1、第14讲 性染色体与伴性遗传,知识1 染色体组型与性别决定,知识2 伴性遗传,知识梳理,考点一 性染色体与伴性遗传,考点二 X、Y染色体上基因的传递规律,考点突破,知识1 染色体组型与性别决定 一、染色体组型,教材研读,1.含义:生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组 和排列所构成的图像,称为 染色体组型 。它体现了该生物染色体 的数目和形态特征的全貌。,2.观察时期: 有丝分裂中期 。(注意:在显微镜下看到的并不是染 色体组型图) 3.应用 (1)判断生物的亲缘关系。 (2)遗传病的诊断。,二、性染色体和性别决定 1.染色体,2.性别决定方式(以XY型性别决定方式为例),名
2、师点拨 XY型性别决定总结,知识2 伴性遗传,1.含义:位于 性染色体 上的基因所控制的性状表现出与性别相联 系的遗传方式。,2.类型,3.遗传图解(以红绿色盲为例),1.下列有关性别决定的叙述,正确的是 ( A ) A.同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍 B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小 C.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子 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 性染色体决定性别的方式中XY型性别决定最为常见,XY型 性别决定中雌性性染色体组成为XX,故同型性染色体决定雌性个体的 现象在自然界中比较普遍,A正确;XY型性
3、别决定的生物,其Y染色体不 一定比X染色体短小,如果蝇的Y染色体比X染色体长,B错误;XY型性别 决定的生物雄性个体产生的雄配子有X、Y两种,故含X染色体的配子 不一定是雌配子,C错误;雌雄同株生物无性染色体和常染色体之分,D错 误。,2.正常女性与抗维生素D佝偻病的男性患者结婚,通常情况下,女儿都是 患者,儿子都不是患者,该病的遗传方式是 ( A ) A.伴X染色体显性遗传 B.伴X染色体隐性遗传 C.常染色体显性遗传 D.常染色体隐性遗传,解析 抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病。,3.关于X染色体上显性基因决定的某种人类单基因遗传病(不考虑基因 突变)的叙述,正确的是 ( C )
4、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,女儿都患病,儿子都正常 C.患者双亲必有一方是患者,人群中的女性患者多于男性 D.表现正常的夫妇,X染色体上也可能携带相应的致病基因,解析 对于伴X染色体显性遗传病来说,男性患者的女儿一定为患 者,而儿子的性状与父方无关,只取决于母方,A错误;女性患者的X染色 体上的致病基因可能传向女儿,也可能传向儿子,B错误;显性遗传病患 者的双亲必有一方是患者,伴X染色体显性遗传病的特点之一是女患者 多于男患者,C正确;对于伴X染色体显性遗传病,表现正常的夫妇,X染色 体上不可能携带相应的致病基因,D错误。,4.(2018海南单科,16,2分
5、)一对表现型正常的夫妻,夫妻双方的父亲都是 红绿色盲。这对夫妻如果生育后代,则理论上 ( C ) A.女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1 B.儿子和女儿中患红绿色盲的概率都为1/2 C.女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1/2 D.儿子正常,女儿中患红绿色盲的概率为1/2,解析 由题意可知,该对夫妻的基因型为XBY和XBXb,他们所生的儿 子基因型为XBY、XbY,患红绿色盲的概率为1/2;他们所生的女儿基因型 为XBXB、XBXb,全部表现正常,C正确。,5.在人类遗传病的调查过程中,发现6个患单基因遗传病的家庭并绘制 了相应的系谱图(见下图)。6个家庭中的患者不一定患同一种遗传病, 在不
6、考虑突变和性染色体同源区段的情况下,下列分析不正确的是 ( C ),A.家系、符合红绿色盲的遗传 B.若图中患者患同一种遗传病,则致病基因可能位于常染色体上 C.家系中的父母均携带了女儿的致病基因,可能是软骨发育不全 D.若携带致病基因,则他们再生一个患病女儿的概率为1/8,解析 红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,母病子必病,女病父必病, 、V家系都不符合,、都符合红绿色盲的遗传,A正确;若 图中患者患同一种遗传病,由家系的女儿患病,父母都正常判断该病 为常染色体隐性遗传病,B正确;软骨发育不全是常染色体显性遗传病, 而家系中的致病基因是隐性基因,C错误;家系中父母表现正常,而 儿子患病,且携带
7、致病基因,故该病为常染色体隐性遗传病,父母的基 因型皆为Aa(设相关基因用A、a表示),他们再生一个患病女儿的概率= 1/41/2=1/8,D正确。,考点一 性染色体与伴性遗传,考点突破,1.染色体的类型,知能拓展 (1)性染色体决定性别的方式是主要的性别决定类型,但也 有其他类型的性别决定方式,如膜翅目昆虫中的蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小 蜂等,其性别与染色体组的倍数有关,雄性为单倍体,雌性为二倍体。而 另有一些生物,如龟鳖类和所有的鳄鱼的性别是由受精后的环境因子决 定的。 (2)不是所有的生物都有性染色体,雌雄同体的生物(如小麦)就没有性染 色体。,2.有关性染色体的分析 (1)X、Y是同源染色体
