内容正文:
第3节
伴性遗传
第2章 基因和染色体的关系
1
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。
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。
1.为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?
2.为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?
讨论:
引发思考,带着问题进入新课: 2个例子 听说过 这说明
一.伴性遗传的概念
决定性状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。
概念:
X染色体
Y染色体
人类性染色体
果蝇性染色体
若决定性状的基因位于常染色体上,则遗传与性别无关。
注意:并非所有生物都有性染色体,只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体。
例如:酵母菌,豌豆,玉米,水稻均没有性染色体。
什么是伴性遗传呢?像3个例子,概念,顾名思义:性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 2个注意 →伴性遗传有哪些特点?接下来我们通过实例进行分析
无性别之分的生物 短小
判断正误:
(1)性染色体上的基因都与性别决定有关。
(2)X和Y同源区段上基因的遗传与性别无关。
×
×
易错点拨:
1.性染色体上含有与性别决定有关的基因,但性染色体上的基因不都决定性别。
2.只要是位于性染色体上的基因,其遗传均与性别有关。
一.伴性遗传的概念
与性别有关VS与性别决定有关 都决定性别
二.伴性遗传的特点
1.人类红绿色盲
粉红色
白天:天蓝色
夜晚:鲜红色
1.人类红绿色盲(1)红绿色盲的发现(2)红绿色盲的遗传分析
二.伴性遗传的特点
1.人类红绿色盲
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资料。下图是一个典型的色盲家族系谱图。
1、红绿色盲基因是显性基因还是隐性基因?
2、红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上?
无中生有为隐性
伴X染色体隐性遗传病
1.人类红绿色盲(1)红绿色盲的发现(2)红绿色盲的遗传分析 致病基因的显隐性及其位置
Ⅰ
Ⅱ
1
2
3
1
2
7
Ⅲ
6
5
4
1
2
3
6
5
4
9
8
11
12
10
用B和b分别表示正常色觉和色盲基因。
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?
XbY
XBXB 或 XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XbY
XbY
分析人类红绿色盲
XBXB 或 XBXb
XBY
XBXB 或 XBXb
二.伴性遗传的特点
1.人类红绿色盲
思考:写出人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型,相关基因用B/b表示。
项目 女性 男性
基因型
表型
XBXB
XBXb
XbXb
正常
正常
(携带者)
色盲
正常
色盲
XBY
XbY
思考:为什么红绿色盲患者中男性多于女性?
1.人类红绿色盲(1)红绿色盲的发现(2)红绿色盲的遗传分析 致病基因的显隐性及其位置 有5种情况
二.伴性遗传的特点
1.人类红绿色盲
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 女色盲
男正常
男色盲
①XBXB × XBY
⑥ XbXb × XBY
④ XBXb × XBY
⑤ XBXb × XbY
③ XBXB × XbY
② XbXb × XbY
都正常
都色盲
1.人类红绿色盲(1)红绿色盲的发现(2)红绿色盲的遗传分析 致病基因的显隐性及其位置 有5种情况
二.伴性遗传的特点
1.人类红绿色盲
合作探究:运用遗传图解和简要文字分析余下四种婚配方式后代的患病情况。
XBY
(男性正常) XbY
(男性色盲)
XBXB
(女性正常) 子女全部正常
XBXb
(女性携带者)
XbXb
(女性色盲) 子女全为色盲患者
①
②
③
④
1.人类红绿色盲(1)红绿色盲的发现(2)红绿色盲的遗传分析 致病基因的显隐性及其位置 有5种情况 任意男女婚配共有 种婚配方式
亲代 女性正常 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
实例1:人类红绿色盲
XBXB × XBY
XbXb × XBY
XBXb × XBY
XBXb × XbY
XBXB × XbY
XbXb × XbY
证明:
男性色盲基因
只能传给女儿
结果:儿子都正常,女儿都为携带者。
可以看出?
