生物一轮复习 专题5 孟德尔定律 第15讲 遗传的染色体学说 性染色体与伴性遗传教学案 新人教版.docx

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生物一轮复习专题5孟德尔定律第15讲遗传的染色体学说性染色体与伴性遗传教学案新人教版

第15讲　遗传的染色体学说　性染色体与伴性遗传

知识内容

考试要求

知识内容

考试要求

1．基因行为与染色体行为的平行关系

a

4.XY型性别决定

b

2．染色体组型的概念

a

5.伴性遗传的概念、类型及特点

b

3．常染色体和性染色体

a

6.伴性遗传的应用

c

　遗传的染色体学说

1．遗传的染色体学说

（1）基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为存在着平行关系

项目

基因

染色体

生殖

过程中

在杂交过程中保持完整性和独立性

在细胞分裂各期中，保持着一定的形态特征

配子

单个

单条

体细胞中来源

成对存在，一个来自父方，一个来自母方

成对存在，一条来自父方，一条来自母方

形成配子时

等位基因分离，进入不同的配子；非等位基因自由组合

同源染色体分离，进入不同的配子；非同源染色体自由组合

（2）由上述平行关系得出的结论：

细胞核内的染色体可能是基因载体，即遗传的染色体学说。

2．孟德尔定律的细胞学解释

（1）等位基因位置：

假定控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。

（2）基因与染色体行为：

在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此处于其上的非等位基因也自由组合，从而实现性状的自由组合。

（1）性染色体上的基因都伴随性染色体遗传（√）

（2）非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”（√）

（3）染色体和基因并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多个基因（√）

染色体、DNA及基因之间的关系

（1）误以为细胞内的基因都在染色体上。

细胞核基因在染色体上，有些基因在线粒体或叶绿体中。

（2）误以为在减数分裂产生配子时所有的非等位基因自由组合。

在减数分裂产生配子时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（3）误以为子代中控制某一性状的基因必有一个来自母方，一个来自父方。

X染色体特有区段、Y染色体特有区段以及细胞质中的基因都不能满足一个来自母方，一个来自父方。

[题组冲关]

1．（2018·浙江4月选考）下列关于基因和染色体的叙述，错误的是（　　）

A．体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性

B．受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方

C．减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子

D．雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合

解析：

选D。

体细胞中基因和染色体都保持独立性和完整性，A正确；受精卵是精子和卵细胞的结合，所以成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方，B正确；减数第一次分裂后期成对的等位基因或同源染色体彼此分离进入不同配子，C正确；非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，不是发生在受精的时候，D错误。

2．（2020·浙江湖州高三期末）萨顿假说认为“基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的”。

下列相关推测不正确的是（　　）

A．体细胞中基因和染色体是成对存在的

B．体细胞中成对的基因一个来自父方，另一个来自母方，同源染色体也是如此

C．不同物种的细胞中基因数量和染色体数量的比值是一定的

D．减数分裂时，同源染色体上的非等位基因无法自由组合

解析：

选C。

体细胞中基因和染色体是成对存在的，A项正确；体细胞中成对的基因一个来自父方，另一个来自母方，同源染色体也是如此，B项正确；不同物种的染色体数目不同，一条染色体上有多个基因，并且基因数目不一，因此不同物种的细胞中基因数量和染色体数量的比值是不定的，C项错误；减数分裂时，同源染色体上的非等位基因无法自由组合，D项正确。

　染色体组型与性染色体

1．染色体组型

（1）概念：

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，又称染色体组型。

（2）确定染色体组型的步骤

2．性染色体和性别决定

（1）染色体

（2）XY型性别决定：

♂XY、♀XX，如人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫。

（3）过程（以XY型为例，如图）

（1）人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体（×）

（2）性染色体上的基因都与性别决定有关（×）

（3）只有具性别分化的生物才有性染色体之分（√）

（4）若含X染色体的隐性基因的雄配子具有致死效应，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状的个体存在（√）

（5）一对等位基因（Aa）如果位于XY的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关（×）

1．人类染色体的传递规律总结

（1）男性X、Y染色体的遗传规律：

男性个体的X、Y染色体中，X染色体只能来自母亲，Y染色体则来自父亲；向下一代传递时，X染色体只能传给女儿，Y染色体只能传给儿子。

（2）女性X、X染色体的遗传规律：

女性个体的X、X染色体中，一条X染色体来自母亲，则另一条X染色体来自父亲；向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。