8、 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的行为与其 他同源染色体一样,要经历联会和分离的过程,因此X、Y是一对特殊的 同源染色体。 (2)X、Y染色体上存在等位基因 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。二者,关系如图所示:由图可知,在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源 区段则相互不存在等位基因。 (3)X、Y染色体的来源及传递规律,X1Y中X1来自母亲,只能传给女儿;Y则来自父亲,传给儿子。 X2X3中X2、X3一条来自母亲,一条来自父亲,向下一代传递时任何一 条既可传给
9、女儿,又可传给儿子。 一对夫妇X1YX2X3生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,应是相 同的;但来自母亲的可能为X2,也可能为X3,不一定相同。,伴性遗传问题的分析与判定 1.基因位于常染色体上还是性染色体上的判断方法 此类试题,有以下几种常见的情况: (1)未知显隐性 方法:正反交法 结果预测及结论: a.若正反交结果相同,则相应的控制基因位于常染色体上。遗传图解如下:,b.若正反交结果不同,且子代性状表现与性别有关,则相应的控制基因位 于性染色体上。遗传图解如下:,(2)已知显隐性 方法:隐性雌性纯合显性雄性 结果预测及结论: a.若子代中雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则
10、相应的控 制基因位于X染色体上。遗传图解如下:,b.若子代中雌雄个体具有相同的性状表现,则相应的控制基因位于常染 色体上。遗传图解如图:,(3)依据杂交子代的性状与性别的关联性直接推断,a.若子代性状与性别无关联,则基因位于常染色体上,据表中信息 知,子代灰色个体中:=11;黑色个体中:=11。 由分析推:控制果蝇体色的基因位于常染色体上。 b.若子代性状与性别相关联,则基因位于X染色体上。 据表中信息知,子代直毛个体中:=21;分叉毛个体均为雄性。 由分析推:控制毛性状的基因位于X染色体上。,2.基因位于X、Y染色体同源区段还是非同源区段的判断方法 (1)方法:隐性雌性纯合显性雄性。 (2)
11、结果预测及结论: 若子代全表现为显性性状,则相应的控制基因位于X、Y染色体的同 源区段。遗传图解如下: P XaXa XAYA F1 XAXa XaYA,若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状, 则相应的控制基因仅位于X染色体上。 P XaXa XAY F1 XAXa XaY,典例1 如图甲中表示X和Y染色体的同源区域,在该区域上基因成对 存在,和是非同源区域,在和上分别含有X和Y染色体所特有的 基因。在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因,其中B和b分 别控制果蝇的刚毛和截毛性状,R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。 请据图分析回答下列问题:,(1)果蝇的B和b基因
12、位于图甲中的 (填序号)区域,R和r基因位于 图甲中的 (填序号)区域。 (2)在减数分裂时,图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是 (填序号)区域。 (3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为 和 。 (4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因,请写出该果蝇可 能的基因型,并设计实验探究基因B和b在性染色体上的位置情况:,可能的基因型: 。 设计实验: 。 预测结果: 如果后代中雌性个体全为刚毛,雄性个体全为截毛,说明 ; 如果后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明 。,答案 (1) (2) (3)XRY XRXR或XRXr (4)XBYb或XbYB 让该果蝇与截毛雌果蝇
13、杂交,分析后代的表现型情况 基因B和b 分别位于X和Y染色体上 基因B和b分别位于Y和X染色体上,解析 (1)基因B、b在X、Y染色体上成对存在,所以位于同源区域,即图 甲中的区域;R和r基因是X染色体上特有的基因,所以位于X染色体上 的非同源区域,即图甲中的区域。(2)减数分裂四分体时期,能联会的 染色体的同源区段才可能发生交叉互换现象。(3)红眼雄果蝇和红眼雌 果蝇的基因型分别为XRY及XRXR或XRXr。(4)含有B和b两种基因的刚毛 雄果蝇基因型为XBYb或XbYB。若要判断基因B和b在性染色体上的位置 情况,可进行测交实验,即让该刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇(XbXb)杂交,有以 下两种情
