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第3节 伴性遗传
第 2 章 基因和染色体的关系
人教版(2019)·生物学·必修2
01
人类红绿色盲
03
目录
伴性遗传理论在实践中的应用
02
抗维生素 D 佝偻病
04
练习与应用
01
人类红绿色盲
课堂导入
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形腿、
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。
(1)为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?
讨论
红绿色盲检查图
抗维生素D佝偻病
这两种遗传病的致病基因很可能位于性染色体,因此它总是和性别相关联。
(2) 为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?
探究新知
一、 人类红绿色盲
【探究活动1】
阅读课本p35-37, 小组合作完成以下任务。
讨论
(1)什么叫做伴性遗传?其包括哪些类型?
(2)完成课本p35思考 · 讨论,完成讨论: 1、2、3个问题
项目 女性 男性
表型 正常 携带者 色盲 正常 色盲
基因型
基于人类红绿色盲遗传图谱分析,完成下列表格
探究新知
一、 人类红绿色盲
【探究活动1】
阅读课本p35-37, 小组合作完成以下任务。
讨论
(4)完成课本p36-37思考 · 讨论,完成讨论: 1、2、3个问题
(5)红绿色盲的遗传方式及其特点?
探究新知
一、 人类红绿色盲
决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象。
(1)伴性遗传概念
(2)性别决定方式
人类的性别由性染色体决定
体细胞中一对性染色体是异型的,用XY表示
男性:
女性:
体细胞一对性染色体是同型的,用XX表示
图2-12 人类X、Y 染色体
的扫描电镜照片
男性 女性
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
分析人类红绿色盲
下图是一个典型的色盲家族系谱图。从系谱图可知,该家系中只有男性患者,而且男性患者的子女都是正常的;男性患者的女儿与正常人结婚后,生下的儿子却大约有一半是患者。
讨论
1.红绿色盲基因位于X染色体上,还是位于Y染色体上?
2.红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?
X染色体上
隐性基因
无中生有为隐性
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
分析人类红绿色盲
下图是一个典型的色盲家族系谱图。从系谱图可知,该家系中只有男性患者,而且男性患者的子女都是正常的;男性患者的女儿与正常人结婚后,生下的儿子却大约有一半是患者。
讨论
3.如果用B和b分别表示正常色觉和色盲基因,你能在图中标出I代 1、2,II代1、2、3、4、5、6 和 III 代 5、6、7、9 个体的基因型吗?
XbY
XBXB或XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXB
或XBXb
XbY
XbY
XBY
XBXB或XBXb
探究新知
一、 人类红绿色盲
项目 女性 男性
表型 正常 携带者 色盲 正常 色盲
基因型
基于人类红绿色盲遗传图谱分析,完成下列表格
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
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样呢?
XBXb × XbY
XBX b
XbY
F1
P
配子
XB Xb
Xb
Y
XbXb
XBY
携带者
红绿色盲
正常
红绿色盲
1: 1: 1: 1
①男性色盲基因只能来自母亲。
特点
②在他们的后代中,儿子和女儿各有 1/2 的概率为红绿色盲。
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
预测红绿色盲基因的遗传
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?
XbXb × XBY
XBX b
XbY
F1
P
配子
Xb
XB
Y
携带者
红绿色盲
1: 1
①父亲正常,女儿一定正常,母亲色盲,儿子一定色盲。
特点
②在他们的后代中,儿子均为色盲,女儿均为携带者。
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
预测红绿色盲基因的遗传
3.如果色觉正常的女性纯合子和男性红绿色盲患者结婚,情况又会如何?
XBXB × XbY
XBX b
XbY
F1
P
配子
XB
Xb
Y
携带者
红绿色盲
1: 1
①在他们的后代中,儿子的色觉都正常;
特点
②女儿虽表现正常,但由于从父亲那里得到了一个红绿色盲基因;
因此,都是红绿色盲基因的携带者
③男性色盲基因只能传给他女儿
探究新知
一、 人类红绿色盲
思考·讨论
预测红绿色盲基因的遗传
4.如果女性红绿色盲基因的携带者和色觉正常的男性结婚,情况又会如何?
XBXb × XBY
XBX B
XbY
F1
P
配子
XB Xb
XB
Y
XBXb
XBY
正常
携带者
正常
红绿色盲
1: 1: 1: 1
特点
①在他们的后代中,儿子有1/2的概率正常,1/2的概率为红绿色盲;
②女儿都不是色盲,但有1/2的概率是色盲基因的携带者;
③在这种情况下,儿子的色盲基因是从母亲那里遗传来的。
探究新知
一、 人类红绿色盲
(3)伴X隐性遗传病特点
①男性患者多于女性患者
②隔代交叉遗传
③女病,父、子病; 男正,母、女正。
果蝇的白眼遗传
(4)伴X隐性遗传病实例
人类红绿色盲
血友病
02
抗维生素 D 佝偻病
探究新知
二、 抗维生素D佝偻病
【探究活动2】
阅读课本p37, 小组合作完成以下任务。
讨论
(1)抗维生素D佝偻病遗传方式及其特点?
