内容正文:
专题七·伴性遗传和人类遗传病
要点一 基因在染色体上
一、萨顿的假说
1.研究方法:类比推理法
2.核心内容:基因在染色体上
3.依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系
4.具体表现:
基因
染色体
生殖过程中
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定
存在
体细胞
成对
成对
配子
成单
成单
体细胞中来源
成对的基因一个来自父方,一个来自母方
一对同源染色体一条来自父方,一条来自母方
形成配子时
非同源染色体上的非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
二、基因位于染色体上的实验证据
1.实验者:摩尔根
2.研究方法:假说—演绎法
3.过程和现象
(1)提出问题:白眼性状的表现总是与性别相联系
(2)提出假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因
对杂交实验的解释(如下图)
(3)演绎推理:测交
按照摩尔根的解释,子一代红眼雌果蝇基因型为XWXw,让它与白眼雄蝇XwY交配,后代应该出现雌、雄果蝇红眼和白眼各占一半的情况,而实验结果正是如此:
(4)实验结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,即基因位于染色体上
4.基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
要点二 伴性遗传
一、性别决定
1.性染色体决定性别
(1)常染色体:一般与性别无关
(2)性染色体
① XY型(♀:XX ♂:XY)
② ZW型(♀:ZW ♂:ZZ)
2.染色体组数决定性别
【例】蜜蜂、白蚁的受精卵可发育成雌性个体(2n),未受精的卵细胞发育为雄性(n)
3.基因决定性别
某些植物的性别由一对或几对基因来控制,基因型与性别对应关系如表所示(已知B、b和T、t分别位于两对同源染色体上)
基因型
B和T同时存在(B_T_)
T存在,B不存在(bbT_)
T不存在
(B_tt或bbtt)
性别
雌雄同株异花
雄株
雌株
4.环境因子决定性别
有些生物的性别由环境条件决定,如爬行动物的龟鳖目和鳄目无性染色体,由卵的孵化温度决定其性别,如乌龟卵在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
5.其他性别决定方式
(1)性反转现象:在一定条件下,动物的雌雄个体相互转化的现象称为性反转。如每条黄鳝在个体发育过程中都要经过雌雄两个阶段。2龄前皆为雌性;3龄转变为雌雄间体,卵巢逐渐退化,精巢逐渐形成;6龄全部反转为雄性
(2)特殊决定方式:果蝇的性别决定方式为XY型,但是其性别可由相应的染色体数目来决定:XX、XXY为雌性,XY、XYY、XO为雄性
二、伴性遗传
1.概念:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联
2.伴性遗传的类型
伴X染色体隐性遗传
伴X染色体显性遗传
伴Y染色体遗传
基因位置
隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
致病基因仅位于Y染色体上,X染色体上无等位基因
患者基因型
XbXb、XbY
XAXA、XAXa、XAY
XYM、XYm
遗传特点
(1)男性患者多于女性患者;(2)往往隔代交叉遗传;(3)女性患者的父亲和儿子一定患病
(1)女性患者多于男性患者;(2)具有世代连续性;(3)男性患者的母亲和女儿一定患病
(1)患者全为男性;(2)遗传规律是父传子、子传孙
举例
血友病、红绿色盲
抗维生素D佝偻病
外耳道多毛症
3.性染色体不同区段分析
Ⅱ区段
Ⅰ区段
Ⅲ区段
说明
该部分相同位点基因互为相同基因或等位基因,在减数分裂时该片段可以联会
X染色体的非同源区段,其上的遗传为伴X遗传
Y染色体的非同源区段,其上的遗传为伴Y遗传
雄性基因型
XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
XDY、XdY
XYE、XYe
雌性基因型
XBXB、XBXb、XbXb
XDXD、XDXd、XdXd
4.伴性遗传在实践中的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育
婚配
生育建议
男正常×女色盲
生女孩,原因:该夫妇所生男孩均患病
抗维生素D佝偻病男×正常女
生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩正常
(2)根据性状推断性别,指导生产实践
【例】芦花鸡和非芦花鸡:根据雏鸡的羽毛特征区分雌性和雄性,从而实现多养母鸡、多得鸡蛋的目的
要点三 人类遗传病
1.遗传病:人类遗传病是指由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
2.特征
(1)遗传病具有先天性
【注意】并不是所有先天性疾病都是遗传病。如先天性白内障、先天性心脏病等都是母亲妊娠前三个月由病毒感染引起的;而像白化病、血友病等由遗传因素引起的,才是遗传病
(2)遗传病属于家族性疾病
【注意】家族性疾病不一定都是遗传病。有些家族性疾病可能是由饮食习惯、所处的生活环境等因素的影响而引起的
3.类型
(1)根据遗传物质存在部位的不同,可将遗传病分为细胞质遗传病和细胞核遗传病
(2)根据引起遗传病的原因的不同,可将细胞核遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
① 单基因遗传病
a.概念:受一对等位基因控制的遗传病
b.原因:起因于基因突变,在同源染色体上,可能其中一条染色体含有突变基因,也可能同源染色体对应位点都含有突变基因
c.类型
根据控制遗传病的基因的位置和显隐性,单基因遗传病可分为以下类型
单基因遗传病的类型
遗传特点
实例
常染色体隐性遗传病
男女患病机会均等,隐性纯合发病
白化病
常染色体显性遗传病
代代相传,男女患病机会均等
软骨发育不全
伴X染色体隐性遗传病
隔代遗传,交叉遗传,患者中男性多于女性(母病子必病,女病父必病)
红绿色盲、血友病
伴X染色体显性遗传病
代代相传,患者女性多于男性(父病女必病,子病母必病)
抗维生素D佝偻病
伴Y遗传病
代代相传,只有男性患者
外耳道多毛症
②多基因遗传病
a.概念:由多对基因控制的人类遗传病
b.原因:多基因遗传病起因于遗传因素和环境因素
【注意】在不同病症中遗传因素所产生的影响程度是不同的。包括一些先天性发育异常和一些常见病,如唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年型糖尿病等
d.特点
· 表现为家族聚集现象,但无单基因遗传病那样明确的家族传递模式
· 控制多基因遗传病的多对基因有累加作用,性状表现易受环境因素的影响
· 在人群中的发病率比较高,有些可看作常见病,但患者同胞中的发病率并不像单基因遗传病那样有规律,发病率要高,约为1%~10%
③染色体异常遗传病
a.概念:由于染色体异常引起的人类遗传性疾病叫作染色体异常遗传病
b.原因:起因于染色体数目的异常或结构畸变
c.类型
· 常染色体遗传病:由常染色体异常引起的遗传病,包括常染色体数目异常或结构异常引起的遗传病
【实例1】先天性愚型(又名“21三体综合征”),细胞中21号染色体有三条
【实例2】猫叫综合征是人类第5号染色体短臂缺失引起的,此病女性患者多于男性
· 性染色体遗传病:由性染色体异常引起的疾病
【例】性腺发育不良是女性体细胞中缺少一条X染色体,其染色体总数是45条
特点:由染色体变异引起遗传物质的较大改变,故症状严重,甚至胚胎时期就自然流产
4.调查人群中的遗传病
(1)某种遗传病的发病率=(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)×100%
(2)遗传病调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等
5.遗传病的检测和预防
(1)进行遗传咨询
(2)产前诊断
①羊水检查
②B超检查
③孕妇血细胞检查
④基因检测
(3)禁止近亲结婚
(4)适龄生育
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