性染色体与伴性遗传

性染色体与伴性遗传

第一课时 性染色体和伴性遗传的概念

目标导航 1. 借助图例分析，总结出染色体组型的概念，并学会辨别常染色体和性染色体。2.通过绘制人类性别决定图解，理解性别决定的方式。3.通过重温摩尔根的果蝇伴性遗传实验过程，理解伴性遗传的含义。

一、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：体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌。

3．特点：有种的特异性，可用来判断生物的亲缘关系，也可用于遗传病的诊断。

二、性染色体和性别决定

1．染色体的两种类型

性染色体 常染色体

概念

与性别决定有直接关系 与性别决定无关

特点

雌雄性个体的不相同 雌雄性个体的相同

2.XY型性别决定

(1)染色体组成：

 雌性个体：常染色体＋同型雄性个体：常染色体＋异型

(2)人类性别决定图解：

三、伴性遗传(阅读P41－43)

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联系的遗传方式。

2．果蝇的伴性遗传实验 (1)果蝇作为实验材料的优点：体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等。

(2)实验假设：白眼基因(w)是隐性基因，它位于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。

判断正误：

(1)不同生物的染色体组型不同，可以用来判断生物种属。( )

(2)观察染色体组型的最佳时期是分裂中期，此时染色体形态清晰、数量稳定。( )

(3)受精时，如果卵子和X型精子结合，则产生XX型合子，将来发育成女孩。( )

(4)男女性别比例接近1∶1是由于雌雄配子的数目相等。( )

(5)由于控制果蝇眼色的基因只存在于X染色体上，所以该基因在遗传过程中不遵循孟德尔分离定律。( )

答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)×

一、性别决定和染色体类型

1．性别决定

一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式，主要由染色体来控制。

2．染色体的分类

3．XY型性别决定的生物中染色体分析

(1)体细胞染色体组成 雌性：2A＋XX雄性：2A＋XY

(2)生殖细胞染色体组成 雌性：A＋X雄性：A＋X或A＋Y

(3)举例：人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫。

1．在减数分裂过程中，始终存在X、Y两条染色体吗？

答案 不是。因为X、Y为同源染色体，经减数第一次分裂，X、Y两条染色体分开，进入不同的次级性母细胞中，故减数第二次分裂中的细胞及配子中是不同时存在X、Y两条染色体的。

2．判断下列说法是否正确。

(1)性染色体只存在于生殖细胞中。(×)

(2)所有生物均有性染色体。(×)

1．下列有关性别决定的叙述，正确的是( )。

A．哺乳类雌性个体的体细胞中含有两个同型的性染色体

B．XY型性别决定的生物，Y染色体一般比X染色体大

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．各种生物体细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体

问题导析

(1) 哺乳动物属于XY型性别决定，雌性个体的体细胞中含两条同型的X染色体；

(2) 在多数XY型性别决定的生物中，Y染色体比X染色体小；

(3)X染色体既可出现在雌配子中，也可出现在雄配子中；

(4)有些生物没有性别之分，则没有性染色体和常染色体的区别，有些有性别之分的生物也无性染色体和常染色体的区别，如蜜蜂。

答案

A

一题多变

熊猫的精原细胞有42条染色体，且性别决定方式为XY型，则次级精母细胞处于分裂后期时，细胞内染色体的可能组成是( )。

①40条常染色体＋XX ②40条常染色体＋YY ③20条常染色体＋X ④20条常染色体＋Y

A. ①② B．③④ C．①③ D．②④

答案 A

解析 次级精母细胞处于分裂后期时，每条染色体的姐妹染色单体分开，各自成为一条染色体，所以染色体数目应该为42条，其中40条是常染色体，2条为相同的性染色体。

二、摩尔根的果蝇伴性遗传实验

1．实验现象

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白眼全为雄性，其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：

