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《知识结构》
《重点、难点解析及知识扩展》
本单元重点是：领会性染色体决定性别学说的基本观点，领会人类性别发展趋势的决定因素和方式；深刻领会X连锁隐形遗传的一般特点，从而掌握伴性遗传的概念及其研究伴性遗传的意义。细胞质遗传的现象特点及雄性不育的原理、在杂交育种中的应用。
一、性别决定和伴性遗传
⒈人类的性染色体和常染色体
①性染色体指与性别决定有明显而直接关系的染色体，以X、Y表示
②常染色体指性染色体以外的染色体，以2A表示
⒉性别决定
⑴性别决定是指决定雌雄性别发展趋势的内在因素和方式
①决定因素是指受精卵内的遗传物质
②决定方式是指性染色体组合方式
⑵性染色体决定动物性别的基本类型
3、影响性别决定的内外因素
⑴影响性别决定的内部因素有性染色体和基因。近些年的研究已经确定人类Y染色体的短臂上有导致胚胎发育成为男性的睾丸基因，X染色体上没有这个基因。
⑵影响性别决定的外部因素有激素和温度。扬子鳄、海龟的性别分化与环境温度有关；许多葫芦科植物雌花的分化也依赖于环境温度或外加激素。
4、伴性遗传
⑴实例—人类红绿色盲的遗传
遗传表现
①社会调查：男性发病率约为7 %；女性发病率约为0.5 %
②谱系调查：男性患者的外孙发病率为50%
理论解释
①人类红绿色盲受隐性基因(b)控制；
②B-b位于X染色体的非同源区段上；
③基因表型效应因性别而异
| 性别 |
基因型 |
表现型 |
| 女性 |
XBXB(显性纯合体) |
色觉正常 |
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XBXb(杂合体) |
色觉正常(携带者) |
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XbXb(隐性纯合体) |
红绿色盲 |
| 男性 |
XBY(显性半合体) |
色觉正常 |
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XbY(隐性半合性) |
红绿色盲 |
④隐性基因随X染色体传递的方式和几率
总之，位于X染色体的基因不存在从男性→男性的传递方式，从男性→女性、从女性→男性、从女性→女性的传递效率各为1/2。
⑵伴性遗传的特点
①性染色体上基因的特殊传递方式
②伴性基因的表型效应与性别相关联
③分为X连锁显性遗传和X连锁隐性遗传
二、细胞质遗传
⒈实例：叶绿体遗传现象
⑴相对性状之间无论正交或反交，其F1总是表现母本性状，即母系遗传
⑵杂种后代无一定的性状分离比例
⒉遗传原因
⑴细胞质遗传受细胞质基因控制
①叶绿体基因突变导致叶绿素缺失
②线粒体基因突变影响呼吸酶的合成
③细菌细胞中的质粒DNA
⑵细胞质基因几乎不能随雄配子传递，且子一代形成配子时，细胞质基因不能随机均等分配
⑶核基因与质基因的相互制约
⒊植物雄性不育
⑴细胞质雄性不育型
①胞质基因S为雄性不育基因；胞质基因N为雄性可育基因
②雄性不育植株的雌蕊接受可育株花粉，其后代仍为雄性不育植株
⑵细胞核雄性不育型
①雄性不育植株为隐性纯合体（rr），正常可育纯合植株为(RR)
②F1雄性可育(Rr)，其自交后代性状分离
⑶核质互作不育型及应用
①遗传组成
| 细胞质基因 |
细胞核基因组成 |
| RR（可育型） |
Rr（可育型） |
rr（不育型） |
| S(雄性不育基因) |
S（RR）可育 |
S（Rr）可育 |
S（rr）不育 |
| N(雄性可育基因) |
N（RR）可育 |
N（Rr）可育 |
N（rr）可育 |
②互作关系
| ♀母本 |
♂父本 |
F1 |
父本的作用 |
S（rr）
不育系 |
N（rr） |
S（rr） |
其F1保持雄性不育 |
| S（RR） |
S（Rr） |
本身雄性可育，其F1恢复为雄性可育，为生产提供杂交种 |
| N（RR） |
S（Rr） |
③“三系配套”培育杂交种
亲本繁殖田 亲本繁殖田 杂交水稻制种田 亲本繁殖田
注：用于杂交的不育系和恢复系，除了考虑其育性特点外，还要考虑父本和母本的其他性状，以真正实现杂种优势。
④两系法杂交水稻
光温敏性雄性不育系：水稻在长日照、高于临界温度（23度）时表现为雄性不育；而在短日照、低温时表现为雄性可育。这样就省去了保持系。
亲本繁殖田 杂交水稻制种田 亲本繁殖田
《典型例题解析》
1．一对夫妇生了一对“龙凤双胞胎”，其中男孩色盲，女孩正常；该夫妇的双方父母中，只有一个带有色盲基因，则此夫妇的基因型是
A XbY、XBXB B XBY、XBXb
C XBY、XbXb D XbY、XBXb
[解析] 根据题目所述，所生男孩色盲，女孩正常；可推知，男孩的色盲基因只能来自于母亲，所以母亲的基因型为XBXb；由于该夫妇的双方父母中，只有一个带有色盲基因，因此父亲的基因型为XBY。
[答案] B。
2．下列关于红绿色盲遗传的叙述中，正确的是
A 两个色盲的双亲能生出一个正常的儿子
B 两个正常的双亲能生出一个色盲的儿子
C 两个色盲的双亲能生出一个正常的女儿
D 两个正常的双亲能生出一个色盲的女儿
