2.3 伴性遗传-【精准备课】2024-2025学年高一生物同步教学精优课件（人教版2019必修2）

第2章 基因和染色体的关系 1 你的 色觉 正常吗？ 来来…… 免费测 色觉啦 课前活动 双峰驼 奔马 数字25 问题探讨 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。 红绿色盲检查图 讨论：为什么红绿色盲在遗传上总是和性别相关联？ 讨论：为什么患者中男性多于女性呢？ 4 第3节 伴性遗传 主讲教师：zeg 5 聚焦 1 什么是伴性遗传？ 2 伴性遗传有什么特点？ 3 伴性遗传理论在实践中有什么应用？ 1 人类红绿色盲 7 1.1 道尔顿发现红绿色盲的故事 J.Dalton 1766--1844 道尔顿 启示：善于发现问题，执着的寻求答案，对于科学研究是多么的重要！ 1792年，英国人道尔顿在观察一朵花时发现了十分奇怪的现象，这朵花在白天和晚上呈现出两种不同的颜色。这种现象只有他和他的弟弟观察到了，其他人说这朵花始终是粉红色的，道尔顿决定弄清楚原因，他发现自己和弟弟对一些颜色识别不清，原来这是一种色盲现象，为此他发表了论文《有关视觉的离奇事实——附观察记录》，成为第一个发现色盲的人。后来他从事化学等方面的研究，提出了化学史上著名的“原子论” 。 8 伴性遗传：人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼睛颜色的遗传非常相似，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，这种现象叫作伴性遗传。 为什么红绿色盲在遗传上总是和性别相关联？ 9 1.2 人类性别决定方式 XY性染色体决定型： 雄性： 异型性染色体，体细胞含X和Y两条染色体。（XY） 雌性： 同型性染色体，体细胞含两条X染色体。（XX） 男性体细胞染色体组成 女性体细胞染色体组成 人类X、Y染色体的扫描电镜图片 为什么红绿色盲患者男性多于女性？ 10 研究人类的遗传病，我们不能做遗传学实验，但是可以从对系谱图的研究中获取信息。下图是一个典型的色盲家族系谱图。 思考·讨论 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 1 2 3 4 6 5 1 2 3 5 7 6 8 10 9 11 12 4 婚配关系 正常男性 正常女性 色盲男性 色盲女性 Ⅰ、Ⅱ…… 世代数 1、2、3…… 各世代中的个体 11 讨论以下问题，展示学习成果： 红绿色盲基因位于X染色体上，还是位于Y染色体上？ 红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？ 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？ 思考·讨论 12 红绿色盲基因位于X染色体上，还是位于Y染色体上？ 思考·讨论 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 1 2 3 4 6 5 1 2 3 5 7 6 8 10 9 11 12 4 红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？ X染色体上 隐性 13 思考·讨论 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？ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 1 2 3 4 6 5 1 2 3 5 7 6 8 10 9 11 12 4 XBXB或XBXb XbY XBXB或XBXb XBY XBXb XBXb XbY XbY XbY XBY XBY XBY XBXB或XBXb 1.3 红绿色盲遗传特点分析 写出人类正常色觉和红绿色盲所有的基因型，相关基因用B/b表示。 性 别 女 男 基因型 表现型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY B B B b b B b b 患者 正常 正常 (携带者) 正常 患者 15 1.3 红绿色盲遗传特点分析 不同个体婚配，共有多少种婚配组合？写出不同婚配组合的遗传图解。 