2023届高三生物一轮复习课件：伴性遗传

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考法七 性别决定与伴性遗传的特点分析考法八 遗传系谱图分析和遗传病的概率计算
考法七　性别决定与伴性遗传的特点分析
1．性别决定(1)常见的性别决定方式
①性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。②XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其遗传遵循分离定律。③性别决定后的分化发育过程受环境的影响。(2)自然界还存在其他类型的性别决定。如染色体倍数决定性别(如蜜蜂等)，环境因子(如温度等)决定性别等。
2．基因在性染色体上的位置(1)有关X、Y染色体的分析
①X与Y染色体虽然形状、大小不相同，但在减数分裂过程中X、Y染色体要经历联会、形成四分体和分离的过程，因此X、Y染色体是一对同源染色体(如图所示)。a．Ⅰ区段是X、Y染色体的同源区段，在该区段，X和Y染色体上存在等位基因，如XAYa或XaYA。若致病基因位于该区段，一般情况下后代性状表现有明显的性别差异。例如：亲本：　　　　　　XaXa×XaYA子代：　 XaXa(全为隐性)、XaYA(全为显性)
b．Ⅱ－1区段为Y染色体非同源区段，X染色体上缺乏与之对应的等位基因，表现为伴Y染色体遗传，患者全为男性，且患者的父亲和儿子全都患病。例如：人类的外耳道多毛症。c．Ⅱ－2区段为X染色体非同源区段，Y染色体上缺乏与之对应的等位基因，表现为伴X染色体显性或隐性遗传。例如：人类的红绿色盲和抗维生素D佝偻病。
②注意事项a．基因在Ⅰ、Ⅱ－1、Ⅱ－2任何区段上，其遗传都与性别有关，若为遗传病，则在男、女性中的发病率一般不相同。b．若将图示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。c．若将图示改为“ZW型性染色体”，注意Z与X对应、W与Y分别对应。
(2)根据子代的性状判断基因在性染色体上的位置①XY型性别决定：相应基因只位于X染色体上，隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交，在子代中雌性个体都表现显性性状，雄性个体都表现隐性性状。图解如下：亲本：　XaXa　×　XAY子代： ②ZW型性别决定：鸡的性别决定属于ZW型，芦花(B)与非芦花(b)是一对相对性状，相应基因位于Z染色体上，ZBW、ZBZB、ZBZb表现为芦花鸡，ZbW、ZbZb表现为非芦花鸡。采用下面的交配方式，对早期雏鸡就可以根据羽毛的特征将雌性和雄性区分开，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。亲本：ZbZb(非芦花公鸡)　×　ZBW(芦花母鸡) ↓　子代：ZBZb(芦花公鸡)　　　ZbW(非芦花母鸡)
7 某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。回答下列问题：(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为____________；理论上，F1个体的基因型和表现型为____________，F2雌禽中豁眼禽所占的比例为________。(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表型、基因型。
(3)假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表型无影响。以此推测，在考虑M/m基因的情况下，若两只表型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为________，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括________。
【答案】(1)ZAZA、ZaW　ZAW、ZAZa ，雌雄均为正常眼　1/2(2)杂交组合：豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)。预期结果：子代雌禽为豁眼(ZaW)，雄禽为正常眼(ZAZa)。(3)ZaWmm　ZaZaMm、ZaZamm
【解析】(1)由题干可知，纯合体正常眼雄禽基因型为ZAZA，豁眼雌禽基因型为ZaW，F1的基因型为ZAW、ZAZa ，雌雄均表现为正常眼，F2的基因型及比例为ZAW∶ZaW∶ZAZA∶ZAZa ＝1∶1∶1∶1，雌禽中豁眼禽占1/2。(2)为使子代中雌禽均为豁眼(ZaW)，雄禽均为正常眼(ZAZ－)，那么亲本的杂交组合只能是豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)。(3)两只表型均为正常眼的亲本杂交，子代中出现豁眼雄禽，其基因型为ZaZa(只考虑A、a基因)，说明亲本中雌禽一定为ZaW，而雌禽同时又表现为正常眼，题干指出m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，说明亲本雌禽的基因型一定为ZaWmm。亲本中雄禽的基因型有多种，可表示为ZAZa_ _。若亲本雄禽的基因型为ZAZaMM，则与亲本雌禽ZaWmm交配后，子代豁眼雄禽的基因型为ZaZaMm；若亲本雄禽的基因型为ZAZaMm，则与亲本雌禽ZaWmm交配后，子代豁眼雄禽的基因型为ZaZaMm、ZaZamm；若亲本雄禽的基因型为ZAZamm，则与亲本雌禽ZaWmm交配后，子代豁眼雄禽的基因型为ZaZamm。据上分析，子代中豁眼雄禽的基因型包括 ZaZaMm、ZaZamm。