12
亲代 女性携带 男性正常
配子
子代
×
XBXb
XBY
XBXB
XB
XB
Y
XBY
Xb
XBXb
XbY
女正 女携 男正 男色盲
1 : 1 : 1 : 1
实例1:人类红绿色盲
XBXB × XBY
XbXb × XBY
XBXb × XbY
XbXb × XbY
XBXB × XbY
XBXb × XBY
证明:
男性色盲基因只能来自于母亲
结果:儿子一半正常,一半色盲;女儿都正常,但有一半是携带者。
13
亲代 女性携带 男性色盲
配子
子代
×
XBXb
XbY
XBXb
XB
Xb
Y
XBY
Xb
XbXb
XbY
女携带 女色盲 男正 男色盲 1 : 1 : 1 : 1
结果:儿子和女儿各有一半为色盲。
实例1:人类红绿色盲
XBXB × XBY
XbXb × XBY
XbXb × XbY
XBXB × XbY
XBXb × XBY
XBXb × XbY
证明:
女儿色盲,父亲一定是色盲。
14
亲代 女性色盲 男性正常
配子
子代
×
XbXb
XBY
XBXb
Xb
XB
Y
XbY
女携带 男色盲
1 : 1
结果:儿子全是色盲患者,女儿全为携带者。
实例1:人类红绿色盲
XBXB × XBY
XbXb × XbY
XBXB × XbY
XBXb × XBY
XBXb × XbY
XbXb × XBY
证明:
母亲色盲,儿子一定色盲。
父亲正常,女儿一定正常。
15
伴X染色体隐性遗传病特点
实例:人类红绿色盲、果蝇的白眼遗传、
血友病(由于血液里缺少一种凝血因子,因而凝血的时间延长)
男患多于女患
交叉遗传
(一般)隔代遗传
女病父子病
男正母女正
通过实例,归纳特点 红绿色盲患者中男性多还是女性多?在人群中
二.伴性遗传的特点
2.抗维生素D佝偻病
正常
患病
伴X染色体显性遗传病
项目 女性 男性
基因型
表型
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
患者
患者
(病症较轻)
正常
患者
正常
这种病受显性基因(D)控制,请写出正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型。
思考:为什么抗维生素D佝偻病患者中女性多于男性?
2.抗维生素D佝偻病 遗传分析
二.伴性遗传的特点
2.抗维生素D佝偻病
合作探究:类比推理伴X染色体显性遗传病(抗维生素D佝偻病)的遗传特点。
女患多于男患
交叉遗传
世代连续遗传
男病母女病
女正父子正
2.抗维生素D佝偻病 遗传分析 通常表现为 即每代都有患者 一个典型的抗维生素D佝偻病家族系谱图
二.伴性遗传的特点
3.外耳道多毛症
合作探究:下图为人类外耳道多毛症患者的家族系谱图,请据图归纳。
伴Y染色体遗传病
致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分。
患者后代中男性全为患者,女性全为正常。简记为“传男不传女,父病子必病”。
特 点
世代连续 代代遗传
二.伴性遗传的特点
3.外耳道多毛症
伴Y染色体遗传病
项目 女性 男性
基因型
表型
XX
该种病由基因(M,无显隐性之分)控制
XY
XYM
正常
正常
患者
×
XX
亲代
配子
子代
女正
男病
1
1
:
女正
男病
X
X
YM
XX
XYM
XYM
特点:
①男全病,女全正
②父传子,子传孙(限雄遗传)
伴性遗传小结
伴X遗传
伴Y遗传
伴X隐性遗传
伴X显性遗传
红绿色盲、血友病
抗维生素D佝偻症
外耳道多毛症
伴性遗传
1.男患者远多于女患者
2. 交叉遗传;一般隔代遗传
3. 女患者的父亲儿子均患病
1. 女患者多于男患者
2. 世代连续性(代代有患者)
3. 男患者的母亲和女儿都患病
特点:父传子,子传孙,传男不传女
伴性遗传在我们的生活中有哪些运用呢?请举例
三.伴性遗传理论在实践中的应用
1.医学实践,指导优生
案例:有一对新婚夫妇,丈夫为抗维生素D佝偻病患者,妻子正常,当他们
就如何优生向你进行遗传咨询时,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
建议他们生男孩
根据《母婴保健法》: 第三十二条:严禁采用技术手段对胎儿进行性别鉴定,但医学上确有需要的除外。
后代女性、男性表型如何?从优生的角度,你给这对夫妇什么样的建议?
三.伴性遗传理论在实践中的应用
2.生产实践,指导育种工作
案例:已知鸡的性别决定方式为ZW型,芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹是由Z染色体上的显性基因B决定的:
如果你是养殖场的老板,想要得到更多的母鸡来下蛋,应该选择什么样的亲本杂交,就可以通过毛色判断雌雄?
芦花
♀ZBW × ♂ZbZb
P
ZbW
♂芦花
F1
ZB
W
Zb
配子
ZBZb
♀非芦花
非芦花
在后代中淘汰芦花鸡,剩余的即为母鸡。
请设计一个杂交方案,可以根据羽色来判断鸡的性别?根据羽毛特征就可以把雌雄分开 利用♀ZBW×♂ZbZb杂交
生物的性别决定方式
人类的性别是由什么决定的?其他生物和人类的一样吗?
