生物人教版（2019）必修2 2.3伴性遗传（共58张ppt）课件

(共58张PPT)
伴性遗传
明学习目标
1．概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。
2．基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析。对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。
3．运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议，关注伴性遗传理论在实践中的应用。
(一)伴性遗传
1．概念：位于_________上的基因所控制的性状在遗传上总是与_____相关联的现象。
2．常见实例：人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇眼睛颜色的遗传等。
性染色体
性别
预习检查
小组长检查，课代表收集问题
(二)人类红绿色盲
1．人类的X、Y染色体
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_________，如红绿色盲基因。
等位基因
2．人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
项目 女性 男性 基因型 XBXB ______ ______ XBY _____
表型 正常 正常(携带者) 色盲 正常 色盲
XBXb
XbXb
XbY
3.人类红绿色盲遗传的主要婚配方式与子代表现
(1)女性正常和男性色盲
(2)女性携带者和男性正常
女性携带者
男性色盲
(3)女性色盲与男性正常
男性色盲
(4)女性携带者与男性色盲
男性色盲
女性色盲
4．伴X染色体隐性遗传的特点
(1)患者中男性远______女性。
(2)男性患者的致病基因只能从______那里传来，以后只能传给_____。
(三)抗维生素D佝偻病
1．基因位置：位于___染色体上。
多于
母亲
女儿
X
2．基因型和表型[连线]
3．伴X染色体显性遗传的特点
(1)患者中女性______男性，但部分女性患者病症较轻。
(2)男性患者与正常女性婚配的后代中，_____都是患者，_____正常。
(四)伴性遗传理论在实践中的应用
1．在医学上的应用：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。
多于
女性
男性
2．在育种工作中的应用
(1)鸡的性别决定
性别 性染色体类型 性染色体组成
雌性 异型 _____
雄性 _____ ZZ
ZW
同型
(2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
结合教材P35“图2－12人类X、Y染色体的
扫描电镜照片”，回答下列相关问题：
(1)正常男性的染色体组成为_______，正常
女性的染色体组成为________。
(2)男性个体进行正常减数分裂时，次级精母细胞不可能同时存在X、Y两条性染色体，其原因是_________________________________。
44＋XY
44＋XX
减数分裂Ⅰ后期X、Y同源染色体分离
(3)控制人类红绿色盲的基因只位于X染色体上，控制人类红绿色盲的基因是否存在等位基因？
在女性体内存在等位基因，在男性体内不存在等位基因。
(4)X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。若控制某一相对性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则男性的基因型有_________________________ (用A、a表示基因)4种。
XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
判断下列叙述的正误
(1)各种生物细胞内的染色体均可分为常染色体和性染色体。( )
(2)男性红绿色盲患者的母亲和女儿一定是患者。( )
(3)抗维生素D佝偻病在女性中的发病率高于男性。( )
(4)X染色体上的显性基因的遗传不遵循分离定律。( )
(5)性染色体组成为ZW型的生物，W染色体来自父本。( )
×
√
×
×
×
探究一
自然界中不同生物的性别决定方式一般也有所不同：环境决定型(温度决定，如很多爬行类动物)；年龄决定型(如鳝)；染色体数目决定型(如蜜蜂和蚂蚁)；染色体形态决定型(如人类和果蝇等为XY型、鸟类和蛾类等为ZW型)等。下图是几种生物的性别决定方式：
(1)人类体细胞内染色体数目是多少对？人类红绿色盲基因位于什么染色体上？
23对；X染色体。
(2)在观察蝗虫减数分裂的实验中，作为最佳实验材料应该选择蝗虫的精巢还是卵巢？请简要说明理由。
精巢；雄性动物一次会产生大量精子，处于减数分裂过程的细胞多，便于观察。
(3)蜜蜂有性染色体吗？据图分析蜜蜂的性别决定方式及雄蜂和雌蜂由什么细胞发育而来。
没有；蜜蜂的性别是由染色体数目决定的；未受精的卵细胞可直接发育成雄蜂，受精卵发育成雌蜂(蜂王和工蜂)。
归纳
1．性别决定
(1)概念理解
①指细胞内遗传物质对性别的作用。
②受精卵的遗传物质是性别决定的物质基础。
③性别决定的时期：精卵结合时。
(2)常见方式
XY型 染色体 雄性：常染色体＋XY(异型)
雌性：常染色体＋XX(同型)
生物类群 某些鱼类、部分两栖类、哺乳动物、双翅目昆虫(如果蝇)和大多雌雄异体植物(如菠菜)等
ZW型 染色体 雄性：常染色体＋ZZ(同型)
雌性：常染色体＋ZW(异型)
生物类群 鸟类、鳞翅目昆虫等
2．伴性遗传的类型及特点
类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传
模型图解
基因位置 致病基因只位于Y染色体上 隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上 显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上
遗传特点 ①患者全为男性 ②父传子、子传孙 ①男性患者多于女性患者 ②往往隔代交叉遗传 ③女患父子患 ①女性患者多于男性患者
②连续遗传
③男患母女患
举例 外耳道多毛症 血友病、红绿色盲 抗维生素D佝偻病
续表
例1 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点的叙述，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和儿子都是该病的患者
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
[答案]　B
[解析]　短指为常染色体显性遗传病，在人群中其发病率男性与女性相同，A错误；
