内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
第1课时
教材分析
课标要求 素养目标
1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
2.能运用伴性遗传知识,解释或预测遗传病(如红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病)在家族中的传递规律。 1.生命观念:理解基因与染色体的关系,形成"基因是遗传信息的载体,染色体是基因的载体"的生命观念;认识基因在染色体上呈线性排列的结构特点。
2.科学思维:通过分析伴性遗传系谱图,培养归纳推理、逻辑分析的科学思维能力;能够区分不同类型的伴性遗传并总结其特点。
3.科学探究:能够分析伴性遗传系谱图,推断遗传方式;能够设计遗传实验验证伴性遗传类型;能够应用伴性遗传规律解决优生优育和育种问题。
4.社会责任:认识遗传咨询和优生优育的重要性,形成科学看待遗传病的态度;理解伴性遗传规律在农业生产中的应用价值,树立运用科学知识服务社会的意识。
难点
重点
2
01
人类红绿色盲
02
抗维生素 D 佝偻病
目录
03
教材练习与应用
03
伴性遗传理论在实践中的应用
3
情境一
红绿色盲检测图
下列图中你看到了什么?
情境一
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(男患者近7%,女患者近0.5%)。
抗维生素D佝偻病也是一种遗传病,患者常表现出O型腿、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。
为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?
红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因很可能位于性染色体上。
基因虽然都位于X染色体上,但红绿色盲基因为隐性,抗维生素D佝偻病基因为显性,因此,这两种遗传病与性别关联的表现不同。
为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?
【任务1】
阐明伴性遗传的概念及人类的染色体组成
决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
如人类的红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病、果蝇眼色的遗传等。
1.伴性遗传的概念:
2.举例:
人类的性别是由什么决定的?其他生物和人类的一样吗?
【任务1】
阐明伴性遗传的概念及人类的染色体组成
人类的性别由性染色体决定
3.人类染色体的组成
X
X
X
Y
Y染色体只有X染色体大小的1/5左右。
许多位于X染色体上的基因,在Y染色体上没有相应的等位基因
①常染色体:
与性别决定无关的染色体
与性别决定有关的染色体
②性染色体:
性别决定常见方式:性染色体决定型
常见方式 XY型 ZW型
雌性
雄性
生物类型
常染色体+XX(同型)
常染色体+XY(异型)
常染色体+ZW(异型)
常染色体+ZZ(同型)
某些鱼类、两栖类、哺乳动物、人类、果蝇和雌雄异体的植物(如菠菜)
鸟类、蝴蝶类
▲只有雌雄异体的生物才有性染色体,雌雄同株的植物无性染色体。
▲性染色体是一对同源染色体,既存在于体细胞中,也存在于生殖细胞中。
XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型,但性别相当于一对相对性状,其遗传遵循分离定律
▲性染色体上的基因控制的性状并不都与性别有关,例如:X染色体上有控制红绿色盲的基因。
知识拓展
性别决定常见方式:性染色体决定型
知识拓展
有些生物的性别决定还与受精与否、基因的差别以及环境条件的影响等有密切关系
◇日照长短对性别分化的影响,如大麻,在短日照、温室内,雌性逐渐转化为雄性。
◇温度影响性别分化,如鳄鱼在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15%。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。
◇蜜蜂的未受精的卵发育成雄蜂;由受精卵发育成的幼虫,若以蜂王浆为食,就发育成蜂王,若以花蜜为食就发育成工蜂。
雄蜂 蜂王 工蜂
1.各种生物细胞内的染色体均可分为常染色体和性染色体。
( )
2.XY型性别决定生物的X染色体都比Y染色体短( )
3.性染色体与性别决定有关,其上的基因都决定性别( )
×
×
×
易错知识点辨析
思考1:红绿色盲是谁发现的?简单描述下他的发现过程。
【任务2】
分析红绿色盲
英国科学家道尔顿(J.Dalton,1766-1844)发现自己看到的花的颜色与其他人看到的不同,从而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。成为第一个发现色盲的人。
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!
思考2:从道尔顿发现红绿色盲的过程中你获得什么启示?
图 例
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
【任务2】
分析红绿色盲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
12
【任务2】
分析红绿色盲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
思考:系谱图中的患者是什么性别?
思考:色盲的遗传与性别相关联吗?
男性
关联,红绿色盲为伴性遗传病
(伴X隐性遗传病)
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
隐性基因
思考:红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?从哪个家庭可以判断?
Ⅱ-3 Ⅱ-4和Ⅱ-5 Ⅱ-6表现正常,但他们所生患病孩子,即“无中生有为隐性”
【任务2】
分析红绿色盲
(伴X隐性遗传病)
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
【任务2】
分析红绿色盲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
位于X染色体上,如果位于Y染色体上患者的父亲和儿子也一定患病
思考:红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上?判断的依据?