（3）姐妹的染色体组成分析：

若一对夫妇生了两个女儿，则两个女儿中来自父亲的一条X染色体应是相同的，但来自母亲的一条X染色体不一定相同。

2．明确性染色体及其基因的关系

（1）性染色体既存在于生殖细胞中，又存在于正常体细胞中。

性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因。

（2）在X、Y染色体的同源区段（Ⅰ区段），基因是成对存在的，存在等位基因，而非同源区段（Ⅱ：

Y的非同源区段；Ⅲ：

X的非同源区段）则相互不存在等位基因，如图。

（1）并非所有生物都有性染色体。

没有性别之分的生物（如酵母菌等）没有性染色体。

虽有性别之分，但雌雄同株的生物也无性染色体，如玉米、水稻等。

还有些生物的性别取决于“染色体组数”如蜜蜂、蚂蚁等。

（2）XY≠等位基因。

①XY代表一对同源染色体并非代表等位基因。

②Y上不存在控制色觉正常和红绿色盲的基因，并非没有其他基因。

[题组冲关]

1．（2018·浙江11月选考）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（　　）

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：

选C。

染色体组型图需在显微摄影后对显微照片上的染色体进行测量、配对、分组和排队，故A错误；由题干可知，该图可用于核型分析，故该细胞处于有丝分裂中期，故B错误；该细胞为正常女性体细胞，核型为44＋XX，染色体共有23种形态，故C正确；核型分析可诊断部分染色体异常遗传病，但无法诊断单基因遗传病，故D错误。

2．（2020·金华期末测试）下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是（　　）

A．XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小

B．在不发生基因突变的情况下，双亲表现正常，不可能生出患红绿色盲的女儿

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：

选B。

果蝇中Y染色体比X染色体大，A错误；若不发生基因突变，父亲正常，女儿不可能出现红绿色盲，B正确；雌配子只含X染色体，雄配子可能含X或Y染色体，C错误；没有性别之分的生物没有性染色体与常染色体之分，如豌豆，D错误。

　伴性遗传的规律分析及应用

1．伴性遗传的概念：

位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。

2．伴性遗传的类型与特点

类型

概念

典例

患者基

因型

特点

伴X染色

体隐性

遗传病

由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式

血友病

XhXh、

XhY

①交叉遗传（或隔代遗传）；

②男性患者多

伴X染色

体显性

遗传病

由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式

抗维生

素D佝

偻病

XDXD、

XDXd、

XDY

①世代连续；

②女性患者多

伴Y染色

体遗传病

由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式

外耳道

多毛症

性状只在男性中表现，由父传子，子传孙

（1）某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿与一个表现型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/8（√）

（2）一对夫妇生的“龙凤”双胞胎中一个正常，一个色盲，则这对夫妇的基因型不可能是XbY、XbXb（√）

（必修2P39～P44教材内容改编）据下图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段，回答下列问题：

（1）男性体细胞中的一对性染色体是XY，X染色体来自________，Y染色体来自________，向下一代传递时，X染色体只能传给________，Y染色体只能传给________。

（2）色盲基因（相关基因用B、b表示）和抗维生素D基因（相关基因用D、d表示）同样都是位于上图中的X染色体的非同源区段，前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”，因为_________________________________________________。

（3）请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现出性别差异的婚配组合：

______________________________________________________________________。

（4）若红绿色盲基因在X、Y染色体的同源区段，请列出子代性状表现出性别差异的婚配组合：

_____________________________________________________________。

答案：

（1）母亲　父亲　女儿　儿子

（2）色盲基因为隐性基因，女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病，而男性体细胞只有一条X染色体，只要具备一个b基因就表现为色盲，所以“男性患者多于女性”；而抗维生素D佝偻病基因为显性基因，女性体细胞内的两个X染色体上只有同时具备d基因时才会正常，而男性只要具备一个d基因就表现为正常，所以“女性患者多于男性”