性别 基因型 眼色

雌蝇 XWXW XWXw XwXw 红眼 红眼 白眼

雄蝇 XWY XwY 红眼 白眼

3.验证：测交实验。

①过程：

②测交结果：后代中红眼∶白眼＝1∶1，符合分离定律。

③结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。

结合果蝇杂交实验图解，思考下列问题：

(1)红眼和白眼哪个是显性性状？

答案 红眼为显性，理由有两个方面：一是红眼亲本和白眼亲本杂交得到的F1全部是红眼；二是F1自交后代出现了红眼∶白眼为3∶1的性状分离比。

(2)果蝇的所有同源染色体形态、大小是否都一致？

答案 不是，X和Y两条性染色体形态和大小不同。

2．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如表所示。下列说法不正确的是( )。

P F1

①♀灰身红眼×♂黑身白眼 ♀灰身红眼、♂灰身红眼 ②♀黑身白眼×♂灰身红眼 ♀灰身红眼、♂灰身白眼

A.果蝇的灰身、红眼是显性性状

B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上

C．若组合①的F1随机交配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占116

D．若组合②的F1随机交配，则F2雄蝇中黑身白眼占18

问题导析

(1)在果蝇的灰身和黑身中，灰身属于显性性状；在果蝇的红眼和白眼中，通过第①组合可判断红眼属于显性性状。

(2)亲本中无论黑身作为母本或灰身作为母本，结果相同，说明果蝇体色的遗传与性别无关；

(3)亲本中红眼作为母本和白眼作为母本，结果不同，说明果蝇眼色的遗传与性别有关。

(4)确定亲本的基因型时，要根据基因的分离定律一对对地进行分析，然后综合写出某个体的基因型。

答案 C

一题多变

(1)请推算第①组合的F2基因型的种类数，并计算纯合黑身红眼雌果蝇所占的比例。

答案 12种 1/16

解析 亲本的基因型为HHXWXW和hhXwY，所以F1：Hh×Hh→F2三种基因型，其中HH占1/4，Hh占1/2，hh占1/4; F1：XWXw×XWY→F2四种基因型，其中XWXw占1/4，XWXW占1/4，XWY占1/4、XwY占1/4，F2中基因型的种类数为3×4＝12种。纯合黑身红眼雌果蝇的基因型是hhXWXW，所占的比例＝1/4×1/4＝1/16。

(2)请根据本题总结：判断控制某性状的基因位于常染色体或性染色体的一般方法。

答案 如果子代中显性或隐性性状只在一种性别的个体中出现，则说明控制该性状的基因位于性染色体上；如果子代中显性和隐性性状个体在雌雄个体中出现的概率相等，则控制该性状的基因最可能位于常染色体上。

1．对于XY型性别决定的生物，下列细胞中一定含有Y染色体的是 ( )。

A．受精卵 B．精原细胞

C．精细胞 D．体细胞

答案 B

解析 生物的性别是由性染色体决定的。在体细胞中，性染色体有一对，在配子中只有一条。对于XY型性别决定的生物，雄性个体体细胞的性染色体组成是XY，一定含有Y染色体，精原细胞与体细胞所含的染色体相同。受精卵中的性染色体组成有两种：XX或XY；精细胞中性染色体也有两种：X或Y；D选项的体细胞没有指明是雌性还是雄性，雌性个体的体细胞不含有Y染色体。

2．果蝇的红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因在X染色体上。下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )。

A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇

B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇

D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇

答案 B

解析 “通过眼色即可直接判断子代果蝇性别”即子代雌性和雄性的果蝇眼色不同。设红眼为A控制、白眼为a控制。A项为XAXa×XAY→雌性都是红眼，雄性1/2红眼、1/2白眼，不能直接判断子代果蝇性别。B项为XaXa×XAY→雌性都是红眼，雄性都是白眼，可以直接判断子代果蝇性别。C项为XAXa×XaY→后代雌雄各1/2红眼和1/2白眼，不能直接判断性别。D项为XaXa×XaY→后代全是白眼，也不能直接判断性别。

3．果蝇的某个性状的遗传特点是雄性果蝇有此性状，它所产生的子代中，雌性后代也一定有此性状，那么控制此性状的基因( )。

A．位于常染色体上，显性基因

B．位于常染色体上，隐性基因

C．位于X染色体上，显性基因

D．位于Y染色体上显性遗传

答案 C

4．据图回答下列问题：

(1)此图为________性果蝇的染色体图解。此图中有________对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的________染色体。

(2)此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生________种染色体组合的配子。

(3)写出此果蝇的基因型：________。在减数分裂过程中遵循分离定律的基因是________，能够发生自由组合的基因是________。 (4)果蝇的一个原始生殖细胞性染色体上的W基因在________期形成两个W基因，这两个W基因在________期发生分离。

答案 (1)雄 4 X、Y (2)16 (3)AaBbXWY A与a、B与b A(或a)、B(或b)、W (4)减数第一次分裂前的间 减数第二次分裂后

解析 此图为雄性果蝇染色体组成图，细胞内共有4对同源染色体，形成的配子共有24种染色体组合。此果蝇的基因型为AaBbXWY。遵循分离定律的基因为等位基因，如A与a、B与b。遵循自由组合定律的基因应位于非同源染色体上，如A(或a)与B(或b)、W。

基础巩固

1．男人A有一罕见的X连锁的隐性基因，表现的性状为A，男人B有一罕见的常染色体显性基因，它只在男人中表达，性状为B。仅通过家谱研究，你能区别这两种情况吗( )。

A．无法区别，因为男人A和男人B的后代都只有男性个体表现所指的性状

B．可以区别，因为男人A和男人B都不会有B性状的女儿

C．无法区别，因为男人A不会有表现A性状的儿子，而男人B的儿子不一定有B性状

D．可以区别，因为男人A可以有表现A性状的外孙，而男人B不仅可以有表现B性状的外孙，还可以有表现B性状的孙子

答案 D

2．下列关于性染色体的叙述，错误的是( )。

A．性染色体上的基因遗传时可能与性别有关

B．XY型生物体细胞内含有两条异型的性染色体

C．体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体

D．XY型生物的体细胞内如果含有两条同型性染色体可表示为XX

答案 B

解析 属于XY型性别决定的生物在雄性个体的体细胞内，含有两个异型的性染色体，用XY表示；在雌性个体细胞内，含有两个同型的性染色体，用XX表示。

3．雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY和XX，假定一只正常的蝌蚪(雌性)在外界环境的影响下，变成了一只能生育的雄蛙，用此雄蛙和正常雌蛙交配(抱对)，其子代中的雌蛙和雄蛙的比例是( )。

A．雌∶雄＝1∶1 B．雌∶雄＝2∶1