2.3 伴性遗传-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第3节 伴性遗传 第2章 基因和染色体的关系 2024/10/21 2024/10/21 1、通过自主阅读教材P29的内容，能自主归纳萨顿假说内容及依据，初步理解基因位于染色体上。并能分析教材P30减数分裂中基因和染色体的关系。 2、通过学生阅读教材，阐明基因位于染色体上的理论假说和实验证据。进一步理解基因位于染色体上。 3、通过学生设计果蝇测交实验及书写遗传图解，进一步规范遗传图解的书写。 4、通过观察教材P32图2-11，认同科学家利用基因定位技术发现基因在染色体上呈线性排列， 5、通过教师精讲，应用基因在染色体上的知识，学生独立思考、分组讨论，画图说明基因分离定律和基因自由组合定律的实质。 学习目标： 你的 色觉 正常吗？ 来来…… 免费测 色觉啦 课前小活动 性染色体上基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联，这种现象叫伴性遗传. 一、 伴性遗传的概念 二、常见生物的 性别决定的的式 XY型 ZW型 雌性 ：XX （同型）染色体 雄性：XY （异型）染色体 雌性： ZW （异型）染色体 雄性：ZZ（同型）染色体 1.红绿色盲基因位于X染色体上，还是位于Y染色体上？为什么？ 2.红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？ 3.若用B和b分别表示正常色觉和色盲基因，写出对应个体的基因型？ 4.归纳出人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型？（男性与女性） 任务一：阅读教材P35页、完成“思考讨论” 6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 1 2 3 4 6 5 1 2 3 5 7 6 8 10 9 11 12 4 4.若用B和b分别表示正常色觉和色盲基因，写出对应个体的基因型。 XBXB或XBXb XbY XBXB或XBXb XBY XBXb XBY XBXb XBY XbY XbY XBY XBXB或XBXb 总结：采用假设法进行分析： (1)若色盲基因位于Y染色体上，I-1男性将Y染色 体传递给Ⅱ-2，但Ⅱ-2正常（故否定伴Y遗传） 伴Y遗传特点：传男不传女 (2)色觉正常的双亲产生的后代中既有色觉正常的，也有红绿色盲患者，表明红绿色盲这一性状为隐性性状，因此，红绿色盲基因为隐性基因。 特点：无中生有为隐性 女性 男性 基因型 表现型 正常 携带者 患者 正常 患者 XBXB XBXb XbXb XBY XbY （3）伴X隐性遗传 任务二：参考教材P36的遗传图解，完成37页思考讨论记录在课本上 三：伴X染色体隐性遗传的特点 以上三点遗传规律不仅是人类红绿色盲的遗传特征，也是所有由X染色体上隐性致病基因控制的遗传病的特征，如血友病等。 任务三：根据36页图2-14及37页图2尝试总结色盲症的遗传特点 即父亲的色盲基因传递给女儿，儿子的色盲基因来自母亲。人类红绿色盲的遗传规律： （1）男性患者比例多于女性患者。 （2）父亲将色盲基因传递给女儿，儿子的色盲基因来自母亲。 （3）母亲患病，儿子一定患病；女儿患病，父亲一定患病。（女病父子病） 一对新婚夫妇，男性色觉正常，女性色觉正常（父亲为红绿色盲患者）。如果你是医生，你会给他们怎样的优生建议？并说明理由。 1、书写遗传图解，预测后代的表型和基因型。 2、尝试给出优生建议。 即学即用 易混辨析：从性遗传 人类的秃顶遗传表型如表所示。对夫妇中， 妻子非秃顶，妻子的母亲秃顶:丈夫秃顶，丈夫的父亲非秃顶。这对夫妇生了一个女孩， 其秃顶的概率为 （ ） 二、伴X染色体隐性遗传：抗维生素D佝偻病 隐性基因 正常基因d 显性基因 等位基因 致病基因D 只存在于X染色体， Y染色体上没有有关基因 表示为： XD D d Y Xd 13 任务：阅读教材P37页、完成“表格中的基因型和表型” 二、伴X染色体显性遗传：抗维生素D佝偻病 1.抗维生素D佝偻病有关基因型 性 别 女 男 基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 患者 表现型 患者 正常 患者 正常 14 亲代 配子 子代基因型 子代表型比 正常女性 X 男性患者 2.抗维生素D佝偻病的遗传图解 XdXd XDY Y XD Xd XDXd XdY 女性患者 男性正常 1 ： 1 15 3.伴X染色体显性遗传的特点 小组合作：仿照伴X染色体隐性遗传的特点 总结：伴X染色体显性遗传的特点 a.女性患者多于男性患者 b.具有世代连续性即代代都有患者 c.男患者的母亲和女儿一定患病 16 三.如果基因在Y染色体上其遗传特点是？ a.患者全为男性 b.致病基因是父传子，子传孙 c.无显隐性之分 如外耳道多毛症 17 1.雌隐雄显法 （显隐性已知） 隐性♀ × 显性♂ 子代♀♂表型一致 常染色体上 子代♀显、♂隐 X染色体上 探究有关基因在常染色体还是X染色体上 已知果蝇的直毛与卷毛是一对相对性状，直毛对卷毛为显性，受一对等位基因控制。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？ 18 （1）若这对基因在常染色体上，则有： 2.在已知显隐性的情况下，选用隐雌个体与纯合显雄个体杂交（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。 对点训练 果蝇具有易饲养，性状明显等优点，是经典的遗传学实验材料。已知果蝇红眼为伴X染色体显性遗传，其隐性性状为白眼。