（3）XBXb×XBY，XbXb×XBY；XDXd×XDY，XdXd×XDY

（4）XBXb×XBYb，XbXb×XBYb，XBXb×XbYB，XbXb×XbYB

1．对伴性遗传的概念的理解

（1）基因位置：

性染色体上。

（2）特点：

与性别相关联，即在不同性别中，某一性状出现的概率不同。

2．甲的遗传方式为伴Y染色体遗传

（1）主要特点：

连续遗传，患者全为男性。

（2）判断依据：

父病，子必病；子病，父必病。

3．乙的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传

（1）主要特点：

隔代交叉遗传，患者中男多于女。

（2）判断依据：

女病，父、子必病；男正常，母、女必正常。

4．丙的遗传方式最可能为伴X染色体显性遗传

（1）主要特点：

连续遗传，患者中女多于男。

（2）判断依据：

男病，母、女必病；女正常，父、子必正常。

易错点1　误认为XY染色体同源区段的遗传等同于常染色体遗传

[点拨]　由于X、Y染色体传递与性别有关，如父方的X只传向女儿不传向儿子，而Y则相反，故XY染色体同源区段的基因在传递时也必将与性别相联系（如同源区段Y染色体上的基因只传向儿子），这与常染色体上基因传递有本质区别。

易错点2　“男性患者数目≠女性患者数目”误认为都是伴性遗传

[点拨]　

（1）在一个个体数目较多的群体中，某单基因遗传病患者人数男性患者≠女性患者，则可以确定是伴性遗传。

（2）如果只在一个遗传系谱中某单基因遗传病患者人数男性患者≠女性患者，往往不能确定是常染色体遗传还是伴性遗传。

这是因为个体数目太少，具有偶然性。

[题组冲关]

1．（2020·温州模拟）人类的性染色体为X和Y，存在同源区段（Ⅰ区）和非同源区段（Ⅱ区，X染色体特有的为Ⅱ1区、Y染色体特有的为Ⅱ2区）。

下列关于伴性遗传病的叙述，不正确的是（　　）

A．位于Ⅰ区的显性遗传病，男性患者的母亲一定患病

B．位于Ⅰ区的隐性遗传病，女性患者的父亲可能正常

C．位于Ⅱ1区的显性遗传病，男性患者的母亲应患病

D．位于Ⅱ2区的遗传病，患者均为男性，且致病基因来自其父亲

解析：

选A。

位于Ⅰ区的显性遗传病，如男性患者为杂合子且致病基因位于Y染色体上，则他的母亲可能正常，A错误。

2．（2019·浙江4月选考）某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制，两对基因分别位于两对同源染色体上。

为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表：

回答下列问题：

（1）野生型和朱红眼的遗传方式为______________________________________，

判断的依据是_____________________________________________________。

（2）杂交组合丙中亲本的基因型分别为________和__________________________，

F1中出现白眼雄性个体的原因是______________________。

（3）以杂交组合丙F1中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交，用遗传图解表示该过程。

答案：

（1）伴X染色体隐性遗传　杂交组合甲的亲本均为野生型，F1中雌性个体均为野生型，而雄性个体中出现了朱红眼

（2）BbXAXa　　BbXAY　　两对等位基因均为隐性时表现为白色

（3）

1．（2020·杭州一模）下列关于X、Y染色体的叙述，正确的是　（　　）

A．X、Y染色体是一对同源染色体

B．X、Y染色体上的基因只在生殖细胞中表达

C．X、Y染色体上不存在等位基因

D．X、Y染色体上基因均与性别决定直接相关

解析：

选A。

X、Y染色体是同源染色体；X、Y染色体上的基因的遗传与性别相关联，但是可以在体细胞内表达，像色盲基因；X、Y染色体上的同源区段存在等位基因；X、Y染色体上基因的遗传与性别相关联，但不是都决定性别。

2．（2020·金华四校联考）人类性染色体上的性别决定基因（SRY）决定胚胎发育成男性，人群中发现有XX男性、XY女性、XXY男性。

下列分析错误的是（　　）

A．正常女性中一定无SRY基因

B．XX男性可能是父方产生精子过程中Y染色体与X染色体间交叉互换所致

C．XY女性可能是父方SRY基因突变所致

D．XXY男性可能是父方在产生配子过程中同源染色体未分离所致

解析：

选B。

性别决定基因（SRY）决定胚胎发育成男性，正常女性一定没有SRY基因，A正确；XX男性是父方在产生精子的减数第一次分裂过程中，Y染色体含基因（SRY）的片段易位到X染色体上所致，B错误；XY女性可能是来自父方的Y染色体上的SRY基因突变或Y染色体片段（包含SRY基因）丢失所致，C正确；XXY男性可能是父方在产生配子过程中同源染色体未分离所致，D正确。

