型,比例為31 D.選取雜交的F2中所有的鋸齒葉植株隨機雜交,雜交1代中所有植株均 為鋸齒葉,雌
16、雄株比例為43,其中雌株有2種基因型,比例為11,解析雜交I中,F1代雌雄的表現(xiàn)型不同,說明該性狀的遺傳和性別有關(guān)。(1)假設(shè)一:若該性狀只由一對等位基因(D、d)控制,母本基因型為XdXd(鋸齒),父本基因型為XDY(圓寬),推出F1代雌性基因型為XDXd,表現(xiàn)型應(yīng)該是圓寬,但實際F1雌性表現(xiàn)型為細長,則假設(shè)一不成立;(2)假設(shè)二:該性狀由兩對等位基因控制,且遵循基因自由組合定律,假設(shè)常染色體基因為A/a,X染色體上的基因為B/b共同決定葉形(假設(shè)的依據(jù):F2代圓寬鋸齒細長=133,若將比例各乘以2,變?yōu)閳A寬鋸齒細長=266,數(shù)值加和為14,說明是9331的變式,且存在合子致死)。,雜交中,
17、母本基因型為AAXbXb(鋸齒),父本基因型為aaXBY(圓寬),F1雌為AaXBXb(細長)、雄為AaXbY(鋸齒),F2中aaXbXb和aaXbY致死,則F2表現(xiàn)型為圓寬(aaXB_1/41/2)鋸齒(A_Xb_3/41/2)細長(A_XB_3/41/2)=133,符合題意。雜交中,母本基因型為aaXBXB(圓寬),父本基因型為AAXbY(鋸齒),F1雌為AaXBXb(細長)、雄為AaXBY(細長),F2中aaXbY致死,F2表現(xiàn)型為圓寬(aaXB_1/43/4)鋸齒(A_Xb_3/41/4)細長(A_XB_3/43/4)=113,符合題意。綜上所述,假設(shè)二成立。若選取雜交的F2中所有的圓
18、寬葉植株(基因型為aaXBXb和aaXBY)隨機雜交,,雜交1代的基因型及比例是aaXBXBaaXBXbaaXBYaaXbY=1111,由于aaXbY致死,所以雌雄=21,存活植株表現(xiàn)型均為圓寬葉,雌株有2種基因型,比例為11,A錯誤;選取雜交的F2中所有的圓寬葉植株(雌性基因型為1/2aaXBXB和1/2aaXBXb、雄性基因型為aaXBY)隨機雜交,雜交1代的基因型及比例是aaXBXBaaXBXbaaXBYaaXbY=3131,由于aaXbY致死,所以雌雄=43,存活植株均為圓寬葉,其中雌株有2種基因型,比例為31,B正確;選取雜交I的F1中鋸齒葉植株(基因型為AaXbY),與雜交的圓寬葉
19、親本(基因型為aaXBXB)雜交,雜交1代,的基因型及比例是AaXBXbaaXBXbAaXBYaaXBY=1111,表現(xiàn)型只有細長葉和圓寬葉,其中雌株有2種基因型,比例為11,C錯誤;選取雜交的F2中所有的鋸齒葉植株(基因型及比例為AAXbYAaXbY=12)全部為雄性,無法交配,D錯誤。,考點二X、Y染色體上基因的傳遞規(guī)律,1.X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似,但也有差別,如:,2.X、Y染色體非同源區(qū)段的基因的遺傳,1.伴性遺傳遵循分離定律 伴性遺傳是由性染色體上的基因控制的遺傳,若就一對相對性狀而言,則為一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。,2.伴性遺傳有其特殊
20、性(以XY型性別決定為例) (1)雌雄個體的性染色體組成不同,有同型和異型兩種形式。 (2)有些基因只存在于X染色體上,Y染色體上無相應(yīng)的等位基因,致使有些個體(XbY)由單個隱性基因控制的性狀也能表現(xiàn)。 (3)Y染色體上攜帶的部分基因,在X染色體上無相應(yīng)的等位基因,只限于在雄性的個體之間傳遞。 (4)性狀的遺傳與性別相聯(lián)系。,3.在分析既有性染色體上又有常染色體上的基因控制的兩對或兩對以上的相對性狀遺傳時,性染色體上基因控制的性狀按伴性遺傳處理;常染色體上基因控制的性狀按分離定律處理,整體上則按自由組合定律處理。 (1)伴性遺傳與常染色體遺傳的共性:隱性遺傳病隔代遺傳;顯性遺傳病連續(xù)遺傳。
21、(2)伴性遺傳與常染色體遺傳的區(qū)別:伴性遺傳與性別相關(guān),常染色體遺傳與性別無關(guān)。,,典例2野生型果蠅(純合體)的眼形是圓眼,某遺傳學家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅,他想探究果蠅眼形的遺傳方式,設(shè)計了如圖甲實驗。雄果蠅染色體的模式圖及性染色體放大圖如圖乙所示。據(jù)圖分析回答下列問題。,(1)由圖甲中F1可知,果蠅眼形的是顯性性狀。 (2)若F2中圓眼棒眼31,且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼,則控制圓眼、棒眼的基因位于染色體上。,(3)若F2中圓眼棒眼31,但僅在雄果蠅中有棒眼,則控制圓眼、棒眼的基因可能位于,也可能位于。 (4)請從野生型、F1、F2中選擇合適的個體,設(shè)計方案,對上述(3)中的