下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代性别的一组是(　　)A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 20 果蝇是遗传学研究中一种重要的实验材料，请回答下列相关问题： (1)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，基因位于常染色体上；红眼(R)对白眼(r)为显性，基因位于X染色体上。若表型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配，后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表型，则：①两亲本的基因型：雌________，雄________。②雄性亲本产生的精子的基因型为____________，其比例为________________。(2)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅、一些个体为灰翅，不知道黄翅和灰翅的显隐性关系，但已知该性状受一对等位基因控制。请你设计一个通过两对杂交实验(提示：一对为正交，一对为反交)来判断这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上的方案。推断和结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 21 1、伴性遗传普遍存在 四、伴性遗传在实践中的应用 四、伴性遗传在实践中的应用 鸟类的伴性遗传 与果蝇、人的性别决定方式相反 雌性的两条性染色体是异型的，以ZW表示 雄性的两条性染色体是同型的，以ZZ表示 ZW型的遗传 23 1、在实践中指导育种--根据某一性状特征区分雌性和雄性 如鸡芦花基因B 非芦花基因b 位于Z性染色体上 ZBW ZbW ZBZB ZBZb ZbZb 芦花 非芦花 非芦花 芦花 芦花 基因型 表现型 书写雌雄个体存在的基因和表型 24 你能否根据以上原理设计杂交组合在F1雏鸡就可区分雌雄？并尝试将实验方案书写在课堂练习本上 25 四、伴性遗传在实践中的应用： 小李（男）和小芳是一对新婚夫妇，小芳在两岁时就诊断为是血友病患者。如果你是一名医生，他们就血友病的遗传情况和如何优生向你进行遗传咨询，如果可能的话,你建议他们最好生男孩还是生女孩？ 2、指导人类的优生优育，提高人口素质 例题1： --------生女孩 26 五、伴X、Y遗传 1．X、Y染色体结构分析 (1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因 (2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。 27 (3)也可能有控制相对性状的等位基因位于A、C区段。 ①可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa，XAXA、XAXa、XaXa。 ②该性状在后代男女个体中的表现也与性别有关，例如： ♀XaXa　×　XaYA♂　　　♀XaXa　×　XAYa♂　　　　 ↓　　　　　　　　　　　 ↓ XaYA　　　XaXa　　　　　XAXa　　　XaYa (♂全为显性)(♀全为隐性)　　(♀全为显性)(♂全为隐性) 28 典例：人的X染色体和Y染色体大小、形状不完全相同，但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)(如图所示)。由此可以推测(　　) A．Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性 B．Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为女性 C．Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关 D．Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因 29 2．判断基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上的实验设计思路及分析（实验班讨论+一层次教师精讲+提高班选讲） 适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。 30 (2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。 31 典例：如图为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位基因，非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片段)上的基因不互为等位基因。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答问题。 (1)控制大麻抗病性状的基因不可能位于________片段上。(2)具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型：_______________________。(3)现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：①如果子代全表现为抗病，则这对基因位于________片段上； ②如果子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病，则这对基因位于________片段上；③如果子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病，则这对基因位于________片段上。 