14、况:XBYbXbXbXBXb(刚毛雌)、XbYb(截毛雄);XbYBXbXbXbXb (截毛雌)、XbYB(刚毛雄),由此可判断基因B和b在X、Y染色体上的位置。,1-1 (2018浙江11月选考,14,2分)正常女性体细胞有丝分裂某时期的显 微摄影图如下,该图可用于核型分析。下列叙述正确的是 ( C ) A.该图为女性染色体组型图 B.该细胞处于有丝分裂前期 C.图中染色体共有23种形态 D.核型分析可诊断单基因遗传病,解析 图中染色体形态数目最清晰,是有丝分裂中期图,B错误;正常女 性染色体是22对常染色体和1对性染色体(XX),共有23种形态,C正确;将 某种生物体细胞内的全部染色体,按
15、大小和形态特征进行配对、分组和 排列所构成的图像,称为该生物的染色体组型,A错误;染色体上看不出 碱基的异常,所以核型分析可以诊断染色体异常的遗传病,D错误。,1-2 (2018浙江11月选考,28,2分)某雌雄异株植物,叶片形状有细长、圆 宽和锯齿等类型。为了研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下 表。 ( B ),下列叙述正确的是 ( B ) A.选取杂交的F2中所有的圆宽叶植株随机杂交,杂交1代中所有植株 均为圆宽叶,雌雄株比例为43,其中雌株有2种基因型,比例为11 B.选取杂交的F2中所有的圆宽叶植株随机杂交,杂交1代中所有植株 均为圆宽叶,雌雄株比例为43,其中雌株有2种基因型,
16、比例为31 C.选取杂交I的F1中锯齿叶植株,与杂交的圆宽叶亲本杂交,杂交1代中 有锯齿叶和细长叶两种,比例为11,其中雌株有2种基因型,比例为31 D.选取杂交的F2中所有的锯齿叶植株随机杂交,杂交1代中所有植株均 为锯齿叶,雌雄株比例为43,其中雌株有2种基因型,比例为11,解析 杂交I中,F1代雌雄的表现型不同,说明该性状的遗传和性别有 关。(1)假设一:若该性状只由一对等位基因(D、d)控制,母本基因型为 XdXd(锯齿),父本基因型为XDY(圆宽),推出F1代雌性基因型为XDXd,表现 型应该是圆宽,但实际F1雌性表现型为细长,则假设一不成立;(2)假设二: 该性状由两对等位基因控制
17、,且遵循基因自由组合定律,假设常染色体 基因为A/a,X染色体上的基因为B/b共同决定叶形(假设的依据:F2代圆 宽锯齿细长=133,若将比例各乘以2,变为圆宽锯齿细长= 266,数值加和为14,说明是9331的变式,且存在合子致死)。,杂交中,母本基因型为AAXbXb(锯齿),父本基因型为aaXBY(圆宽),F1 雌为AaXBXb(细长)、雄为AaXbY(锯齿),F2中aaXbXb和aaXbY致死,则F2表 现型为圆宽(aaXB_1/41/2)锯齿(A_Xb_3/41/2)细长(A_XB_3/41/ 2)=133,符合题意。杂交中,母本基因型为aaXBXB(圆宽),父本 基因型为AAXbY(
18、锯齿),F1雌为AaXBXb(细长)、雄为AaXBY(细长),F2中 aaXbY致死,F2表现型为圆宽(aaXB_1/43/4)锯齿(A_Xb_3/41/4)细 长(A_XB_3/43/4)=113,符合题意。综上所述,假设二成立。若选取 杂交的F2中所有的圆宽叶植株(基因型为aaXBXb和aaXBY)随机杂交,杂交1代的基因型及比例是aaXBXBaaXBXbaaXBYaaXbY=11 11,由于aaXbY致死,所以雌雄=21,存活植株表现型均为圆宽叶,雌 株有2种基因型,比例为11,A错误;选取杂交的F2中所有的圆宽叶植 株(雌性基因型为1/2aaXBXB和1/2aaXBXb、雄性基因型为a
19、aXBY)随机杂 交,杂交1代的基因型及比例是aaXBXBaaXBXbaaXBYaaXbY=3 131,由于aaXbY致死,所以雌雄=43,存活植株均为圆宽叶,其中 雌株有2种基因型,比例为31,B正确;选取杂交I的F1中锯齿叶植株(基 因型为AaXbY),与杂交的圆宽叶亲本(基因型为aaXBXB)杂交,杂交1代,的基因型及比例是AaXBXbaaXBXbAaXBYaaXBY=1111,表 现型只有细长叶和圆宽叶,其中雌株有2种基因型,比例为11,C错误;选 取杂交的F2中所有的锯齿叶植株(基因型及比例为AAXbYAaXbY= 12)全部为雄性,无法交配,D错误。,考点二 X、Y染色体上基因的传
20、递规律,1.X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相 似,但也有差别,如:,2.X、Y染色体非同源区段的基因的遗传,1.伴性遗传遵循分离定律 伴性遗传是由性染色体上的基因控制的遗传,若就一对相对性状而言, 则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。,2.伴性遗传有其特殊性(以XY型性别决定为例) (1)雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种形式。 (2)有些基因只存在于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因,致使有 些个体(XbY)由单个隐性基因控制的性状也能表现。 (3)Y染色体上携带的部分基因,在X染色体上无相应的等位基因,只限于 在雄性的个体之间传递。 (4)性状的遗
21、传与性别相联系。,3.在分析既有性染色体上又有常染色体上的基因控制的两对或两对以 上的相对性状遗传时,性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理;常 染色体上基因控制的性状按分离定律处理,整体上则按自由组合定律处 理。 (1)伴性遗传与常染色体遗传的共性:隐性遗传病隔代遗传;显性遗传病 连续遗传。 (2)伴性遗传与常染色体遗传的区别:伴性遗传与性别相关,常染色体遗 传与性别无关。,典例2 野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然 发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了如图甲实 验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析 回答下列问题。,(1)由图甲