XbY XBXB 女正常 XBXb 女正常(携带者) XBY XbXb 女患者 有关红绿色盲的基因型共有 种，任意男女婚配共有 种婚配方式。 5 6 男正常 男患者 16 1.3 红绿色盲遗传特点分析 亲代 女性正常/纯合子 X 男性色盲 配子 子代 XB XB XBXb XbY XB Xb Y XBY 女性携带者 男性正常 1 ： 1 结论：男性色盲基因只能传给他女儿 笔记P36 17 1.3 红绿色盲遗传特点分析 结论：男性色盲基因只能从母亲那里传来 亲代 女性携带者 X 男性正常 配子 子代 XB Xb XBY XBXB XB XB Y XBY Xb XBXb XbY 女性正常女性携带者男性正常 男性色盲 1 ： 1 ： 1 ： 1 笔记P36 18 1.3 红绿色盲遗传特点分析 XbY XBXb I II III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 男性的红绿色盲基因（Xb）只能传给他的女儿，由女儿传给外孙。 这种传递特点，在遗传学上叫做交叉遗传，且是隔代遗传。 19 1.3 红绿色盲遗传特点分析 亲代 女性携带者 X 男性色盲 配子 子代 XB Xb XbY XBXb XB Xb Y XBY Xb XbXb XbY 女性携带者 女性色盲 男性正常 男性色盲 1 ： 1 ： 1 ： 1 女儿色盲父亲必色盲 教材P37 20 1.3 红绿色盲遗传特点分析 结论：女病“父子”病 母亲色盲儿子必色盲 亲代 女性患者 X 男性正常 配子 子代 Xb Xb XBY XBXb Xb XB Y XbY 女性携带者 男性色盲 1 ： 1 教材+笔记P37 21 1.3 红绿色盲遗传特点分析 XBXB XBY × XBXb XBY × XbXb XBY × XBXB XbY × XBXb XbY × XbXb XbY 无色盲 男：50％ 女：0 男：100％ 女：0 男：50％ 女：50％ 都色盲 无色盲 6. 5. 4. 3. 1. 2. × 男患者多于女患者 为什么红绿色盲患者中男性多于女性？ 22 1.3 红绿色盲遗传特点分析 伴X隐性遗传的特点 男患多于女患者 隔代遗传，交叉遗传（男—女—男） 女病父必病，女病子必病。 （隐性看女病，女病父子病） 实例： 红绿色盲、血友病 、果蝇眼色的遗传 XbXb XbY XbY XbY XbY 23 由于血液里缺少一种凝血因子，因而凝血的时间延长。 在轻微创伤时也会出血不止，严重时可导致死亡。 血友病的基因是隐性的，其遗传方式与色盲相同。 （伴X隐性遗传） 特点： 病因： 症状： 19世纪，英国皇室中流传着一种非常危险的遗传病。这种病被人们称为“皇家病”或“皇族病”。患者常因轻微损伤就出血不止或因体内出血夭折，很难活到成年，这就是血友病。 女性患者：XhXh 男性患者：XhY 1.4 其他伴X隐性遗传病 24 王超(色盲) 小姨(患病) 外婆(正常) 妈妈(正常) 爸爸(色盲) 外公(色盲) 姨夫(正常) 如图，王超发现爸爸也是色盲，而妈妈正常，所以他认定是爸爸将色盲基因传给他。他的说法对吗？为什么？ XbY XbY XBXb XbY XbXb XBXb 25 2 抗维生素D佝偻病 26 2. 抗维生素D佝偻病遗传特点分析 抗维生素D佝偻病是伴X染色体 显性遗传病 患者由于对P、Ca吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型（或O型）腿、骨骼发育畸形、生长缓慢等症状。 这种病与红绿色盲不同，患者中女性多于男性。 正常 患病 27 2. 抗维生素D佝偻病遗传特点分析 写出人类抗维生素D佝偻病和正常所有的基因型，相关基因用D/d表示。 女性 男性 基因型 表现型 患者 患者 （发病较轻） 正常 患者 正常 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 任意男女婚配共有 种婚配方式。 6 28 2. 抗维生素D佝偻病遗传特点分析 写出6种婚配方式，分析子代患病概率。 XDXD XDY x （1） （2） （3） （5） （4） （6） XDXd XDY x XdXd XDY x XDXD XdY x XDXd XdY x XdXd XdY x 全患病 男：50％ 女：100% 男：0 女：100% 男：50％ 女：50％ 全正常 全患病 女患者多于男患者 29 2. 