浙科版高中生物必修二：性染色体上的基因的传递和性别相关联课件+学案+教案

性染色体上基因的传递和性别相关联

【学习目标】

1．记住染色体组型，辨认常染色体和性染色体。

2．分析XY型性别决定。

3．分析伴性遗传的特点。

4．说出人类常见的伴性遗传病。

【学习重点】

分析XY型性别决定。

【学习难点】

分析伴性遗传的特点。

一、染色体组型、性染色体与性别决定

1．染色体组型

（1）概念：又称染色体核型，指将某种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。

（2）作用：体现该生物染色体数目和形态特征的全貌。

（3）确定染色体组型的步骤

①对处于有丝分裂中期的染色体进行显微摄影。

②测量显微照片上的染色体。

③剪贴染色体并进行配对、分组和排队。

④形成染色体组型的图像。

（4）特点：有种的特异性。

（5）意义

①判断生物的亲缘关系。

②诊断遗传病。

2．性染色体和性别决定

（1）染色体类型

（2）性别决定的主要类型：XY型和ZW型。

（1）XY型性别决定的生物染色体的存在特点：

雌性体细胞染色体组成：2A＋XX。

雄性体细胞染色体组成：2A＋XY。

（2）范围：人及哺乳动物、某些两栖类和许多昆虫。

（3）XY型性别决定图解：

探讨：所有的生物都有性染色体吗？

提示：并不是所有生物都有性染色体，如小麦、玉米等雌雄同株的植物就没有性染色体。

探讨：以人为例，写出人体细胞的染色体组成。

提示：男性：44＋XY；女性：44＋XX。

探讨：试比较人体细胞中的X染色体与Y染色体。

提示：X和Y染色体在形态、结构和大小上具有明显差别，大的为X染色体，小的为Y染色体，Y染色体上的基因较X染色体上少，所以一般位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。

探讨：性别决定发生于什么时候？

提示：受精时刻，即受精卵形成时。

1．性别决定与染色体的关系

2．X、Y染色体的来源及传递规律

（1）X1只能传给女儿，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）该夫妇生两个女儿，则来自父亲的染色体都为X1，应相同；来自母亲的染色体既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。

1．人类染色体组型是指（　　）

A．对人类染色体进行分组、排列和配对

B．代表了生物的种属特征

C．人的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征

D．人们对染色体的形态特征的分析，依据的是着丝粒的位置

【解析】人类染色体组型是指人的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。染色体组型也叫染色体核型，是指某一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。常以有丝分裂中期的染色体作为观察染色体组型的对象。对形态特征的观察和分析，主要根据染色体上着丝粒的位置进行。

【答案】A

2．下列有关性别决定的叙述，正确的是（　　）

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】　雌、雄异体的生物中，普遍存在同型性染色体（如XX）决定雌性个体的现象。果蝇是XY型性别决定的生物，它的Y染色体较X染色体大一些。XY雄性个体产生两种雄配子，分别含X染色体和含Y染色体。大部分被子植物是不分性别的，即没有性染色体。