3．下列关于人类性染色体的叙述，正确的是（　　）

A．正常男性的X染色体可遗传给孙女

B．性染色体的自由组合决定性别的理论比

C．正常男性也存在含2条X染色体的细胞

D．先天愚型的个体是由于性染色体畸变导致

解析：

选C。

正常男性体内处于有丝分裂后期的细胞或某些处于减数第二次分裂后期的细胞内有两条X染色体，C正确。

男性的X染色体会传给女儿，可进一步传给外孙或外孙女，A错误。

决定性别理论比的是男性产生的精子类型及其比例，B错误。

先天愚型是患者体内21号常染色体多了一条导致的，D错误。

4．下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是（　　）

A．基因发生突变而染色体没有发生变化

B．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合

C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半

D．Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因控制的性状

解析：

选A。

所谓平行关系即两者的行为要表现一致，基因突变是DNA上的某一基因发生变化（微观变化），而染色体（宏观）没有变化。

非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合；二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半；Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因控制的性状，均表现出了染色体与基因的平行关系。

5．（2018·浙江11月选考）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。

下列叙述正确的是（　　）

A．选取杂交Ⅰ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4∶3，其中雌株有2种基因型，比例为1∶1

B．选取杂交Ⅱ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4∶3，其中雌株有2种基因型，比例为3∶1

C．选取杂交Ⅰ的F1中锯齿叶植株，与杂交Ⅱ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1∶1，其中雌株有2种基因型，比例为3∶1

D．选取杂交Ⅱ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4∶3，其中雌株有2种基因型，比例为1∶1

解析：

选B。

根据杂交Ⅰ和杂交Ⅱ的实验结果为1∶3∶3（2∶6∶6）和1∶1∶3（3∶3∶9），杂交Ⅰ的结果很明显和性别联系在一起，可推测出叶形是受2对等位基因控制，一对位于常染色体上，一对位于X染色体上。

根据子代比例和后代的表现型可推测出aaXbXb和aaXbY是致死的，细长叶基因型为A_XBX－和A_XBY、圆宽叶的基因型为aaXBX－和aaXBY、锯齿叶的基因型为A_XbXb和A_XbY。

杂交Ⅰ的亲本基因型为AAXbXb和aaXBY，所以F1雄性为锯齿叶AaXbY、雌性为细长叶AaXBXb，F1随机交配后F2中圆宽叶雌性为aaXBXb、雄性为aaXBY，两者随机杂交，所以后代为1/4aaXBXB、1/4aaXBXb、1/4aaXBY、1/4aaXbY，结合aaXbXb和aaXbY是致死的，所以杂交1代中所有植株均为圆宽叶，雌雄株比例为2∶1，其中雌株有2种基因型，比例为1∶1，A错误；杂交Ⅱ亲本基因型为aaXBXB和AAXbY，F1为细长雌性AaXBXb和细长雄性AaXBY，F1随机交配后F2中圆宽叶雌性为1/2aaXBXB和1/2aaXBXb、雄性为aaXBY，两者随机杂交，所以后代为3/8aaXBXB、1/8aaXBXb、3/8aaXBY、1/8aaXbY，结合aaXbXb和aaXbY是致死的，所以杂交1代中所有植株均为圆宽叶，雌雄株比例为4∶3，其中雌株有2种基因型，比例为3∶1，B正确；杂交Ⅰ的F1中锯齿叶植株基因型为AaXbY，杂交Ⅱ的圆宽叶亲本基因型为aaXBXB，杂交一代后，子代为1/4AaXBXb、1/4aaXBXb、1/4AaXBY、1/4aaXBY，结合aaXbXb和aaXbY是致死的，所以后代只有圆宽叶和细长叶两种，比例为1∶2，其中雌株有2种基因型，比例为1∶1，C错误；杂交Ⅱ的F2中锯齿叶植株基因型为1/3AAXbY和2/3AaXbY，全为雄性，无法进行杂交，D错误。

6．（2018·浙江4月选考）某昆虫的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A（a）、B（b）控制，其中有一对基因位于性染色体上，且存在两对隐性基因纯合致死现象。