抗维生素D佝偻病遗传特点分析 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 1 2 3 4 6 5 1 2 3 5 7 6 8 9 4 7 8 XDY XDX－ XDX－ 伴X显性遗传的特点 患者女性多于男性 （女性患者XDXd比XDXD病症轻） 世代连续，交叉遗传（男—女—男） 男病母必病，男病女必病 （显性看男病，男病“母女”病） 30 3 伴Y染色体遗传病 31 3. 伴Y染色体遗传 外耳道多毛症 印度男子耳毛长25厘米，获吉尼斯世界纪录 32 3. 伴Y染色体遗传 伴Y染色体遗传的特点 患者全为男性，女性全部正常 父传子，子传孙，世代连续 没有显隐性之分 33 Y非同源区段 XY同源区段 X非同源区段 X Y 如：人类红绿色盲基因， 果蝇眼睛颜色基因 如：外耳道多毛症基因 如：果蝇的刚毛与截毛基因 伴X染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传 如：抗维生素D佝偻病基因 知识拓展——XY性染色体基因分布 等位基因，遗传与性别有关 4 伴性遗传理论在 实践中的应用 35 4.1 医学方面指导生育 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。 遗传咨询 36 如果你是医生，请给他们一些建议。 4.1 医学方面指导生育 有一对新婚夫妇，丈夫为抗维生素D佝偻病患者，妻子正常，你建议他们生男孩还是生女孩？ 正常女性 患病男性 亲代 配子 子代 XdXd XDY Xd XD Y XDXd XdY 患病女性 正常男性 男病“母女”病 遗传咨询 37 4.2 生产实践指导育种 设计一个杂交方案，可以仅凭羽毛的颜色区分早期雏鸡的性别。 芦花鸡 非芦花鸡 芦花是由Z染色体上显性基因B控制； 非芦花是隐性基因b控制的。 38 4.2 生产实践指导育种 鸡性别决定方式——ZW染色体决定型 芦花鸡 非芦花鸡 雄性： 同型性染色体，体细胞含两条Z染色体。（ZZ） 雌性： 异型性染色体，体细胞含Z和Y两条染色体。（ZW） 芦花是由Z染色体上显性基因B控制； 非芦花是隐性基因b控制的。 （鸟类、爬行类和少数昆虫类） 39 4.2 生产实践指导育种 设计一个杂交方案，可以仅凭羽毛的颜色区分早期雏鸡的性别。 zbzb zBw zb × 亲代 zB w 配子 子代 zBzb zbw ♀ 非芦花鸡 ♂ 芦花鸡 ♂ 芦花鸡 非芦花鸡 ♀ 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。 结论：子代染色体异型为隐性性状 笔记P38 40 ZW性染色体决定型 雄性： 同型性染色体，体细胞含两条Z染色体。（ZZ） 雌性： 异型性染色体，体细胞含Z和Y两条染色体。（ZW） （鸡、鸟类、爬行类和少数昆虫类） 4.3 生物性别决定方式 笔记P38 XY性染色体决定型 雄性： 异型性染色体，体细胞含X和Y两条染色体。（XY） 雌性： 同型性染色体，体细胞含两条X染色体。（XX） （人类、果蝇、蝗虫等） 41 4.3 生物性别决定方式 染色体组数决定型——体细胞内不含性染色体 其性别与染色体的倍数有关，雄性为单倍体，雌性为二倍体。 （蚂蚁、蜜蜂等） 蜂王 雄蜂 工蜂 ♀：2n=32 ♂：n=16 ♀：2n=32 42 4.3 生物性别决定方式 环境因子决定型——体细胞内不含性染色体 鳄鱼在30℃及以下温度孵化时，全为雌性；32℃孵化时，雄性约占85%，雌性占l5%。 （鳄鱼、乌龟等） 乌龟卵在20～27℃条件下孵出的个体为雄性，在30～35℃时孵出的个体为雌性。 此外，没有性别之分的生物，体细胞内不含性染色体。雌雄同株的植物，eg，豌豆、玉米，大多数植物。雌雄同体的动物，eg，蚯蚓。 43 5 练习与应用 44 1.1 概念检测 1. 性染色体携带着许多个基因。判断下列相关表述是否正确. （1）位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系。（ ） （2）位于性染色体上的基因，在遗传中不遵循孟德尔遗传规律，但表现出伴性遗传的特点。（ ） ✖ ✖ 45 2.在下列系谱图中，遗传病(图中深颜色表示患者)只能由常染色体上的隐性基因决定的是 （ ） C 1.1 概念检测 46 3.由X染色体上的隐性基因导致的遗传病可能具有的特点是 （ ） A.