红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，男性个体只要有一个色盲基因即患病，因此红绿色盲女性患者的父亲和儿子都是该病的患者，B正确；
抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病，其特点之一是女患者多于男患者，C错误；
白化病属于常染色体隐性遗传病，往往在一个家系的几代人中隔代出现，D错误。
例2　人的X染色体和Y染色体大小、形态
不完全相同，存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段
(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。下列有关叙述错误的是(　 )
A．若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的，则患者均为男性
B．若某病是由位于同源区段Ⅱ上的隐性致病基因控制的，则该病的遗传情况可能与性别有关
C．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的，则男性患者的儿子一定患病
D．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的，则女性患者的儿子一定患病
[答案]　C
[解析]　由题图可以看出，非同源区段Ⅲ位于Y染色体上，X染色体上无对应的部分，因此若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的，则患者均为男性，A正确；
Ⅱ区段是X和Y染色体的同源区段，其上的遗传病，男女患病率不一定相等，与亲本染色体上的基因有关(设相关基因用A、a表示)，如①XaXa×XaYA，后代所有显性个体均为男性，所有隐性个体均为女性，②XaXa×XAYa，后代所有显性个体均为女性，所有隐性个体均为男性，故此种情况下遗传情况与性别相关联，B正确；
由题图可知，非同源区段Ⅰ位于X染色体上，Y染色体无对应区段，若某病由该区段上的显性基因控制，男性患者致病基因总是传给女儿，女儿一定患病，而儿子是否患病由母方决定，C错误；
若某病是由位于非同源区段Ⅰ上隐性致病基因控制的，儿子的X染色体一定来自母亲，因此女性患者的儿子一定患病，D正确。
小结： X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲。向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。向下一代传递时，X2、X3中任何一条既可以传给女儿，又可以传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。　　
变式1．某二倍体动物的性染色体仅有X染色体，其性别有3种，由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性，只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中，仅有1条X染色体的为雄性，有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性，而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死，雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变，下列推断错误的是(　 )
A．3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有6种可能
B．两个基因型相同的个体杂交，F1中一定没有雌性个体
C．多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，F1中雌性与雄性占比相等
D．雌雄同体的杂合子自体受精获得F1，F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
答案：A　
解析：假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有TTXO、TTXX、TTRXO、TTRXX、TRTRXO、TRTRXX、TDTRXO、TDTRXX、TDTXO、TDTXX 10种可能，A错误；
若后代中有雌性个体，说明亲本一定含有TD，含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性，不能产生下一代，B正确；
多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，雌配子有TD、TR两种，雄配子仅TR一种，F1中雌性(TDTR)与雄性(TRTR)占比相等，C正确；
雌雄同体的杂合子(基因型为TTRXX)自体受精获得F1，F1基因型为1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)、1/4TRTRXX(雄性)，只有1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)才能自体受精获得F2，即1/3TTXX(雌雄同体)、2/3TTRXX(雌雄同体)自体受精产生下一代雄性(TRTRXX)的比例为2/3×1/4＝1/6，D正确。
变式2．某种人类遗传病是由X染色体上的显性基因A控制的，但不会引起男性发病。现有一女性患者与一表现正常的男性结婚，下列推理正确的是(　 )
A．人群中该病的发病率正好等于50%
B．亲代中的正常男性不携带致病基因
C．若该女性患者的基因型为XAXa，则该夫妇的后代患病率为25%
D．若该女性患者的基因型为XAXA，则该夫妇的后代患病率为50%
答案：D　
解析：男性全部表现正常，女性有的患病有的正常，且人群中男性个体数∶女性个体数≈1∶1，因此人群中该病的发病率低于50%，A错误。
男性均表现正常，但基因型有XAY和XaY两种，显然亲代正常男性也可能携带致病基因，B错误。
若该女性患者基因型为XAXa，假设男性基因型为XaY，则后代基因型及表型为XAXa(女儿患病)、XaXa(女儿正常)、XAY(儿子正常)、XaY(儿子正常)，后代患病率为25%；假设男性基因型为XAY，则后代基因型及表型为XAXA(女儿患病)、XAXa(女儿患病)、XAY(儿子正常)、XaY(儿子正常)，后代患病率为50%，C错误。
若该女性患者基因型为XAXA，假设男性基因型为XaY，则后代基因型及表型为XAXa(女儿患病)、XAY(儿子正常)，后代患病率为50%；假设男性基因型为XAY，则后代基因型及表型为XAXA(女儿患病)、XAY(儿子正常)，后代患病率为50%，D正确。
聚焦·学案(二)　遗传系谱图中遗传方式判断的思路和方法
探究二
