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生物学 必修二
遗传与进化
第2章 基因和染色体的关系
2.3 伴性遗传
一. 性别与性别决定
1、性别:存在于雌雄异体的生物种群中,是个体之间雌雄的差别。雌雄性别与其他性状一样,受遗传物质的控制,同时受环境条件的影响。豌豆、玉米等无性别之分,也无性染色体。菠菜、烟草等具有性别。
2、性别决定
①由性染色体决定
类型 性别决定 生物 备注
XY型 同型性染色体XX为雌性 异型性染色体XY为雄性 人、哺乳动物、多数昆虫等 Y染色体上有雄性基因
XO型 XX为雌性,XO为雄性 蜂类、蚱蜢、蝗虫等
ZW型 同型性染色体ZZ为雄性 异型性染色体ZW为雌性 鸟类、蝶蛾类、某些鱼类等
ZO型 ZZ为雄性,ZO为雌性 少数昆虫
一. 性别与性别决定
②由环境决定
类型 性别决定
营养条件 如蜜蜂的受精卵获得蜂王浆较多则发育为蜂王,否则将发育为不育的工蜂
温度和日照 如鳖卵孵化时,25℃孵化多为雄性,30℃孵化多为雌性
性反转现象 如“牝鸡司晨”,母鸡停止产卵后,卵巢不能分泌雌性激素,抑制卵巢发育,结果使退化了的精巢发育起来,转化为公鸡。
思考:性反转的母鸡与公鸡交配,后代的性别是怎样的?
二. 性染色体与伴性遗传
1、伴性遗传:基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象叫作伴性遗传。
伴性遗传包括:①伴X遗传、②伴Y遗传、③XY同源区段的伴性遗传
2、性染色体(X和Y)
思考:
①伴X遗传②伴Y遗传③XY同源区段的伴性遗传,雌雄个体各有几种基因型?
②基因位于②时,为何也属于伴性遗传?
三. 伴X隐性遗传
1、实例:
红绿色盲:患者不能区分红色和绿色
血友病:活性凝血活酶生成障碍,凝血时间延长,具有轻微创伤后出血倾向,重症患者没有明显外伤也可发生“自发性”出血。
2、特点
①人群中,男患者远多于女患者
思考:已知男性中红绿色盲患病率约为7%,计算女性中色盲患者的患病率。
假定男性患某种伴X隐性遗传病的概率为p,女患者与男患者的比值为多少?
②交叉遗传:男患者的致病基因(X染色体)只能来自于他的母亲,只能传给他的女儿
③女患者的父亲和儿子必患病:可用于否定判断,若发现遗传系谱图符合该特点,不能判断遗传病类型。但不符合该特点就一定不是伴X隐性遗传。
四. 伴X显性遗传
1、实例
抗维生素D佝偻病:患者由于对磷、钙吸收不良而导致骨发育障碍。常常表现为X型(或O型)腿、骨骼发育畸形(如鸡胸)、生长缓慢等症状。
2、特点
①人群中,患者女性多于男性
思考:假定男性患某种伴X显性遗传病的概率为1%,女性患病率为多少?
假定男性患某种伴X显性遗传病的概率为p,女患者与男患者的比值为多少?
②交叉遗传:男患者的致病基因(X染色体)只能来自于他的母亲,只能传给他的女儿
③男患者的母亲和女儿必患病:可用于否定判断,若发现遗传系谱图符合该特点,不能判断遗传病类型。但不符合该特点就一定不是伴X显性遗传。
五. 伴Y遗传
1、实例:外耳道多毛、人的睾丸发育
2、特点:限雄遗传
六. 细胞质遗传
1、细胞质遗传:由质基因(线粒体、叶绿体基因)控制的遗传
2、特点
①母系遗传:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代,子代总是表现出母本的性状。
②杂交后代一般不出现一定比例的性状分离: 减数分裂产生生殖细胞的过程中,细胞质中的遗传物质不能像核内的遗传物质那样进行有规律的分离,而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。
七. 从性遗传
1、从性遗传:所涉及的性状是由常染色体上的基因支配的,具有这种基因的同一基因型个体由于不同性别的内分泌等因素的不同,在一性别中表现为显性,另一性别中表现为隐性。
2、实例
思考:一对夫妇的基因型均为Aa,他们生出秃顶男孩、正常女孩的概率是多少?
AA Aa aa
男性 秃顶 秃顶 正常
女性 秃顶 正常 正常
HH Hh hh
雄性寒羊 有角 有角 无角
雌性寒羊 有角 无角 无角
八. 遗传系谱图
1、一个典型的色盲家族系谱图
八. 遗传系谱图
2、遗传系谱图分析
八. 遗传系谱图
2、遗传系谱图分析
八. 遗传系谱图
2、遗传系谱图分析
①判断显隐性:无中生有为隐性,有中生无为显性
②否定判断:尝试根据特点否定伴X隐性病和伴X显性病
③不确定判断:
常染色体不能被否定
患者男多于女,更可能为伴X隐,女多于男,更可能为伴X显
患者隔代出现,更可能为隐性病,每代均有患者,更可能为显性病
④特殊情况:伴Y遗传病、细胞质遗传
九. 伴性遗传理论在实践中的应用
1、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。
2、指导育种工作
实例1:芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B(ZB)决定的,当它的等位基因b纯合时(ZbZb、ZbW),鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。请设计杂交组合,对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性区分开,从而做到多养母鸡,多得鸡蛋。
十. 伴性遗传重要的杂交组合
1、XAXa × XaY :子代雌雄表现一致
2、XAXa × XAY :子代性状分离比为3:1,雌性个体全为显性,雄性个体显隐各占一半
3、XaXa × XAY :子代性状和性别相关联,雌性全为显性,雄性全为隐性
4、ZaZa × ZAY :同型隐与异型显交配
5、判断基因位于X非同源区段还是位于XY同源区段:隐性个体( XaXa ) × 野生型显性雄性个体( XAY 或XAY A),观察子代雄性个体的性状
十一. 基因位置的判断
1、不知道显隐关系:可用具有相对性状的亲本进行正反交,观察正交和反交子代性状是否与性别相关联(子代雌雄表现是否一致),现象:
若正交和反交子代中雌雄表现无差异,则基因在常染色体上
若正交和反交子代性状与性别相关联,则基因在X染色体上
2、知道显隐关系:同型隐与异型显个体交配,观察子代性状是否与性别相关联(子代雌雄表现是否一致)
分析:1961年首次报道性染色体为3条的XYY男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,部分患者的生殖器官发育不全。你认为这种病是父母哪一方在减数分裂的哪个时期出现异常引起的?为避免这些性染色体异常患儿的出生,临床上应进行哪些检查才能预防?
拓展:
(1)分析以下异常个体的形成原因:XXY综合征(XXY)、多X综合征(XXX)、特纳氏综合征(XO)、21三体综合征(体细胞含有3条21号染色体)
(2) 两个21三体综合征患者婚配,子代情况时怎样的?
(3)父方为XAY,母方为XAXa,生出XAXaY子代的原因是什么?