如果母亲患病，儿子一定患此病 B.如果祖母患病，孙女一定患此病 C.如果父亲患病，女儿一定不患此病 D.如果外祖父患病，外孙一定患此病 A 1.1 概念检测 47 1.2 拓展应用 1. 人的白化病是常染色体遗传病，正常(A)对白化(a)是显性。一对表型正常的夫妇，生了个既患白化病又患红绿色盲的男孩。回答下列问题。 (1)这对夫妇的基因型是____________________________。 (2)在这对夫妇的后代中，如果出现既不患白化病也不患红绿色盲的孩子，则孩子的基因型是 ______________________________ AaXBY；AaXBXb AAXBXB AAXBXb AAXBY AaXBXB AaXBXb AaXBY 48 4.2 拓展应用 2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，然后统计子一代果蝇的表型及数量比，结果为灰身：黑身=3:1。根据这实验数据，还不能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上，需要对后代进行更详细的统计和分析。请说说你的想法。 如果这对等位基国位于X染色体上,依据子一代的表型，可推知亲代的基因型为XBXb和XBY，子一代灰身:黑身也为3:1，但黑身果蝇全为雄性。 因此，要确定等位基因是否位于X染色体上，还应统计黑身果蝇是否全为雄性。 49 6 遗传系谱图中 遗传方式的判断 50 1、首先确定是不是细胞质遗传、伴Y染色体遗传 2、先确定系谱中的遗传病是显性还是隐性遗传病 3、再判断是常染色体遗传，还是性染色体遗传 4、确定有关个体的基因型 5、概率计算或解答有关问题 51 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 判断是否为细胞质遗传病 细胞质遗传有一个重要的特点：母系遗传（即杂交后代总是表现出母本性状）。 在系谱图中：如果母亲患病，所有子女都患病，则该病很可能是细胞质遗传病；如果母亲患病，而子女中有不患病的，或者孩子患病，而母亲正常，则肯定不是细胞质遗传病。 52 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 判断是否为伴Y染色体遗传病 若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且父亲患病、儿子均患病，则为伴Y遗传。 若在系谱图中出现女性患者，则肯定不是伴Y染色体遗传病。 53 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 判断是显性还是隐性遗传病 无中生有，为隐性遗传病。 有中生无，为显性遗传病。 正常 正常 有病 棕眼 棕眼 蓝眼 正常 有病 有病 不能确定显、隐 隐性遗传 显性遗传 蓝眼为隐性 54 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 判断是常染色体遗传还是伴X染色体遗传病 已确定是隐性遗传病，主要看女病。 若女患病者，其父亲、儿子都患病，则最可能为伴X隐性遗传。 若女患病者，其父亲、儿子有正常，则一定是常染色体隐性遗传。 （常、隐） （常、隐） 总结：无中生有为隐性，隐性看女病，女患“父子”有正非伴性。 55 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 判断是常染色体遗传还是伴X染色体遗传病 已确定是显性遗传病，主要看男病。 若男患病者，其母亲、女儿都患病，则最可能为伴X显性遗传。 若男患病者，其母亲、女儿有正常，则一定是常染色体显性遗传。 （常、显） （常、显） 总结：有中生无为显性，显性看男病，男患“母女”有正非伴性。 56 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测 若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗传。 若该病在代与代之间没有连续性，则该病很可能是隐性遗传。 若患者无性别差异，男女患病各占1/2，该病很可能是常染色体遗传病。 57 6. 