项目 女性 男性
表型 正常 患病 患病 正常 患病
基因型
基于抗维生素D佝偻病遗传方式,完成下列表格
探究新知
二、 抗维生素D佝偻病
肾脏对磷的重吸收出现原发性缺陷,导致磷从尿中大量丢失,血磷持续低下,从而导致骨骼矿化障碍。补充普通剂量的维生素D对此病无效,故称“抗维生素D”。
(1)概念
(2)主要临床表现
①生长迟缓
②骨骼畸形
③牙齿异常
④骨痛与骨折
⑤肌肉无力
(3)遗传方式
伴X染色体显性遗传病。
受显性基因(D)控制
探究新知
二、 抗维生素D佝偻病
①具有世代连续性,代代遗传。
②男病,母、女病。
③患者中女性多于男性。
(4)特点
抗维生素D佝偻病遗传图谱
探究新知
二、 抗维生素D佝偻病
项目 女性 男性
表型 正常 患病 患病 正常 患病
基因型
基于抗维生素D佝偻病遗传方式,完成下列表格
XdXd
XDXD
XDXd
XdY
XDY
探究新知
(3)伴X显性遗传病特点
①女性患者多于女性患者
②世代连续遗传
③男病,母、女病
(4)伴X显性遗传病实例
抗维生素D佝偻病
探究新知
知识拓展
外耳道多毛症
又称毛耳,是指外耳道口及其周围(尤其是耳廓内侧)生长出浓密、粗长的黑色毛发。这种毛发通常比体毛更粗硬,有时可成簇生长,甚至伸出耳道外。
(1)概念
(2)遗传方式
伴Y染色体遗传
(3)特点
① 患者全为男性,女性全部正常。
②无显隐性之分。
③ 父传子,子传孙,具有世代连续性。
伴Y染色体遗传图谱
03
伴性遗传理论在实践中的应用
探究新知
三、 伴性遗传理论在实践中的应用
【探究活动3】
阅读课本p38, 小组合作完成以下任务。
讨论
(1)伴性遗传理论在实践中的应用包括哪些?
(3)若鸡的羽毛由Z染色体上基因决定, B基因决定芦花性状,b基因决定非芦花性状,请设计一个杂交实验方案,通过羽毛的颜色来区分早期雏鸡的性别。
(2)若抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚,从优生角度分析,理应生男孩还是女孩?请写出遗传图解进行分析。
探究新知
三、 伴性遗传理论在实践中的应用
(1)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。
实例分析
若抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚,从优生角度分析,理应生男孩还是女孩?请写出遗传图解进行分析。
XdXd × XDY
XDXd
XdY
F1
P
配子
Xd
XD
Y
女孩患病
男孩
正常
探究新知
三、 伴性遗传理论在实践中的应用
(1)应用
②指导育种工作。
实例
芦花鸡
芦花鸡
鸡的性别决定方式
雌性个体
两条性染色体是异型的(ZW)
雄性个体
两条性染色体是同型的(ZZ)
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,羽毛上没有横斑条纹。
探究新知
三、 伴性遗传理论在实践中的应用
实例分析
若鸡的羽毛由Z染色体上基因决定, B基因决定芦花性状,b基因决定非芦花性状,请设计一个杂交实验方案,通过羽毛的颜色来区分早期雏鸡的性别。
ZbZb × ZBW
ZBZb
ZbW
F1
P
配子
Zb
ZB
W
芦花公鸡
非芦花母鸡
芦花母鸡
非芦花公鸡
双击上方链接
1.演示链接
2.演示方法
打开界面
点击下方绿色按钮操作
3.演示界面预览
趣味互动闯关游戏——伴性遗传
伴性
遗传
课堂小结
伴X隐性遗传
红绿色盲
①男性患者多于女性患者
②隔代交叉遗传
③女病,父、子病; 男正,母、女正。
伴显隐性遗传
抗维生素D佝偻症
①女性患者多于女性患者
②世代连续遗传
③男病,母、女病。
伴Y染色体遗传
外耳道多毛症
① 患者全为男性,女性全部正常。
②无显隐性之分。
③ 父传子,子传孙,具有世代连续性。
应用:
指导优生、指导育种工作。
练习与应用
04
练习与应用
1.家蚕的性别决定方式为ZW型,幼虫发育为成年个体后才具有繁殖能力。家蚕体内的B基因在个体发育中起重要作用,不含B基因的家蚕在幼虫阶段死亡。为研究B、b基因位于常染色体上还是仅位于Z染色体上,科研人员选择雌性成年个体(BB或ZBW)与雄性成年个体(Bb或ZBZb)进行杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.若B、b基因位于常染色体上,则F1成虫中的b基因频率为1/4
B.若B、b基因位于常染色体上,则F2有1/16个体在幼虫阶段死亡
C.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F1成虫的性别比例为雌性:雄性=2:1
D.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F2成虫中雄性杂合个体占1/7
C
P为雌性ZBW和雄性ZBZb,F1后代中雌性(ZBW)与雄性(ZBZB和ZBZb)=1:2
练习与应用
2.下图为甲、乙两种单基因遗传病的家系,其中I4不携带甲病(用A、a表示相关基因)的致病基因,乙病(用B、b表示相关基因)在人群中的发病率是1/10000,不考虑变异和同源区段。下列分析正确的是( )