[解析] 本题考核的知识点是有关伴性遗传的基础知识。首先要明确人类红绿色盲的致病基因为隐性基因，位于X染色体的非同源区段。因此，根据伴X隐性致病基因的传递特点，双亲均色盲则其儿子、女儿一定是色盲（排除A、C），双亲均正常则女儿一定正常（排除D），因此只有B 是对的，因为母亲虽表现正常但却是红绿色盲基因的携带者，可将其红绿色盲的致病基因传递给儿子，使其发病。故选B。
[答案] B。
3．下图是某遗传系谱图。若Ⅲ6与患同种遗传病女性结婚，则生育有病男孩的几率是
A 1/3
B 1/4
C 1/6
D 1/8 |
 | [解析] 解题思路① 判断疾病的遗传类型：5号患者的双亲不是患者，判断为隐性基因控制的疾病；女性患病，不可能是伴Y遗传，5号患者的父亲正常，不可能是伴X隐性遗传，所以判断该病为常染色体上隐性遗传病。②推测6号双亲的基因型：5号患病，说明双亲为杂合体，6号表现正常，基因型可能是AA或Aa, Aa的概率是2/3，AA的概率是1/3 。③计算生育有病男孩的几率：只有6号为Aa时，才可能生患病孩子，相当于2/3Aa×aa, 而Aa×aa情况下，后代的患病率为1/2，生男生女的概率也为2/3，则后代生育有病男孩的几率为：2/3×1/2×1/2=1/6。
[答案]C。
4．果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，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
[解析] 本题的解题关键是使某一性别的果蝇只有一种性状表现，不同性别的果蝇性状表现不同。故选项A、D均应排除；选项C的杂交组合，由于母本为杂合红眼果蝇，根据伴性遗传中基因的特殊传递方式可推断，其产生后代中的雄果蝇既有红眼，又有白眼，不符合要求。只有选项B的杂交组合，由于母本为隐性性状的纯合体，根据伴性遗传中基因的特殊传递方式可推断，其产生后代中的雄果蝇都是白眼；又由于父本为显性半合体，则选项B的杂交组合所产生的雌果蝇全为红眼，符合题目要求。
[答案] B。
5．一个家庭中，父亲是色觉正常的多指(由常染色体显性基因R控制)患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是
A 该孩子的色盲基因来自祖母
B 父亲的基因型是纯合子
C 这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/4
D 父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
[解析] 根据题目所述，父亲是色觉正常的多指患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子，所以父亲为RrXBY ，母亲为rrXBXb，该孩子的色盲基因来自于母亲，不会来自祖母；父亲的基因型不是纯合子，这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/2×1/2=1/4；父亲的精子不携带致病基因的概率是1/2×1=1/2。
[答案] C。
 6．右下图为某家系遗传病的遗传图解，该病不可能是
A 常染色体显性遗传病
B 常染色体隐性遗传病
C X染色体隐性遗传病
D 细胞质遗传病
[解析]根据遗传图解，该病不可能是X染色体隐性遗传病，因为按照X染色体隐性遗传病的规律，女儿是患者，一定有一个致病基因来自于父亲，这样父亲一定会是患者，但本系谱中第一代中男性不是患者。
[答案] C。
7．椎实螺外壳的螺旋方向，右旋对左旋是显性。杂交实验发现：当右旋♀×左旋♂时，F1为右旋；当左旋♀×右旋♂时，F1为左旋。则影响椎实螺外壳螺旋方向的遗传最可能是
A 伴性遗传 B 常染色体遗传
C 细胞核遗传 D 细胞质遗传
[解析] 由于椎实螺外壳的螺旋方向总是与母本保持一致，因此最可能是细胞质遗传。
[答案] D。
8．下列关于人类遗传病的叙述不正确的是
A 人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病
B 人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
C 21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条
D 单基因病是指受一个基因控制的疾病
[解析]本题前三个选项都是正确的，单基因病是指受一对等位基因控制的疾病。
[答案] D。
9．已知细胞核和细胞质，都有决定雄性是否可育的基因。其中核中不育基因为r，可育基因为R，R对r为显性。细胞质中的不育基因用S，可育基因用N表示。人们在种植某些作物时，主要是为了获取营养器官，如甜菜。若利用雄性不育系培育这类作物的杂交种，母本和父本在育性上的基因型依次是
A S（rr），N（RR） B S（rr），N（rr）
C N（RR），S（rr） D N（rr），N（rr）