某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制，如图为该遗传病的系谱图。
(1)该遗传病的遗传方式可能是什么？不可能是什么遗传病？
该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传；不可能是伴Y染色体遗传或伴X染色体显性遗传。
(2)若Ⅱ1为纯合子，该病是什么遗传病？Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么？
常染色体显性遗传病；AA或Aa，aa。
(3)若该病为伴X染色体显性遗传病，则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体？
Ⅲ1和Ⅲ2。
(4)若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少？
100%。
归纳：
(一)系谱图中遗传方式的判断思路
1．首先确定是否为伴Y染色体遗传
(1)若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最大可能为伴Y染色体遗传。如下图：
(2)若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传。
2．其次确定是显性遗传还是隐性遗传
(1)“无中生有”是隐性遗传病，如下图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病，如下图2。
3．再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
(1)在已确定是隐性遗传的系谱图中
①若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X染色体隐性遗传，如下图1。
②若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传，如下图2。
(2)在已确定是显性遗传的系谱图中
①若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X染色体显性遗传，如下图1。
②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传，如下图2。
4．若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；再根据患者性别比例进一步确定，如下图：
(2)如图所示的遗传病最可能为伴X染色体显性遗传病。
(二)遗传病患病概率的计算
1．用集合方法解决两种遗传病的患病概率
当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。
首先根据题意求出患一种病的概率(患甲病或患乙病的概率)，再根据乘法原理计算：
(1)两病兼患概率＝患甲病概率×患乙病概率；
(2)只患甲病概率＝患甲病概率－两病兼患概率；
(3)只患乙病概率＝患乙病概率－两病兼患概率；
(4)只患一种病概率＝只患甲病概率＋只患乙病概率；
(5)患病概率＝患甲病概率＋患乙病概率－两病兼患概率；
(6)正常概率＝(1－患甲病概率)×(1－患乙病概率)或1－患病概率。
2．“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。
②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。
②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
例3　A、B、C、D四个系谱图依次反映了四种遗传病的发病情况，若不考虑变异，那么，根据系谱图可判断，不可能是伴X染色体隐性遗传病的是(　 )
[答案]　D
[解析]　A、B、C图均可能是伴X染色体隐性遗传病；D图由于第一代父亲正常，其女儿患病，所以一定不是伴X染色体隐性遗传病，选D。
例4 如图为某遗传病的家系图，现已查明Ⅱ3不携带该病的致病基因，下列分析不正确的是(　 )
A．Ⅰ1和Ⅱ2的基因型相同
B．Ⅱ2一定携带该病的致病基因
C．Ⅲ1的致病基因的获得途径是
Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1
D．Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为1/2
[答案]　D
[解析]　由题意可知，Ⅱ2和Ⅱ3生出的Ⅲ1患病，且Ⅱ3不携带该病的致病基因，可以判断该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。设该病的致病基因为a，则Ⅰ1和Ⅱ2的基因型均为XAXa，Ⅱ2一定携带该病的致病基因，A、B正确；
Ⅲ1的基因型为XaY，其致病基因的获得途径是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1，C正确；Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为XAXa和XAY，他们所生女儿的基因型为XAXA或XAXa，均表现正常，即Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为0，D错误。
小结：系谱图中遗传方式的判断思路图解
变式1．下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a，乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅰ-2无乙病致病基因，下列说法错误的是(　 )
A．甲病为常染色体显性遗传病
B．乙病为伴X染色体隐性遗传病
C．Ⅱ-3是纯合子的概率为1/8
D．若Ⅱ-4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8
答案：C　
解析：图中Ⅰ-1和Ⅰ-2均患有甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(Ⅱ-4)，说明该病为常染色体显性遗传病；Ⅰ-1和Ⅰ-2均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(Ⅱ-6)，说明乙病是隐性遗传病，又已知Ⅰ-2无乙病致病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病；Ⅱ-3的基因型为A_XBX－，其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2＝1/6；Ⅱ-4的基因型及概率为1/2 aaXBXB、1/2 aaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2＋1/2×1/4＝3/8。