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生物学
必修二
遗传和进化
第2章 第3节
伴性遗传
小测试:
红绿色盲检测图
红绿色盲是一种常见的人类遗传病,患者由于 色觉障碍,不能像正常人一样区分红色和绿色。据调查,在红绿色盲患者中,男性远远多于女性。
抗维生素D佝偻病也是一种遗传病,患者常表现出O型腿、骨骼发育畸形、生长发育缓慢等症状。但这种病与红绿色盲不同,患者中女性多于男性。
讨论
1.为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?
2.为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?
这两种遗传病的基因很可能位于性染色体。
红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病;
抗维生素D佝偻病基因为伴X染色体显性遗传病。
一、伴性遗传概念
人类的红绿色盲和抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼睛颜色的遗传非常相似,决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
为什么这些疾病,有的多发于男性,有的却多发于于女性?伴性遗传还有哪些特点?下面通过实例进行分析。
性状与性别相关联
伴性遗传
二、红绿色盲
男性体细胞染色体组成
女性体细胞染色体组成
人类男性和女性染色体组型图
人体细胞含有23对染色体:常染色体22对,性染色体1对。
人类的性别是由性染色体决定,女性用XX表示,男性用XY表示。
X
Y
X和Y同源区段
X非同源区段
Y非同源区段
X染色体携带着许多个基因,Y染色体只有X染色体大小的1/5左右,携带的基因比较少,所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。
X染色体一定比Y染色体大吗?
果蝇的Y染色体比X染色体大
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
正常男性
正常女性
男性患者
女性患者
婚配
Ⅰ、Ⅱ…代表世代数
1、2…代表各世代中的个体;
系谱图
1. 红绿色盲基因位于X还是位于Y染色体上?
2.红绿色盲基因是显性还是隐性基因?
3.用B和b分别表示正常色觉和色盲基因,在图中标出I代1、2,
Ⅱ代1、2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9个体的基因型?
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
1. 红绿色盲基因位于X还是位于Y染色体上?
X染色体上
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
2.红绿色盲基因是显性还是隐性基因?
隐性基因
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
XBXB或XBXb
XbY
XBXB或XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XbY
XbY
XBY
XBXB或XBXb
3.用B和b分别表示正常色觉和色盲基因,在图中标出I代1、2,
Ⅱ代1、2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9个体的基因型?
项目 女性 男性
基因型
表型
1、正常色觉与红绿色盲的基因型和表型
正常
色盲
正常
色盲
携带者
XBXb
XbXb
XBXB
XbY
XBY
XBXB × XBY
XbXb × XBY
XBXb × XBY
XBXB × XbY
XbXb × XbY
XBXb × XbY
2、男女婚配方式有____种:
都正常
都色盲
6种婚配方式=女3种基因型×男2种基因型
6
亲代 女性正常 X 男性色盲
配子
子代
XB XB
XBXb
XbY
XB
Xb
Y
XBY
女性携带者 男性正常
1 : 1
女性正常与男性红绿色盲婚配
男患者的色盲基因只能传给女儿
男性色盲基因的传递方向?
亲代 女性携带者 X 男性正常
配子
子代
XB Xb
XBY
XB
Y
XBXB
XB
Xb
XBXb
XbY
XBY
女性正常
女性携带者与男性正常婚配
1 : 1 : 1 : 1
女性携带者
男性正常
男性色盲
男性的色盲基因只能来自母亲
子代男性的色盲基因来自于?
预测红绿色盲基因的遗传
1、如果一位女性红绿色盲基因携带者和一位男性红绿色盲患者结婚,所生子女的基因型和表型会怎么样?
2、如果一位女性红绿色盲患者和一位色觉正常的男性结婚,情况又会如何?
请将推理过程填写在P37页图中。
XBXb
XBY
XbY
XBXb
Y
XB
Xb
男性正常
女性色盲
Xb
XbXb
XbY
男性色盲
女性携带者
1 1 1 1
女儿色盲父亲必色盲!