[解析]本题考查的知识点是有关核质互作的雄性不育的内容。考查的能力为对知识的灵活应用能力。研究表明，细胞核和细胞质，都有决定雄性是否可育的基因。其中核中不育基因为r，可育基因为R，R对r为显性。细胞质中的不育基因用S，可育基因用N表示。细胞核可育基因R能够抑制细胞质不育基因（S）的表达。因此，只有当细胞核不育基因（r）与细胞质不育基因（S）同时存在时，植株才表现为雄性不育。本题中，要利用雄性不育系获得杂交种，母本应为雄性不育系，即为S（rr），父本为N（rr）时，培养的杂交种基因型为S（rr）,即表现为雄性不育。
[答案] B。
10．为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员分析讲解了下列有白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图。设白化病的致病基因为a，色盲的致病基因为b，请回答：。
(1) 写出下列个体可能的基因型：Ⅲ-8________；Ⅲ-10______________。
(2) 若Ⅲ-8与Ⅲ-10结婚，生育子女中只患白化病或色盲一种遗传病的概率是________；同时患两种遗传病的概率是__________。
(3) 若Ⅲ-9和Ⅲ-7结婚，子女中可能患的遗传病是_________，发病的概率是__________。
[解析] 遗传系谱题的常规解题步骤如下：
第一步：确定遗传类型：
（1）先判断属显性还是隐性遗传病，找出后代中某一患者，分析他（她）与亲本的情况，从而进行判断。其规律是：后代患病，双亲正常，属隐性遗传病；后代正常，双亲均患病，属显性遗传。现以9号和10号个体为分析对象，属于第一种情况，所以甲病、乙病均为隐性基因控制的。
（2）判断属常染色体遗传还是伴性遗传。甲病为常染色体遗传，乙病为伴x遗传病。
第二步：确定有关个体的基因型。
①7号个体表现型正常，基因式为A__XBY，从8号可推知3号与4号是白化病基因携带者，则7号个体的基因型为1/3 A A XBY和2/3 A a XBY；8号个体的基因式是aaXBX_,从2号可推知4号是色盲基因携带者(XBXb)，故3号与4号生下的女儿由1/2携带者，即8号个体的基因型是1/2 aaXBXB和1/2 aaXBXb；9号个体的基因型是1/2 aaXBXB和1/2aaXBXb；10号个体的基因型是1/3AAXBY和2/3AaXBY。
第三步：概率计算。
②若8号个体与10号个体结婚，后代的患病情况可把两对性状拆开，以分离规律求解，化繁为简。
患白化病的几率：aa×2/3Aa→2/3×1/2=1/3
患色盲的几率： 1/2 XBXb×XbY→1/2×1/2=1/4
同时患两种病的几率：根据乘法定律，1/3×1/4=1/12。
只患白化病的几率（排除同时患两种病）：1/3-1/12=3/12。
只患色盲病的几率（排除同时患两种病）：1/4-1/12=2/12。
只患其中一种病的几率：根据加法定律，3/12+2/12=5/12。
③7号个体的基因型为1/3 A A XBY和2/3 A a XBY；9号个体的基因型是1/2 aaXBXB和1/2aaXBXb；
若两者结婚，色盲发病率为：1/2XBXb×XBY→1/2×1/4=1/8
白化病发病率为：2/3 A a ×aa →2/3×1/2=1/3
总发病率为：1/8+1/3-1/8*1/3=5/12。
方法二：直接用自由组合规律计算：
同时患两种病的几率：
1/2 aaXBXb×2/3AaXbY→1/2×2/3×1/2×1/2=1/12。
只患其中一种病的几率：
1/2 aaXBXb×1/3AAXbY→1/2×1/3×1/2=1/12
1/2 aaXBXB×1/3AAXbY→1/2×1/3×0=0
1/2 aaXBXb×2/3AaXbY→1/2×2/3×（1-1/2*1/2-1/2*1/2）=1/6
1/2 aaXBXB×2/3AaXbY→1/2×2/3×1/2=1/6
根据加法公式：1/12+0+1/6+1/6=5/12
11．某家庭，父母正常生了既白化又患血友病的男孩，回答下列问题：
（白化由a控制，血友病由h控制）
（1）父母的基因是______________。
（2）如再生一胎，是正常男孩的可能性为______________，患一种病的小孩可能性为______________。
（3）如生了一个正常女孩，她是杂合体的可能是______________。
[答案]
（1）AaXHY； AaXHXh
（2）3/4×1/4=3/16；1/4×3/4+3/4×1/4=3/8。
（3）1－ 1/3×1/2=5/6。
12．有一种雌雄异株的草本经济植物，属ZW型性别决定，即雌株是性杂合体，雄株是性纯合体。已知其叶片上的斑点是由X染色体上的隐性基因（b）控制的。某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择：
（1） 表现型为__________的植株做母本，其基因型为_____________。
表现型为__________的植株做父本，其基因型为_____________。
（2） 子代中表现型为____________的是雌株 。
子代中表现型为____________的是雄株。
[答案]
（1）叶片无斑点，ZBW。叶片有斑点，ZbZb。
（2）叶片有斑点。叶片无斑点。
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