32 (1)设计思路 隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。 3．判断基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上的实验设计思路及分析（实验班） 33 user (u) - 典例：小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性，控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y的同源区段，Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y的特有区段)。现有两个纯合品系，一个种群雌雄鼠均为灰色，另一个种群雌雄鼠均为黑色，某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题：(1)根据种群中小鼠的表型，该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上，原因是__________________________________________________________________。 (2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段，可选择________________杂交，观察后代的表型及比例。(3)若另一小组欲通过杂交实验(包括测交)，确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。实验步骤：①黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交；②_______________________________________________； ③统计后代的表型及比例。结果分析：①若后代的表型及比例为___________________________，则B、b基因位于Ⅰ区段上；②若后代的表型及比例为___________________________，则B、b基因位于常染色体上。 34 4．判断两对基因是否位于不同对同源染色体上 (2)两对基因位于一对同源染色体上不遵循基因的自由组合定律，不考虑交叉互换，其子代也呈现特定的性状分离比，如图所示： (1)两对基因位于两对同源染色体上以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生4种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1等。 35 典例：某种雌雄同株异花的植物，花色有白色、红色、紫色和紫红色四种，已知花色由A/a和B/b两对基因控制，其控制色素合成的生化途径如图所示。(备注：当细胞中同时含有紫色素和红色素时，花色为紫红色；不考虑交叉互换) 请回答下列问题：(1)利用该植物进行杂交实验，母本________(填“需要”或“不需要”)去雄，套袋的目的是________________。(2)基因型AaBb植株的花色是________，其自交后代(F1)中白花植株所占比例是________，由此________(填“能”或“不能”)判断两对基因是否遵循自由组合定律。 (3)若AaBb植株的自交后代(F1)中有一半是紫红花植株，说明A、a和B、b在染色体上的位置关系有以下两种类型。请依据F1的表型及其比例进行分析，并在方框中标出B、b基因的位置。 36 5、遗传系谱中遗传病遗传方式的判定程序及方法 第一步：确认或排除伴Y染色体遗传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，正常男性的父亲、儿子全正常，则最可能为伴Y染色体遗传，如图①。 第二步：判断显隐性(1)“无中生有”是隐性遗传病，如图②。 (2)“有中生无”是显性遗传病，如图③。 37 第三步：确认或排除伴X染色体遗传 (1)在已确定是隐性遗传的系谱中：a．女性患者，其父或其子有正常的，一定是常染色体隐性遗传，如图④⑤。 b．女性患者，其父和其子都患病，最可能是伴X染色体隐性遗传(其他遗传病也有可能符合，如常染色体隐性遗传)，如图⑥。 38 (2)在已确定是显性遗传的系谱中：a．男性患者，其母或其女有正常的，一定是常染色体显性遗传，如图⑦。b．男性患者，其母和其女都患病，最可能是伴X染色体显性遗传，如图⑧。 第四步：若以上方法还无法确定，则看一看题中是否有附加条件，通过附加条件再进一步确定。例如图⑨中若Ⅰ2不携带该病的致病基因，则该致病基因位于X染色体上；若Ⅰ2携带该病的致病基因，则该致病基因位于常染色体上。 39 第五步：通过以上步骤仍然无法确定其遗传方式的，只能根据有关遗传特点，如患病比例，作最大可能性判断。例如图⑩的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传。 ⑩ 思考该遗传家系图最可能是哪些遗传方式，最可能是哪种遗传 40 某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图)-6号个体不携带该治病基因。 1．该病为 体 性遗传病。 2．Ⅱ－5是该病致病基因携带者的概率是 ？ 3．Ⅱ－5与Ⅱ－6再生患病男孩的概率为 ？ 4．Ⅲ－9与正常女性结婚，某人建议生女孩，谈谈你的看法？ 即学即用 41 $$