XbXb
XBY
Y
XB
男性色盲
1 1
Xb
XBXb
XbY
女性携带者
母亲色盲儿子一定色盲
红绿色盲症(伴X染色体隐性遗传病)的特点
[归纳]
红绿色盲男女6种婚配方式后代患病情况
① XBXB × XBY →
③ XbXb × XBY →
② XBXb × XBY →
⑤ XBXb × XbY →
④ XBXB × XbY →
⑥ XbXb × XbY →
无色盲
男:50%,女:0
男:100%,女:0
无色盲
男:50%,女:50%
都色盲
特点1:男患者多于女患者
XBY
XbY
XBXB
XBXb
XBY
XBXB
XBXb
XBY
XbY
XBXb
XBXb
XbXb
XBY
XbY
I
II
III
IV
XBY
XBXb
XbY
V
系谱图:
特点2:
一般是隔代遗传(第1和3代有病,第2代无病)
特点3:女患者父亲以及
儿子必病。
交叉遗传 (男患传女,女患传男)
红绿色盲症(伴X染色体隐性遗传病)的特点
[归纳]
1.患者男性多于女性。
2.通常为交叉遗传和隔代遗传。
色盲典型遗传过程是:外公→女儿→ 外孙。
3.女性患者,其父和子必患病。
抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病。患者由于对P、Ca吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型(或0型)腿、骨骼发育畸形(如鸡胸)、生长缓慢等症状。
三、抗维生素D佝偻病
项目 女性 男性
基因型
表型
1、正常与患者的基因型和表型
患者
正常
患者
正常
患者
XDXd
XdXd
XDXD
XdY
XDY
抗维生素D佝偻病病受显性基因(D)控制
症状较轻
2、伴X染色体显性遗传病的特点
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
9
4
7
8
抗维生素D佝偻病的系谱图
女患者多于男患者
(男病母女均病)
父病女必病、
世代遗传
子病母必病
一、伴性遗传的概念
二、红绿色盲症的遗传分析
1.遗传性质:X染色体上的隐性基因(b)控制
2.传特递点:
患者男性多于女性、交叉遗传、母患子必患,女患父必患。
三、抗维生素D佝偻病的遗传分析
1.遗传性质:X染色体上的显性基因(D)控制
2.传特递点:
患者女性多于男性、具有世代连续性、父患女必患、子患母必患;
小结:
1.下列关于人类红绿色盲的说法,正确的是( )
A.父亲正常,女儿必正常;母亲色盲,儿子必色盲
B.若女孩是色盲基因携带者,则该色盲基因是由父方遗传来的
C.人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上
D.男性色盲基因不传儿子只传女儿,女儿一定会生下患色盲的外孙
A
练习
2.抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是( )
A.短指的发病率男性高于女性
B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性
D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
B
1.在医学和生产实践中应用
根据伴性遗传的规律,可以推算后代的患病概率,从而指导优生。
例如:抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚,通过对后代的患病情况进行分析,就可以从医学角度对他们的生育提出建议。
XaXa
XAY
×
亲代
配子
Xa
XA
Y
XAXa
XaY
子代
女患
男正
伴性遗传在实践中的应用
芦花鸡
非芦花鸡
2.确定幼年动物性别,指导生产实践
Z
Z
W
ZW
ZZ
ZW
1 : 1
ZZ
×
♂
♀
zz
zw
异型
同型
♂
♂
♀
♀
性染色体
ZW型:鸟类、蛾蝶类
ZW型性别决定
芦花鸡羽毛上有黑白相间的横纹条斑,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有红斑条纹。通过表型(羽毛的特征)选择,把雌性和雄性区分开,选到我们期望的基因型。
雌性: ZBW(芦花) ZbW(非芦花)
雄性: ZBZB(芦花) ZBZb(芦花) ZbZb(非芦花)
芦花鸡
非芦花鸡
zbzb
zBw
zb
×
亲代
zB
w
配子
子代
zBzb
zbw
♀
非芦花鸡
♂
芦花鸡
♂
芦花鸡
非芦花鸡
♀
♂ZZ
♀ZW
确定幼年动物性别,指导生产实践
根据羽毛的特征把雌性和雄性区别开,
从而做到多养母鸡,多得鸡蛋。
外耳道多毛症(伴Y遗传)
讨论:观察总结该系谱图的特点
患病男性
正常女性
①致病基因只位于Y染色体,无显隐性之分
②患者全部是男性,具有世代连续性
③“父传子、子传孙”传男不传女”(限雄遗传)
1.患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑伴Y遗传,无显隐之分
2.确定显隐:无中生有为隐性,有中生无为显性
隐性看女病(女患其父或子正常)
出现——确定常染色体隐性;没出现——最可能X染色体隐性
显性看男病(男患其母或女正常)
出现——确定常染色体显性;没出现——最可能X染色体显性
遗传家系图谱判定
3.再定致病基因的位置:
常隐
常隐或伴X隐
常显
常显或伴X显
判断口诀:
父子相传为伴Y;
无中生有为隐性;隐性遗传看女病,父或子无病为常隐;
有中生无为显性;显性遗传看男病,母或女无病为常显。
提醒:
通过口诀能判断常隐或常显;
伴X隐或伴X显需要根据题干条件。
常隐
请你判断下面这种遗传病的遗传方式
常染色体显性遗传
该病的遗传方式是_ _ __。
伴Y
常隐
常显
判断下列系谱图的遗传方式
最可能(伴X隐)
最可能(伴X显)
患者无性别差异(男:女≈1:1)可能在常染色体上
患者有明显的性别差异:男多女可能为X隐性;
女多男可能为X显性
无上述特征???