题型七 性别决定与伴性遗传的特点分析
16．下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是(　　)A．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子B．果蝇X染色体上基因的遗传不遵循基因的分离定律C．生物体的每个染色体组中都含有性染色体D．位于人类性染色体上的基因的遗传总是和性别相关联
【答案】D　【解析】雄配子中1/2含X染色体、1/2含Y染色体，A错误；果蝇X染色体上基因的遗传遵循基因的分离定律，B错误；不含有性染色体的生物(如豌豆等)的染色体组中不含有性染色体，C错误；位于人类性染色体上的基因的遗传总是和性别相关联，D正确。
17．[湖南师大附中2021月考]某科学兴趣小组偶然发现一突变植株，其突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的[假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制]，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案：该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交；观察记录子代雌、雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示。
下列有关实验结果和结论的说法，不正确的是(　　)A．如果突变基因位于Y染色体上，则Q和P的值分别为1、0B．如果突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P的值分别为0、1C．如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段上，且为显性，则该株突变个体的基因型可能为XAYa、XaYA或XAYAD．如果突变基因位于常染色体上且为显性，则Q和P的值均为2(1)
【答案】C　【解析】根据题意，本实验是由该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，如果突变基因位于Y染色体上，则子代所有雄株均为突变性状，即Q为1，子代雌株均为野生性状，即P为0，A正确；如果突变基因位于X染色体上且为显性，则该突变雄株的基因型为XAY，野生纯合雌株的基因型为XaXa，则子代雄株均为野生性状(XaY)，即Q为0，雌株均为突变性状(XAXa)，即P为1，B正确；如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段上，且为显性，则该突变雄株为杂合子，基因型为XaYA或XAYa，C错误；如果突变基因位于常染色体上且为显性，则该突变雄株的基因型为Aa，与野生雌株aa杂交，后代无论雌株、雄株，野生型∶突变型均为1∶1，故Q和P的值均为2(1)，D正确。
考法八　遗传系谱图分析和遗传病的概率计算
1．根据遗传系谱图进行分析、推断遗传病的类型(1)根据遗传系谱图确定致病基因的位置
(2)“四定法”解答遗传病问题①定“性”：即确定性状的显隐性。②定“位”：即确定基因的位置(在常染色体上或性染色体上)。③定“型”：即根据表型及其遗传方式，大致确定基因型，再根据亲子代的表型及基因组成确定其基因型。④定“量”：即确定基因型或表型的概率。根据已知个体的可能基因型，推理或计算相应个体的基因型或表型的概率。
2．遗传病的概率计算 (1)遗传病概率求解范围的确定①在所有后代中求概率：不考虑性别，凡其后代均属于求解范围。②只在某一性别中求概率：需要避开另一性别，只看所求性别中的概率，如求男孩患病的概率。③连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，因而应先将该性别的概率(1/2)列入，再在后代中求概率，如求患病男孩的概率。④对于常染色体上的遗传，后代性状与性别无关，因此，其在女性或男性中的概率与在全部子代中的概率相等。
⑤若是性染色体上的遗传，需要将性状与性别结合在一起考虑，即在具体某一性别中求某一性状所占的比例。例如，在常染色体遗传中，男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率，而患病女孩概率＝患病男孩概率＝患病孩子概率×1/2；而在伴X染色体遗传中，患病男孩概率＝患病男孩在后代全部孩子中占的概率，男孩患病概率＝后代男孩群体中患病的概率。
(2)两种遗传病相关概率的求解技巧
8 [浙江2020年1月·25，2分]下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的发病率为1/256。
下列叙述正确的是(　　)A．甲病是伴X染色体隐性遗传病B．Ⅱ3和Ⅲ6的基因型不同C．若Ⅲ1与某正常男性结婚，所生正常孩子的概率为51(25)D．若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子，同时患两种病的概率为17(1)
题型八 遗传系谱图分析和遗传病的概率计算
