问题探讨
1、红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病基因位于性染色体上,因此这两种遗传病在遗传表现上总是和性别相关联。
2、红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病基因都在X染色体上,但红绿色盲基因是隐性基因,抗维生素D佝偻病基因是显性基因。
伴性遗传
第2章 第3节
1、什么是伴性遗传?
2、伴性遗传有什么特点?
3、伴性遗传在实践中有什么应用?
伴性遗传
定义
基因位于性染色体上,遗传上和性别相关联的现象叫做伴性遗传。
分类
X染色体隐性遗传
X染色体显性遗传
Y染色体遗传
实例
红绿色盲; 血友病;抗维生素D佝偻症;
人类印第安毛耳外耳廓多毛症
X
Y
同源区段
非同源区段
非同源区段
(一)情景剧:道尔顿的故事
约翰?道尔顿(1766-1844)
英国化学家和物理学家
一、人类红绿色盲症
红绿色盲(道尔顿症)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。
(二)思考与讨论
一对特殊的同源染色体:
3、Ⅰ1:XbY、 Ⅰ2:XBXB或XBXb ;
Ⅱ1:XBXB或XBXb 、 Ⅱ2:XBY、 Ⅱ3:XBXb 、
Ⅱ4:XBY、Ⅱ5:XBXb 、 Ⅱ6:XBY;
Ⅲ5:XBY、 Ⅲ6:XbY、Ⅲ7:XbY、 Ⅲ9:XBXB或XBXb
X
Y
同源区段
非同源区段
非同源区段
1:决定红绿色盲的基因位于X染色体上;
2、红绿色盲基因是隐性基因;
人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型
女性
男性
基因型
表现型
正常
正常
(携带者)
正常
色盲
色盲
为什么男性患病率高于女性?
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
B
B
B
b
b
b
B
b
男性只有一条X染色体,只要有红绿色盲基因就表现为红绿色盲;
女性有两条X染色体,必须两条X染色体上都有红绿色盲基因才表现为红绿色盲。
因此在人群中,红绿色盲患者中男性(约7%)多于女性(约0.5%)。
(三)红绿色盲遗传规律分析
1.色觉正常的女性纯合子 Х男性红绿色盲
2.女性携带者 Х正常男性
3.女性携带者 Х 男性红绿色盲
4.女性红绿色盲 Х 正常男性
色觉正常的女性纯合子 Х 正常男性
女性红绿色盲 Х 男性红绿色盲
(四)续写前缘——道尔顿的后代
1. 正常女性与男性红绿色盲结婚后的遗传现象
XbY
男性色盲
Xb
Y
亲代
配子
子代
XBXB
女性正常
XB
XBXb
XBY
女性携带者
男性正常
1 : 1
1:男性的色盲基因只能传给谁?
女儿
2. 女性携带者与正常男性结婚后的遗传现象
XBXb
XBY
女性携带者
男性正常
XB
Xb
XB
Y
亲代
配子
子代
XBXB
XBXb
XBY
XbY
1 : 1 : 1 : 1
女性正常
女性携带者
男性正常
男性色盲
2: 男孩的色盲基因来自父亲还是母亲?
母亲
3. 女性携带者与男性红绿色盲结婚后的遗传现象
XBXb
XbY
女性携带者
男性正常
XB
Xb
Xb
Y
亲代
配子
子代
XBXb
XbXb
XBY
XbY
1 : 1 : 1 : 1
女性携带者
女性色盲
男性正常
男性色盲
交叉遗传:
父亲→女儿→外孙(女)
红绿色盲的遗传途径——交叉遗传
XbY
XBXb
XbY
4. 女性红绿色盲与正常男性结婚后的遗传现象
XBY
男性正常
XB
Y
亲代
子代
XbXb
女性色盲
Xb
XBXb
XbY
女性携带者
男性色盲
1 : 1
配子
3:红绿色盲女性的父亲和儿子是否表现正常?