隔代遗传可能为隐性,世代遗传可能为显性
最可能(伴X显性遗传)
下图为甲病(A—a)和乙病(B—b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题:
(1)甲病属于 ,乙病属于 。
A.常染色体显性遗传病 B.常染色体隐性遗传病
C.伴x染色体显性遗传病 D.伴X染色体隐性遗传病
E.伴Y染色体遗传病
A
D
(2)Ⅱ-5为纯合体的概率是 ,Ⅱ-6的基因型为
,Ⅲ-13的致病基因来自于 。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-13结婚,生育的孩子患甲病的概率
是 ,患乙病的概率是 。
1/2
aaXBY
Ⅱ-8
2/3
1/8
下图为甲病(A—a)和乙病(B—b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题:
基因位置的确认及遗传实验设计
基因位置
常染色体
性染色体
X染色体
细胞核
细胞质(线粒体、叶绿体)
Y染色体
X、Y同源区段
判断在常染色体上还是在X染色体上
方法:
(2)、正反交法
(1)、雌隐雄显法
(显隐性已知)
(显隐性未知)
隐性雌性×显性雄性
子代雌雄表现型一致
常染色体上
子代雌性显、雄性隐
X染色体上
(1)
(2)正反交实验
正反交结果一致
常染色体上
正反交结果不一致
X染色体上
例:已知果蝇的直毛与卷毛是一对相对性状,受一对等位基因控制,且直毛(A)对卷毛(a)为显性。若实验室有纯合的直毛和卷毛雌雄果蝇若干,请你通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上?
某小组在饲养的果蝇中发现有的果蝇是黑身,有的是灰身;有的是分叉毛,有的是直毛,并用两只灰身直毛果蝇杂交,得到的子代类型和比例如下表:
灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛
雌蝇 3/4 0 1/4 0
雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8
(1)控制直毛与分叉毛的基因位于______染色体上。
(2)亲代果蝇的基因型分别为_______________________ (黑身、灰身用B、b表示、分叉毛、直毛用F、f表示)。
X
BbXFY BbXFXf
伴性遗传和常染色体遗传综合题型
某小组在饲养的果蝇中发现有的果蝇是黑身,有的是灰身;有的是分叉毛,有的是直毛,并用两只灰身直毛果蝇杂交,得到的子代类型和比例如下表:
灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛
雌蝇 3/4 0 1/4 0
雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8
伴性遗传和常染色体遗传综合题型
(3)子代雄性果蝇的基因型有________种,
其中灰身直毛的基因型为____________________。
(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合子与杂合子
的比例为________________________。
6
BBXFY、 BbXFY
1:5
某生物的两对相对性状分别受A/a和B/b控制。
(1)一个基因型为AaBb的个体中,A和B基因位于一条染色体上,
a和b位于其同源染色体上。
该生物自交,后代的性状表现如何
测交呢 (不考虑互换)
自交后代共有两种表型,比例为A_B_∶aabb=3∶1;
测交后代也有两种表型,比例为AaBb∶aabb=1∶1。
(2)若(1)中该基因型为AaBb的个体中,A和b基因位于一条染色体上,a和B位于其同源染色体上。
该生物自交,后代的性状表现如何
测交呢 (不考虑互换)
自交后代共有三种表型,比例为aaBB∶AaBb∶Aabb =1∶2∶1;
测交后代有两种表型,比例为aaBb∶Aabb=1∶1。
6.基因型为Mm的动物,在其精子形成过程中,基因M与M、m与m、M与m彼此分开,分别发生在( )①精原细胞形成初级精母细胞时
②初级精母细胞形成次级精母细胞时
③次级精母细胞形成精细胞时
④精细胞形成精子时A.①②③ B.③③②C.②②③ D.②③④
B
若一对等位基因(A、a)位于1、2号染色体上,则这个群体中有
种基因型;若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上,则这个群体中雄性个体有 种基因型。
3
4