(伴X隐性遗传病)
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
【任务2】
分析红绿色盲
思考: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个体的基同型吗?
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
XbY
XBXB或XBXb
XBXB或XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBY
XBXB或XBXb
XbY
XbY
(伴X隐性遗传病)
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
XB
B
b
Y
(色盲基因)
Xb
(1)基因所在位置:
(3)基因型类别:
(2)遗传类型:
思考:从上面的分析可以得出,人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型可以有几种,请写出来?
仅X染色体上有。
伴X染色体隐性遗传
XBXB
XBXb
XbXb
XbY
B
B
B
b
b
b
B
b
正常
正 常
(携带者)
色盲
正常
色盲
表现型
基因型
女
男
性 别
【任务2】
分析红绿色盲
(伴X隐性遗传病)
【活动1】请对P35典型红绿色盲家族系谱图进行分析,思考讨论以下问题
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
XbY
XBXB 女正常
XBXb 女正常(携带者)
XBY
XbXb 女患者
男正常
男患者
【任务2】
分析红绿色盲
(伴X隐性遗传病)
思考:
【任务2】
分析红绿色盲
【活动2】画下列婚配方式的遗传图解(注意格式)总结人类红绿色盲遗传特点
①一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
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
③如果色觉正常的女性纯合子和男性红绿色盲患者结婚
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
(强调遗传图解的规范要求)
小组合作,分析、讨论画出4种婚配方式的遗传图解,通过投影仪现场展示。学生互评、纠错、修正。
(伴X隐性遗传病)
【任务2】
分析红绿色盲
【活动2】画下列婚配方式的遗传图解(注意格式)总结人类红绿色盲遗传特点
①一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
XBY
XBXB
XbXb
XbY
XBXb
XbY
男性正常
×
女性携带者
Y
XB
Xb
Xb
男性正常
女性正常
女性色盲
男性色盲
P:
配子:
F1:
1: 1: 1: 1
特点
①男性色盲基因只能来自母亲。
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。
(伴X隐性遗传病)
【任务2】
分析红绿色盲
【活动2】画下列婚配方式的遗传图解(注意格式)总结人类红绿色盲遗传特点
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
XbXb
XBY
男性正常
×
女性色盲
Y
XB
XBXb
女性携带者
XbY
男性色盲
P:
配子:
F1:
1 : 1
特点
Xb
①父亲正常,女儿一定正常,母亲色盲,儿子一定色盲。
②在他们的后代中,儿子均为色盲,女儿均为携带者。
(伴X隐性遗传病)
【任务2】
分析红绿色盲
【活动2】画下列婚配方式的遗传图解(注意格式)总结人类红绿色盲遗传特点
③如果色觉正常的女性纯合子和男性红绿色盲患者结婚
男性正常
Y
XB
Xb
XBY
女性携带者
XBXB
XbY
男性色盲
女性正常
P:
配子:
F1:
XBXb
1 : 1
特点
①在他们的后代中,儿子的色觉都正常;
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;
③男性色盲基因只能传给他女儿
(伴X隐性遗传病)
【任务2】
分析红绿色盲
【活动2】画下列婚配方式的遗传图解(注意格式)总结人类红绿色盲遗传特点
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
XBY
XBXB
XBXb
XbY
XBXb
XBY
男性正常
×
女性携带者
Y
XB
XB
Xb
男性正常
女性正常
女性携带者
男性色盲
P:
配子:
F1:
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儿子的色盲基因是从母亲那里遗传来的。
(伴X隐性遗传病)
观察、比较几种遗传图解后,归纳红绿色盲的遗传特点。
XBXb
XbY
XBXb
①患者中男性远多于女性;
②男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
③女性患病,其父其子必患病;男性正常,其母其女均正常。
【任务2】
分析红绿色盲
特点
思考:为什么伴X隐性遗传特点患者中男性远多于女性?