遗传系谱图中遗传方式的判断 若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测 若系谱中患者男性明显多于女性，则该病更可能是伴X隐性遗传病。 若系谱中患者女性明显多于男性，则该病更可能是伴X显性遗传病。 若患者有明显的性别差异，即男女患者的数量相差很大，则很可能是伴性遗传，它又分以下三种情况。 若系谱中，每个世代表现为：父亲有病，儿子全病，女儿全正常，病症只在男性中出现，则更可能是伴Y遗传病。 58 7 患病概率计算 59 计算公式 类型 序号 ②＋③或1－(①＋④) 只患一种病概率 ①＋②＋③或1－④ 患病概率 拓展求解 (1－m)(1－n) 不患病概率 ④ n(1－m) 只患乙病概率 ③ m(1－n) 只患甲病概率 ② mn 同时患两病概率 ① 60 7. 患病概率计算 只有伴性遗传的计算 符合分离定律，按照分离定律解题。 伴性遗传和常染色体的综合计算 符合自由组合定律，按照分解组合法计算（用分离定律解自由组合定律的问题）。 61 7. 患病概率计算 “患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法 由常染色体上的基因控制的遗传病 男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率 患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率× 1/2。 由性染色体上的基因控制的遗传病 男孩患病概率/女孩患病概率，只考虑相应性别中的发病情况，指所有男孩/女孩中患病的男孩占的比例 患病男孩概率/患病女孩概率，全部后代中患病男/女的概率。 62 8 基因在染色体上位置的实验探究 63 8. 基因在染色体上位置的实验探究 探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上 若已知性状的显隐性 亲代 子代 XbXb XBY × XBXb XbY 显雄 隐雌 1 1 : 显雌 隐雄 隐雌 × 显雄 若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性，则相应基因在X染色体上 若子代中雌性有隐性，雄性中有显性，则相应基因在常染色体上 64 8. 基因在染色体上位置的实验探究 探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上 若未知性状的显隐性 正反交实验 若正反交子代雌雄表型相同，则相应基因在常染色体上 若正反交子代雌雄表型不同，则相应基因不位于常染色体上 细胞质遗传 伴X遗传 65 8. 基因在染色体上位置的实验探究 探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上 【纯合隐性雌×纯合显性雄】杂交（反交试验），统计分析F1性状 纯合隐 性雌 纯合显 性雄 × a.若子代所有雄性均为显性性状→位于X、Y染色体的同源区段上 b.若子代所有雄性均为隐性性状→仅位于X染色体上 66 8. 基因在染色体上位置的实验探究 探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上 野生 红眼雄 白眼雌 P F1 XWY XwXw × XWXw 红眼雌 XwY 白眼雄 红雌 ：白雄 = 1 ：1 伴X遗传 野生 红眼雄 白眼雌 P F1 XWYW XwXw × XWXw 红眼雌 XwYW红眼雄 全为红眼果蝇 伴X/Y染色体遗传 67 8. 基因在染色体上位置的实验探究 探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上 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，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即 已知性状的显隐性 隐性 纯合雌 显性 纯合雄 × 得F1 （均显性） ♀ ×  ♂ 若F2雌雄个体中都有显性和隐性出现 则位于常染色体上 若F2中雄性个体全为显性，雌性中既有显性又有隐性 则位于X、Y染色体的同源区段上 得F2结果推断 68 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 69 $$