22、問題作出進一步判斷。 實驗步驟:用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配,得到; 用與交配,觀察子代中有沒有個體出現(xiàn)。,預(yù)期結(jié)果與結(jié)論: 若只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體,則圓眼、棒眼基因位于; 若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn),則圓眼、棒眼基因位于。,答案(1)圓眼(2)常(3)X染色體的 區(qū)段X和Y染色體的 區(qū)段(順序可顛倒)(4)實驗步驟:棒眼雌果蠅棒眼雌果蠅野生型雄果蠅棒眼預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:X染色體的特有區(qū)段X、Y染色體的同源區(qū)段,解析(1)據(jù)圖甲可知,雙親中一方是圓眼,一方是棒眼,而F1中全是圓眼,說明圓眼是顯性性狀,棒眼是隱性性狀。(2)若F2中圓眼棒眼31,且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼,則眼形的
23、遺傳不符合伴性遺傳規(guī)律,因此控制圓眼、棒眼的基因只能位于常染色體上。(3)若F2中圓眼棒眼31,但僅在雄果蠅中有棒眼,則控制圓眼、棒眼的基因位于X染色體的區(qū)段或X和Y染色體的區(qū)段。(4)用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配,選取子代中的棒眼雌果蠅與野生型雄果蠅交配,若子代只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體,則圓眼、棒眼基因位于X染色體的特有區(qū)段;,若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn),則圓眼、棒眼基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。,2-1(2016課標全國,6,6分)果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制,且對于這對性狀的表現(xiàn)型而言,G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現(xiàn)型不同的果蠅
24、進行交配,得到的子一代果蠅中雌雄=21,且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據(jù)此可推測:雌蠅中(D) A.這對等位基因位于常染色體上,G基因純合時致死 B.這對等位基因位于常染色體上,g基因純合時致死 C.這對等位基因位于X染色體上,g基因純合時致死 D.這對等位基因位于X染色體上,G基因純合時致死,解析因為子一代果蠅中雌雄=21,可推測該性狀可能為伴X遺傳。又據(jù)題干可知,親本用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配,可推測親本雜交組合為XGXg、XgY,理論上,其子代基因型有XGXg、XgXg、XGY、XgY(雌蠅有兩種表現(xiàn)型),又因為受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死,可推測XGY的個體致死,從而出現(xiàn)子一
25、代中雌雄=21。由此可推測XGXG雌性個體致死。,2-2科學家對X、Y兩條染色體進行研究發(fā)現(xiàn),兩條染色體既有同源區(qū)又有非同源區(qū)(如圖所示)。 假如該植物葉片的斑點性狀受基因(B或b)控制,如果該基因位于非同源區(qū)段上,(雄性、雌性或全部)個體的葉片上將會出現(xiàn)斑點。如,答案雄性有關(guān),果該基因位于同源區(qū)段上,且由顯性基因控制,則該性狀的遺傳與性別(有關(guān)、無關(guān))。,解析在同源區(qū)段中,X和Y染色體都有等位基因,在遺傳上與基因的分離定律一樣,X與Y分離的同時,等位基因也分離。在非同源區(qū)段中,基因可能只存在于X或Y上,如只在Y上,則遺傳方式為伴Y遺傳限雄遺傳。如只在X染色體上,則遺傳方式為伴X遺傳?？刂瓢唿c的基因如果位于Y染色體的非同源區(qū)段上,則只能隨Y染色體傳遞給子代中的雄性個體。如果該基因位于同源區(qū)段上,且由顯性基因控制,當該顯性基因位于Y染色體上時,只能傳遞給子代雄性個體且一定表現(xiàn)出該性狀,則該性狀的遺傳與性別有關(guān)?；蛘呃斫鉃榘樾赃z傳,即性染色體上的基 因的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象,所以該性狀的遺傳與性別有關(guān)。,
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