【答案】A

二、伴性遗传

1．概念

位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相关的遗传方式。

2．果蝇的伴性遗传实验

（1）选择果蝇作为实验材料的优点

①体小；②繁殖快；③生育力强；④容易饲养。

（2）实验假设：白眼基因（w）是隐性基因，位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。

（3）结论：

①果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关；

②控制白眼性状的基因确实位于性染色体上。

（4）意义

①证实了孟德尔定律的正确性；

②人类历史上第一个将一个特定的基因定位在一条特定的染色体（X染色体）上的科学家是摩尔根。

3．人类的伴性遗传

由位于X或Y性染色体上的基因所控制的性状或遗传病会随X或Y染色体的传递而遗传。

（1）伴X染色体隐性遗传

①概念：由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式。

②实例：血友病、红绿色盲等。

假定H、h分别为显性和隐性基因，则与血友病有关的基因型和表现型为：男性正常XHY，男性患者XhY，女性正常XHXH，女性携带者XHXh，女性患者XhXh。

③特点：男性患者多于女性患者。

（2）伴X染色体显性遗传

①含义：由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式。

②实例：抗维生素D佝偻病。

假定致病基因为A，则女性患者基因型为XAXA、XAXa；女性正常基因型为XaXa；男性患者基因型为XAY；男性正常基因型为XaY。

③特点：女性患者多于男性患者。

（3）伴Y染色体遗传

①概念：由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式。

②实例：外耳道多毛症。

③特点：传男不传女。

探讨：果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗？请举例说明。

提示：不是。细胞质内的基因不位于染色体上，只有核基因位于染色体上。

探讨：常染色体只存在于体细胞中吗？性染色体只存在生殖细胞中吗？

提示：在体细胞和生殖细胞中，都存在常染色体和性染色体。

探讨：色盲调查结果显示，人群中男性色盲患病率（7%）远远高于女性（0.49%），出现这么大差异的原因是什么？

提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因（XbXb）时，才会表现为色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要有色盲基因b，就表现为色盲。所以，色盲患者总是男性多于女性。

探讨：试分析患抗维生素D佝偻病的男性与正常女性结合产生的后代中，女性都是患者，男性都正常的原因。

提示：男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd，他们结合产生的后代男性均为XdY，女性均为XDXd，因此，女性均患病，男性均正常。

探讨：是否只有X染色体上的基因控制的遗传病才属于伴性遗传病？

提示：Y染色体上的基因控制的遗传病也属于伴性遗传病。

1．摩尔根果蝇杂交实验分析

（1）实验现象：

　P　　　　　　F1　　　　　F2

―→―→

（2）相关说明：

①果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。

②F1全为红眼，则红眼是显性性状。

③F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。

④白眼性状的表现与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表现型如下表：

2.几种常见伴性遗传方式的特点分析

3.遗传系谱图中遗传病的判断

（1）首先确定是否为伴Y遗传：

①若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y遗传。如图：

②若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。

（2）其次确定是显性遗传还是隐性遗传：

①“无中生有”是隐性遗传病，如下图1。

②“有中生无”是显性遗传病，如下图2。

图1　　　　　　　图2

（3）确定是常染色体遗传还是伴X遗传：

①在已确定是隐性遗传的系谱中：

a．若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传，如下图1。

b．若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传，如下图2。

伴X隐性遗传　　　　　　　　常染色体隐性遗传

图1　图2

②在已确定是显性遗传的系谱中：

a．若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传，如下图1。

b．若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传，如下图2。

伴X显性遗传　　　　　常染色体显性遗传

图1　　　　　　　　　图2

（4）不能直接确定的类型：

若系谱中无法利用上述特点作出判断，只能从可能性的大小来推断：

①若代代连续，则很可能为显性遗传。

②若男女患者各占约1/2，则很可能是常染色体上的基因控制的遗传病。

③若男女患者数量相差较大，则很可能是性染色体上的基因控制的遗传病，又可分为三种情况：

a．若系谱中患者男性明显多于女性，则该遗传病最可能是伴X染色体隐性遗传病。

b．若系谱中患者女性明显多于男性，则该病最可能是伴X染色体显性遗传病。

c．若系谱中，每个世代表现为父亲有病，儿子全病，女儿全正常，患者只在男性中出现，则更可能是伴Y染色体遗传病。

【特别提醒】　遗传系谱图的判定口决

母女正常父子病，父子相传为伴Y。

无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。

有中生无为显性，显性遗传看男病，母女无病非伴性。

1．果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下：

下列分析不正确的是（　　）

A．果蝇翅形大翅对小翅为显性

B．根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律

C．根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上

D．F2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型

【解析】大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。根据题中信息“F2：大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：

可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。

【答案】D

2．下图是六个家族的遗传图谱，请据图回答：

（1）可判断为伴X染色体显性遗传的是。

（2）可判断为伴X染色体隐性遗传的是。

（3）可判断为伴Y染色体遗传的是。

（4）可判断为常染色体遗传的是。

【解析】D图为伴Y染色体遗传，因为其遗传特点是父传子，子传孙。由B图中父亲患病，所有的女儿都患病，可判断该病为伴X染色体显性遗传。C图和E图是伴X染色体隐性遗传，因为C图中母亲患病，所有的儿子都患病，而父亲正常，所有的女儿都正常；E图中男性将致病基因通过女儿传给了外孙。A图和F图是常染色体隐性遗传，首先根据“无中生有”判断为隐性遗传，再根据父亲无病，而两个家族中都有女儿患病判断为常染色体遗传。