(1)红绿色盲基因位于X染色体上,属于隐性遗传病,男性只有一条X染色体,只要X染色体上有红绿色盲基因,就表现为红绿色盲;
(2)而女性有两条X染色体,只有两条X染色体上都有红绿色盲基因时才表现为红绿色盲,因此红绿色盲患者中男性多于女性。
【任务2】
分析红绿色盲
(伴X隐性遗传病)
6
种
婚
配
方
式
XBXB
XBY
x
1
2
3
5
4
6
XBXb
XBY
x
XbXb
XBY
x
XBXB
XbY
x
XBXb
XbY
x
XbXb
XbY
x
儿子
女儿
XBY
XBXB
XBY
XbY
XBXB
XBXb
XbY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XbY
XBXb
XbXb
XbY
XbXb
雌隐雄显,后代可变
雌杂雄显,常伴可辨
【任务2】
分析红绿色盲
(伴X隐性遗传病)
分析抗维生素D佝偻病
【任务3】
【活动1】抗维生素D佝偻病受X染色体上显性基因(D)控制,填写下表:
(伴X显性遗传病)
表现型
基因型
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
患病
正常
患病
(发病轻)
患病
正常
女
男
性 别
与红绿色盲一样有关抗维生素D佝偻病的基因型共有 种,任意男女婚配共有 种婚配方式
5
6
分析抗维生素D佝偻病
【任务3】
(伴X显性遗传病)
XdY
×
XDXD
XdY
XDY
XDXD
×
×
XDXd
XDY
XDXd
×
×
XDY
XdXd
×
XdY
XdXd
③
②
④
⑤
⑥
①
女儿1/2患病、儿子1/2患病
后代均患病
后代均患病
女儿患病、儿子1/2患病
后代均正常
女儿患病、儿子正常
【活动2】画出下列几种婚配方式的遗传图解,简述子代患病情况
IV
I
II
III
25
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
分析抗维生素D佝偻病
【任务3】
【活动3】归纳伴X显性遗传特点
上图是一个典型的抗维生素D佝偻病家族系谱图。总结出抗维生素D佝偻病的特点。
分析抗维生素D佝偻病
【任务3】
【活动3】归纳伴X显性遗传特点
①女性患者多于男性患者,部分女性患者病症较轻
②具有世代连续性,患者至少双亲之一为患者。
③男性患者的母亲和女儿一定患病。
男性一个Xd就能正常,女性至少两个Xd才能正常
提示:
分析伴Y遗传特点
【任务4】
外耳道多毛症
Radhakant Bajpai来自印度,他的耳毛长到了25厘米。获吉尼斯世界纪录。
特点:
①传男不传女,父病子必病
②父传子,子传孙,世代连续
③无显隐性
了解伴性遗传理论在实践中的应用
【任务5】
【活动1】通过以下实例了解在医学实践,指导优生的作用
婚配实例 生育建议及原因分析
男性正常×女性色盲 建议生 ;
原因:_______________________
男性色盲×女性正常(纯合) 建议生 ;
原因:_______________________
男性正常×女性携带者 建议生 ;
原因:_______________________
抗维生素D佝偻
病男性×女性正常 建议生_____;
原因:________________________________
女孩
该夫妇所生男孩均患色盲
男孩
该夫妇所生女孩全患病,而男孩正常
男女都可
该夫妇所生男女均正常
女孩
所生男孩为色盲的概率为1/2
了解伴性遗传理论在实践中的应用
【任务5】
【活动2】通过以下实例了解在生产实践,指导育种的作用
芦花鸡 非芦花鸡
基因型 雄: 雄:
雌: 雌:
已知鸡的性别决定是ZW型,鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上。雄性个体是ZZ,雌性个体是ZW
ZBZB 或 ZBZb
ZBW
ZbZb
ZbW
思考:如果你是养鸡场老板,为多盈利因此需要多养母鸡。如何设计杂交组合能够根据雏鸡的早期羽毛特征就能区分出雌性和雄性呢?
让芦花雌鸡(zBw)与非芦花雄鸡(zbzb)交配统计子代表现型及比例;
Zb
W
zBzb
zbw
♂
♀
芦花鸡 非芦花鸡
配子
子代
♂
♀
zbzb
zBw
X
亲代
ZB
从F1中选择表现型为“非芦花”的个体保留。
思路
方法
非芦花鸡 芦花鸡
了解伴性遗传理论在实践中的应用
【任务5】
【活动2】通过以下实例了解在生产实践,指导育种的作用
让红眼雄果蝇(XBY)与白眼雌果蝇(XbXb)交配统计子代表现型及比例:
Xb
Y
XBXb
XbY
♀
♂
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
配子
子代
♀
♂
XbXb
XBY
X
亲代
XB
思路
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
请设计一个杂交方案,单凭眼睛颜色便能辨别果蝇的性别?
知识拓展
伴性
遗传
伴X隐性遗传
➡红绿色盲
①男性患者多于女性患者
②女病,父、子病;
③ 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。
本节小结
36
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。( )
×
×
练习与应用·概念检测
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
练习与应用·概念检测
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
练习与应用·概念检测
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,生了一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肓的孩子,则孩子的基因型是:
AaXBXb (妇), AaXBY (夫)
AAXBXB, AAXBXb, AAXBY, AaXBXB, AaXBXb, AaXBY
练习与应用·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。根据这一实验数据,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。
如果这对等位基因位于常染色体上,依据子一代的表型,可以推知亲代的基因型为Bb和Bb,子一代灰身:黑身为3: 1;如果这对等位基因位于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。
练习与应用·拓展应用
$