22、中F1可知,果蝇眼形的 是显性性状。 (2)若F2中圆眼棒眼31,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则 控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。,(3)若F2中圆眼棒眼31,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒 眼的基因可能位于 ,也可能位于 。 (4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问 题作出进一步判断。 实验步骤:用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到 ; 用 与 交配,观察子代中有没有 个体出 现。,预期结果与结论: 若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆眼、棒眼基因位于 ; 若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆眼、棒眼基因位于 。,答案 (1)圆眼 (2)常 (3
23、)X染色体的 区段 X和Y染色体的 区 段(顺序可颠倒) (4)实验步骤:棒眼雌果蝇 棒眼雌果蝇 野生型 雄果蝇 棒眼 预期结果与结论:X染色体的特有区段 X、Y 染色体的同源区段,解析 (1)据图甲可知,双亲中一方是圆眼,一方是棒眼,而F1中全是圆眼, 说明圆眼是显性性状,棒眼是隐性性状。(2)若F2中圆眼棒眼31, 且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则眼形的遗传不符合伴性遗传规 律,因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。(3)若F2中圆眼 棒眼31,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于X染 色体的区段或X和Y染色体的区段。(4)用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌 果蝇交配,选取
24、子代中的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配,若子代只有 雄果蝇中出现棒眼个体,则圆眼、棒眼基因位于X染色体的特有区段;,若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆眼、棒眼基因位于X、Y染色体的同 源区段。,2-1 (2016课标全国,6,6分)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控 制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存 在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交 配,得到的子一代果蝇中雌雄=21,且雌蝇有两种表现型。据此可推 测:雌蝇中 ( D ) A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死 B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死 C.这对等位基因位于X
25、染色体上,g基因纯合时致死 D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死,解析 因为子一代果蝇中雌雄=21,可推测该性状可能为伴X遗 传。又据题干可知,亲本用一对表现型不同的果蝇进行交配,可推测亲 本杂交组合为XGXg、XgY,理论上,其子代基因型有XGXg、XgXg、XGY、 XgY(雌蝇有两种表现型),又因为受精卵中不存在G、g中的某个特定基 因时会致死,可推测XGY的个体致死,从而出现子一代中雌雄=21。 由此可推测XGXG雌性个体致死。,2-2 科学家对X、Y两条染色体进行研究发现,两条染色体既有同源区 又有非同源区(如图所示)。假如该植物叶片的斑点性状受基因(B或b)控制,如果该
26、基因位于非同源 区段上, (雄性、雌性或全部)个体的叶片上将会出现斑点。如,答案 雄性 有关,果该基因位于同源区段上,且由显性基因控制,则该性状的遗传与性 别 (有关、无关)。,解析 在同源区段中,X和Y染色体都有等位基因,在遗传上与基因的分 离定律一样,X与Y分离的同时,等位基因也分离。在非同源区段中,基因 可能只存在于X或Y上,如只在Y上,则遗传方式为伴Y遗传限雄遗 传。如只在X染色体上,则遗传方式为伴X遗传。控制斑点的基因如果 位于Y染色体的非同源区段上,则只能随Y染色体传递给子代中的雄 性个体。如果该基因位于同源区段上,且由显性基因控制,当该显性 基因位于Y染色体上时,只能传递给子代雄性个体且一定表现出该性状, 则该性状的遗传与性别有关。或者理解为伴性遗传,即性染色体上的基 因的遗传与性别相关联的现象,所以该性状的遗传与性别有关。,