18．[广东梅州2021质检]人类秃顶基因位于常染色体上，但其表达受性别影响，基因型与性状的关系如下表。某家庭有关秃顶(相关基因用A、a表示)和红绿色盲(相关基因用B、b表示)的遗传系谱如下图。请回答下列问题：
(1)图中Ⅱ1的基因型是________________。(2)Ⅲ1患秃顶的概率是________，同时患秃顶和红绿色盲的概率是________。
(3)若Ⅱ1与Ⅱ2再生一个小孩，为降低发病风险，你会建议他们生________孩；为确保子代表型正常，怀孕后还应进行________________________________________________________________________。(4)研究发现秃顶遗传在性别中的差异与雄性激素的水平有关。合理的推测是雄性激素通过________方式进入靶细胞，与靶细胞内的受体结合后会抑制________(填“A”或“a”)基因的表达。
【答案】(1)AaXBXb　(2)3/4　3/8(3)女　基因诊断　(4)自由扩散　A【解析】(1)由遗传系谱图可知，Ⅰ1患有秃顶，相关基因型为aa，Ⅰ2只患红绿色盲，基因型为AAXbY，Ⅱ1健康，故其基因型是AaXBXb。(2)Ⅰ4不患秃顶，其相关基因型为AA，Ⅱ2秃顶，则其相关基因型为Aa，Ⅲ1是男性，其患秃顶(Aa或aa)的概率为3/4。由(1)分析可知，Ⅱ1与红绿色盲相关的基因型为XBXb，故其儿子患红绿色盲的概率为2(1)，因此Ⅲ1同时患秃顶和红绿色盲的概率是3/4×1/2＝3/8。(3)若Ⅱ1(AaXBXb)与Ⅱ2(AaXBY)再生一个小孩，女孩患红绿色盲的概率为0，男孩患红绿色盲的概率为1/2，且男孩患秃顶的概率高于女孩，故为降低发病风险，建议他们生女孩；为确保子代表型正常，怀孕后还应进行基因诊断。(4)雄性激素属于脂质，故其能以自由扩散的方式进入靶细胞，与靶细胞内的受体结合，根据表格信息可知，基因型为Aa的男性是秃顶，而女性为非秃顶，故推测，雄性激素能够抑制A基因的表达，从而使基因型为Aa的男性表现出与基因型aa相同的性状，即秃顶。
19．[江苏前黄高级中学2022届月考]下图是两种遗传病的家族系谱图，与甲病相关的基因用A、a表示，与乙病相关的基因用B、b表示，已知两种病的相关基因独立遗传，且两家族均无对方家族的致病基因。请回答下列相关问题：
(1)甲病的遗传方式是____________，乙病的遗传方式是____________________。(2)Ⅱ9的基因型是________________，Ⅱ6与Ⅰ2基因型相同的概率是____________。(3)若Ⅰ4是乙病基因的携带者，且Ⅳ13不患病，则Ⅲ11与Ⅲ12再生一个只患一种病的孩子的概率为____________。(4)若Ⅰ4不携带致病基因，且人群中a的基因频率为10%，Ⅳ13两病兼患的概率为________；若已知Ⅳ13只患乙病，则Ⅲ11与Ⅲ12再生一个男孩健康的概率为________。
【答案】(1)常染色体显性遗传　伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传(2)aabb或aaXbY　2/3(3)1/2　(4)13/64　1/4
【解析】(1)分析遗传系谱图：Ⅰ1和Ⅰ2均患有甲病，其女儿Ⅱ5正常，所以甲病是常染色体显性遗传病。Ⅰ3和Ⅰ4均正常，其儿子Ⅱ9患乙病，说明乙病是隐性遗传病，可能是常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅱ9只患乙病，又因为两家族均无对方家族的致病基因，所以Ⅱ9的基因型是aabb或aaXbY。甲病是常染色体显性遗传病，只考虑甲病时，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa，则Ⅱ6的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa，此家族中无乙病致病基因，因此Ⅱ6和Ⅰ2基因型相同的概率为2/3。(3)若Ⅰ4是乙病基因的携带者，说明乙病是常染色体隐性遗传病，则Ⅰ4的基因型是aaBb。Ⅳ13不患病，则Ⅲ11的基因型是AaBB，Ⅲ12的基因型是aaBb，则Ⅲ11与Ⅲ12再生一个只患一种病的孩子(AaB－)的概率为1/2。
1．[浙江2022年1月·24，2分]各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险如图。下列叙述正确的是(　　)
A．染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降B．青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留C．图示表明，早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因D．图示表明，显性遗传病在幼年期高发，隐性遗传病在成年期高发
【答案】B　【解析】本题考查人类遗传病。染色体病在胎儿期高发可导致胎儿存活率下降，出生的婴儿患染色体病的概率大大降低，A错误；青春期发病风险低更容易使致病基因遗传给后代，因此更容易使致病基因在人群中保留，B正确；图示表明，早期胎儿多基因遗传病的发病率较低，从胎儿期到出生后发病率逐渐升高，因此部分早期胎儿应含多基因遗传病的致病基因，C错误；图示只研究了染色体病、单基因遗传病和多基因遗传病，没有研究显性遗传病和隐性遗传病，D错误。