【答案】　（1）B　（2）C、E　（3）D　（4）A、F

【达标检测】

1．在下列人类生殖细胞中，哪两种细胞结合成的受精卵会发育成正常的男孩？（　　）

①23＋X　　②22＋X　　③21＋Y　　④22＋Y

A．①和③

B．②和③

C．①和④

D．②和④

【解析】要发育成正常的男孩，在精子当中必须含有Y染色体，再加上22条常染色体，因此精子必须选择④，而正常的卵细胞必须含22条常染色体和一条X染色体，故选择②。

【答案】D

2．人类血友病是一种伴性遗传病，控制这种病的基因是隐性的，位于X染色体上，则患者与性别之间的关系是（　　）

A．男性多于女性

B．全部是女性

C．女性多于男性

D．男女一样多

【解析】　血友病是伴X染色体隐性遗传病（用H、h表示相关基因），女性的基因型为XHXh时表现正常，但为血友病基因的携带者，女性的基因型为XhXh时表现为有病，而男性只要是X染色体上含有血友病基因就为患者。所以男性多于女性。

【答案】　A

3．多指基因位于常染色体上，由显性基因A控制，色盲基因位于X染色体上，由隐性基因b控制，在人群中，这两种性状的基因型种类数分别为（　　）

A．3；3

B．3；5

C．3；6

D．5；5

【解析】　常染色体上的基因型男性与女性无差异，所以书写时无须区分性别，所以只有AA、Aa、aa三种基因型；X染色体上的基因，由于Y染色体上没有其等位基因，所以与性别有关，女性中基因型是XBXB、XBXb、XbXb；男性中基因型是XBY、XbY，共有5种。

【答案】　B

4．观察下列四幅遗传系谱图，回答有关问题。

（1）图中肯定不是伴性遗传的是（　　）

A．①③ B．②④

C．①② D．③④

（2）若已查明系谱③中的父亲不携带致病基因，则该病的遗传方式为，判断依据是。

（3）按照（2）题中的假设求出系谱③中下列概率：

①该对夫妇再生一患病孩子的概率：。

②该对夫妇所生儿子中患病的概率：。

③该对夫妇再生一患病儿子的概率：。

【解析】　（1）比较四组系谱图，可发现系谱图①③双亲均正常而孩子中有患者，可推知双亲的正常性状为显性，孩子患病性状为隐性，而系谱图②④双亲均为患者，孩子中有正常性状，故可推知患病性状为显性，正常性状为隐性。

对于系谱图①在已知致病基因为隐性的前提下，由于女儿为患者而其父亲仍属正常，可肯定致病基因不在X染色体上，且系谱中儿子为患者，父亲却正常，也可肯定不属伴Y染色体遗传。

对于系谱图②，在已知致病基因为显性的前提下，由于父亲患病，女儿中却有正常者，故可肯定其致病基因不在X染色体上，有女患者可否定伴Y染色体遗传。

（2）由于系谱图③致病基因为隐性，若为常染色体遗传，患者的双亲中均应含致病基因，而题中已知“父亲不携带致病基因”，故可推知致病基因不在常染色体上，也可否定伴Y染色体遗传，因此，③中的致病基因应位于X染色体上。

（3）按照（2）题中的推断，系谱③为伴X染色体隐性遗传，可推知夫妇双方的基因型应为：夫—XBY，妇XBXb，据此可算出如下概率：该夫妇再生一患病孩子的概率为1/4；该夫妇所生儿子中患病的概率为1/2（只在儿子中求）；该夫妇再生一患病儿子的概率为1/4。

【答案】　（1）C

（2）伴X染色体隐性遗传　夫妇双方正常，孩子中有患者表明致病基因为隐性，父亲不携带致病基因，表明致病基因不在常染色体上，也不在Y染色体上

（3）①1/4　②1/2　③1/4

课堂小结：