一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配，F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼。

让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表现型及比例如下表。

红眼

朱红眼

无眼

雄性个体

15/61

5/61

9/61

雌性个体

24/61

8/61

0

回答下列问题：

（1）有眼对无眼为______性，控制有眼与无眼的B（b）基因位于______染色体上。

（2）若要验证F1红眼雄性个体的基因型，能否用测交方法？

______，其原因是________________________________________________________________________。

（3）F2红眼雄性个体有______种基因型，让其与F2红眼雌性个体随机交配，产生的F3有______种表现型，F3中无眼雌性个体所占的比例为______。

解析：

（1）有眼与无眼杂交后代出现了无眼，说明有眼对无眼为显性，且无眼性状只在雌性中出现，与性别相关，说明是伴性遗传。

红眼与朱红眼杂交后代都是红眼，说明红眼对朱红眼为显性，且基因位于常染色体上。

（2）测交是让F1的红眼雄性与双隐性基因型的雌性杂交，由题意可知，该群体中没有符合要求的对象。

（3）由于F1的雌性中出现了无眼，相关基因很有可能位于XY的同源区段，因此F2中红眼雄性的基因型为：

AAXBYB、2AaXBYB、AAXbYB、2AaXbYB，（两对基因分开考虑：

AA∶Aa＝1∶2；XBYB∶XbYB＝1∶3）。

红眼雌性的基因型为：

AAXBXB、4AAXBXb、AaXBXB、4AaXBXb，（两对基因分开考虑：

AA∶Aa＝1∶2；XBXB∶XBXb＝1∶4），所以F3中的致死个体所占比例：

（1/3）×（1/3）×（3/4）×（4/5）×（1/4）＝1/60;存活个体所占比例：

1－1/60＝59/60；无眼雌性为：

（3/4）×（4/5）×（1/4）×（8/9）＝2/15；所以F3中无眼雌性个体所占的比例为（2/15）÷（59/60）＝8/59。

答案：

（1）显　X和Y　

（2）不能　aaXbXb个体致死

（3）4　5　8/59

1．（2020·浙江金华十校高三期末）下列关于人体细胞中的基因及染色体的叙述，正确的是（　　）

A．染色体组型可用于人类遗传病的诊断

B．性染色体上的基因都与性别决定有关

C．全部基因的行为与染色体的行为都具有一致性

D．染色体可分为7组，将同源染色体X和Y列入G组

答案：

A

2．（2020·浙江绍兴期中）下列关于人类X染色体及伴性遗传的叙述，错误的是（　　）

A．女性的X染色体必有一条来自父亲

B．X染色体上的基因都是有遗传效应的DNA片段

C．伴X显性遗传病，女性患者多于男性患者

D．伴性遗传都具有交叉遗传现象

解析：

选D。

女性的性染色体组成为XX，一条来自母亲，另一条来自父亲，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，所以X染色体上的基因都是有遗传效应的DNA片段，B正确；伴X染色体显性遗传病中，女性患者多于男性患者，C正确；只有伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传、隔代遗传的特点，D错误。

3．（2020·浙江温州十五校联考）下列关于染色体组和染色体组型的叙述，错误的是（　　）

A．根据大小和形态特征将人类的两个染色体组的23对染色体分为7组

B．人类的X染色体和Y染色体因为形态差异分别属于C组和G组

C．染色体组型具有种的特异性，可用来判断生物间的亲缘关系

D．二倍体生物的一个配子中含有的全部染色体称为染色体组型

解析：

选D。

根据染色体的大小和着丝粒的位置，将人类的染色体组分为A～G共7组，其中X染色体列入C组，Y染色体列入G组，A、B正确；染色体组型具种的特异性，可用来判断生物间的亲缘关系，C正确；二倍体生物的一个配子中含有的全部染色体称为染色体组，D错误。

4．（2020·浙江七彩联盟高三期中）染色体组型具有种的特异性，下图是正常女性C组染色体图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．男性的6号染色体的形状大小与女性不相同

B．X染色体和Y染色体分在不同的组

C．正常人染色体组型的C组都含有16条染色体

D．图中的同源染色体两两正在发生交叉互换

解析：

选B。

6号染色体为常染色体，男性的6号染色体的形状大小与女性相