4．[全国乙2022·6，6分]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体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】本题考查伴性遗传的相关特点。据题意知，鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制，且芦花鸡和非芦花鸡正反交结果不一致，鸡的性别决定方式为ZW型，据此可推测，控制芦花与非芦花性状的基因应该位于Z染色体上，且芦花为显性性状，假设相关基因用A、a表示，则正交两亲本基因型及表现型为ZaZa非芦花雄鸡，ZAW芦花雌鸡，A正确。由正交亲本基因型可推知正交子代中芦花雄鸡ZAZa∶非芦花雌鸡ZaW＝1∶1；反交两亲本基因型及表现型为ZAZA芦花雄鸡，ZaW非芦花雌鸡，反交子代的基因型为ZAW和ZAZa，无论雌雄均表现为芦花。由此可知，正反交子代中芦花雄鸡基因均为ZAZa，即均为杂合子，B正确。反交子代的基因型为ZAW和ZAZa，反交子代芦花鸡相互交配，所得F2中雌鸡中有芦花鸡ZAW和非芦花鸡ZaW，C错误。正交子代中ZAZa∶ZaW＝1∶1，即雄鸡均为芦花鸡，雌鸡均为非芦花鸡，因此根据正交子代羽毛性状芦花与非芦花即可判断性别，D正确。
9．[广东2022·19，12分]《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面；《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧，现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题：(1)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为________________。(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是______；若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得________只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。(3)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析：①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于________染色体上。②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是________(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由。
【答案】(1)共同进化(2)3/64　50(3)①常　②bbZWB　③Ⅲ组所得黑壳卵都为雄蚕(基因型为bbZBZ)，再制种时，若该雄蚕与雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，不适合于家蚕的连续制种。
【解析】本题考查伴性遗传、染色体变异和自由组合定律。(1)共同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。在长期的自然选择过程中，桑与蚕之间通过相互作用，实现共同进化。(2)虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性(分别用基因A、a，B、b，C、c表示)，三对基因独立遗传，亲本三对基因均杂合，即基因型为AaBbCc，杂交产生的F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕(A_bbcc)比例是3/4×1/4×1/4＝3/64，若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得纯合虎斑、白茧、抗软化病家蚕(AAbbcc)的数量是8×400×1/4×1/4×1/4＝50(只)。
(3)①Ⅰ组所得黑壳卵雌、雄家蚕的比例接近1∶1，子代性状的表现与性别无关，推测Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于常染色体上。②Ⅱ组所得黑壳卵都为雌蚕，推测B基因易位到W染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZWB，与白壳卵雄蚕(bbZZ)杂交，子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑壳卵)，雄蚕的基因型为bbZZ(白壳卵)，可以通过卵壳颜色区分子代性别。将子代黑卵壳雌蚕继续杂交，后代类型保持不变，故这种杂交模式可持续应用于生产实践中。③由以上分析可知，Ⅲ组携带B基因的染色体片段易位到了Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZBW，与白壳卵雄蚕bbZZ杂交，子代雌蚕的基因型为bbZW(白壳卵)，雄蚕的基因型为bbZBZ(黑壳卵)。若再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交，子代基因型为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW，其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，故不能满足生产需求。