A.单基因遗传病指受一个基因控制的遗传病
B.乙病为伴X染色体上的隐性遗传病
C.Ⅱ6双亲基因型分别是AaXBX 、AaXbY
D.Ⅲ10与正常女性婚配生出患乙病孩子的概率是1/202
一对等位基因
常染色体隐性遗传病
BbXAXa、BbXaY
D
练习与应用
3.某家禽羽毛的颜色受Z染色体上的等位基因E(栗色)和e(黄色)控制;常染色体上的等位基因B、b也影响羽色,基因B控制色素合成,基因b纯合时羽色为白色。下列叙述错误的是( )
A.该家禽群体中,白色羽毛个体共有5种基因型
B.黄色羽毛雌雄家禽杂交,后代通常不会出现栗色个体
C.让栗色雌禽测交,根据后代表型不能确定亲本栗色雌禽的基因型
D.让纯合栗色雌禽和纯合黄色雄禽杂交,通过羽色可区分后代的性别
C
让栗色雌禽测交,亲本的基因型组合为B_ZEW×bbZeZe,若栗色雌禽的基因型为BBZEW,则测交后代中BbZeW(黄色):BbZEZe(栗色)=1:1;若栗色雌禽的基因型为BbZEW,则测交后代中BbZeW(黄色):bbZeW(白色):BbZEZe(栗色):bbZEZe(白色)=1:1:1:1,C错误
练习与应用
4.某动物家系的系谱图如下图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,的基因型为Xa1Xa2 , Ⅰ2的基因型为Xa3Y , Ⅱ1和Ⅱ4的基因型均为Xa4Y,Ⅳ1为杂合子的概率是( )
A.49/64 B.27/32 C.13/16 D.7/8
【详解】根据题干信息和图可知:Ⅰ1基因型为Xa1Xa2 ,Ⅰ2基因型为Xa3Y,所以Ⅱ2和Ⅱ3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2Xa2 Xa3。又因为Ⅱ1和Ⅱ4基因型均为Xa4Y,可以算出Ⅲ1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4,而Ⅲ2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出Ⅳ1为纯合子的概率为3/16,杂合子的概率为1-3/16=13/16。ABD错误,C正确。
C
5.早发性高度近视是单基因遗传病,这种近视进展快、并发症风险高,需要早期干预以减少视力损害,如图是患病家族的系谱图,Ⅰ-1不携带该病的致病基因,下列相关叙述错误的是( )
练习与应用
B
A.该病可能为常染色体显性遗传病
B.该病可能为常染色体隐性遗传病
C.该病可能为伴X染色体显性遗传病
D.该病不可能为伴 X染色体隐性遗传病
若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ 2为aa,Ⅰ 1为Aa,不符合“Ⅰ 1不携带该病的致病基因”。
6.线粒体糖尿病(MDM)是一种由线粒体DNA上的基因M突变所致的遗传病。受精作用时,精子的线粒体不进入卵子。下列有关叙述正确的是( )
A.线粒体糖尿病是由一对等位基因M、m控制的
B.男性患者的女儿一定会患病
C.妻子患MDM,丈夫正常,则所生儿子患病的概率为50%
D.MDM的遗传不遵循基因分离定律
练习与应用
D
线粒体糖尿病(MDM)是一种由线粒体DNA上的基因M突变所致的遗传病
细胞质遗传的疾病,男性患者的女儿不一定会患病
100%
练习与应用
7.如图是某家族中甲病和乙病两种遗传病的遗传系谱图,分别受两对等位基因A、a和B、b控制,已知其中一种病为伴性遗传病,下列正确的是( )
A.3号与10号基因型相同的概率为2/3
B.乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传
C.若9号携带乙病的致病基因,那么该致病基因来自1号
D.若7号与9号结婚,则他们生育的孩子表现正常的概率为1/3
A
伴性遗传
9号的基因型为aaXBXb ,则Xb来自于5号,5号的Xb来自于2号
9号的基因型为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,7号的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,则他们生育的孩子表现正常的概率为2/3×3/4=1/2
8.果蝇的翅膀中正常翅和残翅,其中正常翅为野生型,残翅是某基因突变的结果,现将一对正常 翅雌果蝇与残翅雄果蝇杂交,子代雌果蝇中都为正常翅、雄果蝇都为残翅,下列说法合理的是( )
A.控制正常翅和残翅的基因位于X染色体上,且正常翅为隐性性状
B.控制残翅的基因只位于Y染色体上,X染色体上没有其等位基因
C.控制正常翅和残翅的基因位于常染色体上,杂合子在雌果蝇和雄果蝇中表现型相同
D.控制正常翅和残翅的基因位于叶绿体或线粒体中的某DNA分子上
练习与应用
B
假设控制残翅的基因位于Y染色体上,X染色体上没有其等位基因,则子代的雄果蝇与亲本雄果蝇表现型相同,都为残翅,并且雌果蝇中不会出现残翅,符合题意,B正确
作业
完成配套作业
人教版(2019)·生物学·必修2