小结——X染色体隐性遗传病特点
伴性遗传的判定:无中生有为隐性
患者男性多于女性:
通常为交叉遗传 、隔代遗传
色盲典型遗传过程是父亲→女儿→外孙
女患者的父亲与儿子均是患者
男性正常,其母亲和女儿的表型一定正常
二、抗维生素D佝偻症
成因:
磷、钙吸收不良而导致骨发育障碍
表现:
X型(或0型)腿、骨骼发育畸形(如鸡胸)、生长缓慢等
女性
男性
基因型
表现型
正常
患者
(病情轻)
正常
患者
患者
XdXd
XDXd
XDXD
XdY
XDY
d
d
d
D
D
d
D
D
抗维生素D佝偻病系谱图
I
II
III
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
XDY
XDXd
XDXd
XdY
XdXd
XdXd
讨论:
观察总结该系谱图的特点
XDXd
XDY
XdY
伴性遗传的判定:有中生无为显性
女性患者多于男性患者(女性有两条X染色体,具有致病基因D的概率更大),部分女性患者病症较轻
具有世代连续性(连续遗传)
男患者,其母亲、女儿均是患者(交叉遗传)
患者的双亲中必有一个是患者
小结——X染色体显性遗传病特点
三、外耳道多毛症
讨论:
观察总结该系谱图的特点
患病男性
正常女性
致病基因只位于Y染色体,无显隐性之分
患者全部是男性,具有世代连续性
“ 父传子、子传孙、
传男不传女”(限雄遗传)
小结——Y染色体遗传病特点
性别决定
XY型
♂:XY ♀:XX
例:哺乳动物、部分鱼类、部分两栖类、大部分雌雄异株的植物(如柳、杨树)等
ZW型
♂:ZZ ♀:ZW
例:鸟类、蝶类、蛾类等
有些生物的性别决定较特殊,如蜜蜂、蚂蚁取决于是否受精,雄峰由未受精的卵发育而来;有的还与环境有关,如大部分蛇类和蜥蜴类。
四、伴性遗传在实践中的应用
讨论:现有芦花雌鸡和非芦花雄鸡交配,如何判断早期的雏鸡的性别?
芦花鸡
非芦花鸡
表型
羽毛有黑白相间的横斑条纹
无
控制基因
ZB
Zb
基因型
雄:
雄:
雌:
雌:
ZBZB或ZBZb
ZBW
ZbZb
ZbW
根据遗传规律推算后代患病概率,指导优生优育;
2、指导育种工作。
)
四、伴性遗传在实践中的应用
ZBW
芦花雌鸡
ZB
W
P
F1
ZbZb
非芦花雄鸡
Zb
ZBZb
ZbY
芦花雄鸡
非芦花雄鸡
1 : 1
配子
拓展:探究有关基因在常染色体还是X染色体上
(1)若这对基因在常染色体上,则有:
1、在已知显隐性的情况下,选用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交(相关基因用A、a表示)
aa(♀)×AA(♂)→Aa,后代全部表现为显性性状;
aa(♀)×Aa(♂)→Aa、aa,后代雌雄个体都一半表现为显性性状,一半表现为隐性性状;
(2)若这对基因在X染色体上,则有:
XaXa × XAY→XAXa、XaY,后代雌性全部表现为显性性状;雄性全部表现为隐性性状。
拓展:探究有关基因在常染色体还是X染色体上
(1)若这对基因在常染色体上,则有:
2、在未知显隐性的情况下,选用雌雄纯合子进行正反交实验(相关基因用A、a表示)
AA(♀)×aa(♂)→Aa,后代全部表现为显性性状;
aa(♀)×AA(♂)→Aa,后代全部表现为显性性状;
(2)若这对基因在X染色体上,则有:
XAXA × XaY→XAXa、XAY,后代全部表现为显性性状;
XaXa × XAY→XAXa、XaY,后代雌性全部表现为显性性状;雄性全部表现为隐性性状。
正反交结果不同,且子代性状表现与性别相关联
拓展:探究有关基因在常染色体还是X染色体上
3、可依据子代性别、性状的数量比分析确定基因位置:
若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明性状表现与性别无关,确定基因在常染色体上;
若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明性状表现与性别有关,确定基因在性染色体上;
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
根据表格信息分析可知控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,控制直毛和分叉毛的基因在X染色体上。
拓展:遗传病遗传方式的判断
1、首先确定是不是伴Y遗传:
若系谱图中女性全部正常,患者全为男性,且患者的父亲、儿子均为患者,则为伴Y遗传;
患病男性
正常女性
拓展:遗传病遗传方式的判断
2、其次确定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
患病男性
正常女性
图1
图2
拓展:遗传病遗传方式的判断
3、确定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,最大可能是伴X染色体隐性遗传,如图1;
②若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定是常染色体隐性遗传,如图2;
图1
图2
拓展:遗传病遗传方式的判断
3、确定常染色体遗传还是伴X染色体遗传:
(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,最大可能是伴X染色体显性遗传,如图1;
②若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定是常染色体显性遗传,如图2;
图1
图2
拓展:遗传病遗传方式的判断
4、不能直接确定的类型:若系谱图中无法利用上述特点做出判断,只能从可能性大小来推断:
(1)若世代连续,则很可能是显性遗传病;
(2)若男女患者各约占1/2,则致病基因很可能在常染色体上;
(3)若系谱图中男性患者多于女性患者,则最可能是伴X染色体隐性遗传;
(4)若系谱图中男性患者少于女性患者,则最可能是伴X染色体显性遗传;
(5)若系谱图中每个世代表现为父亲有病,儿子全患病,女儿全正常,则最可能是伴Y遗传。