(一)XY性染色体决定型:
(普遍存在于生物界)
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)
生物的性别决定方式
(一)XY性染色体决定型:
图2-12 人类X、Y染色体
的扫描电镜照片
(1098个基因)
(78个基因)
X
Y
X和Y同源区段
X、Y非同源区段Ⅱ
X、Y非同源区段Ⅰ
伴X染色体遗传
伴Y染色体遗传
伴X染色体显性遗传
伴X染色体隐性遗传
伴X染色体和Y染色体遗传
生物的性别决定方式
(二)ZW性染色体决定型:
(鸟类、爬行类和少数昆虫类)
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W两条染色体(ZW)
生物的性别决定方式
(三)染色体组数决定型:
(蚂蚁、蜜蜂等)
其性别与染色体的倍数有关,雄性为单倍体,雌性为二倍体。
♀:2n=32
♂:n=16
♀:2n=32
蜂王
雄蜂
工蜂
生物的性别决定方式
(四)环境因子决定型:
(鳄鱼、乌龟等)
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%。
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。
生物的性别决定方式
(五)环境因子影响性别表征:
(黄鳝、红鲷鱼等)
黄鳝在发育过程中会经过雌雄两个阶段。2龄前皆为雌性;3龄转变为雌雄间体,卵巢退化,精巢形成,到6龄全部反转为雄性。
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
巧解遗传系谱图中遗传方式——“五步曲”
首先确定是否为伴Y染色体遗传或细胞质遗传
其次确定系谱中遗传病是显性还是隐性遗传病
最后判断是常染色体遗传,还是X染色体遗传
确定有关个体的基因型
概率计算或解答有关问题
定性 定位
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
(一)首先确定是否为伴Y染色体遗传或细胞质遗传:
1
2
5
3
4
7
9
10
6
11
8
若系谱图中,女性都正常,患者全为男性,且有“父→子→孙”的规律。
若系谱图中,女患者的子女全患病,正常女性的子女都正常。
则为伴Y遗传
则最可能为母系遗传
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
(二)其次确定系谱图中遗传病是显性还是隐性遗传病:
双亲正常,子代有患者,为隐性(即无中生有),(图1)
双亲患病,子代有正常,为显性(即有中生无),(图2)
亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断,(图3)
判断显隐性
练习∙反馈
显性遗传
显性遗传
隐性遗传
隐性遗传
1.请判断下面遗传病的显隐性
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
(三)最后判断是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
1、隐性遗传病
—看女患
1、女性患者,其父或其子有正常 (图4、5)
一定常染色体隐性遗传
可能伴X染色体隐性遗传
2、女性患者,其父和其子都患病 (图6、7)
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
(三)最后判断是常染色体遗传还是X染色体遗传
2、显性遗传病
—看男患
1、男性患者,其母或其女有正常 (图8)
一定常染色体显性遗传
可能伴X染色体显性遗传
2、男性患者,其母和其女都患病 (图9、10)
练习∙反馈
可能伴X显性遗传
可能伴X隐性遗传
常染色体隐性遗传
常染色体显性遗传
2.请判断下面遗传病的基因位置
判断口诀:
无中生有为隐性;隐性遗传看女病,父子有正非伴性;
有中生无为显性;显性遗传看男病,母女有正非伴性。
四.伴性遗传的解题方法
1.遗传系谱图中遗传方式的判断
(四)确定有关个体的基因型:
(五)概率计算或解答有关问题:
(六)若显隐性和位置无法确定,只能从可能性大小推测:
连续遗传
隔代遗传
最可能是显性遗传
患者数相当 →
女患>男患 →
常 显
伴X显
最可能是隐性遗传
患者数相当 →
男患>女患 →
常 隐
伴X隐
代代有患者 无性别差异
四.伴性遗传的解题方法
2.判断基因在染色体上的位置
(显隐性未知)
正反交实验
正反交结果一致
常染色体上
正反交结果不一致
X染色体上
【案例1】已知果蝇的直毛与卷毛是一对相对性状,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。
(一)正反交法:
思考:请你通过一次杂交实验,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?
(1)探究有关基因在常染色体上还是X染色体上
确定基因的位置
四.伴性遗传的解题方法
2.判断基因在染色体上的位置
【案例1】已知果蝇的直毛与卷毛是一对相对性状,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。
思考:请你通过一次杂交实验,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?
(显隐性已知)
(二)隐雌显雄法:
隐性♀×显性♂
子代♀♂表型一致
常染色体上
子代♀显、♂隐
X染色体上
(1)探究有关基因在常染色体上还是X染色体上
确定基因的位置
四.伴性遗传的解题方法
2.判断基因在染色体上的位置
(2)探究基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上
用“纯合隐性♀×纯合显性♂”进行实验,观察分析F1的性状。
方案一:
P
红眼(雄)
XAY
白眼(雌)
XaXa
×
Xa
XA
Y
红眼(雌)
XAXa
白眼(雄)
XaY
配子
F1
P
红眼(雄)
XAYA
白眼(雌)
XaXa
×
Xa
XA
YA
红眼(雌)
XAXa
红眼(雄)
XaYA
配子
F1
若子代所有雄性均为显性性状
若子代所有雄性均为隐性性状
位于X、Y染色体的同源区段上
仅位于X染色体上
确定基因的位置 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
四.伴性遗传的解题方法
2.判断基因在染色体上的位置
(2)探究基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上
用“杂合显性♀×纯合显性♂”进行实验,观察分析F1的性状。
方案二:
P
XAY
XAXa
×
XA
XA
Y
XAXA
XAXa
配子
F1
若子代中雌雄个体全表现显性性状
若子代中雌性个体全表现显性性状,
雄性个体中既有显性性状又有隐性性状
位于X、Y染色体的同源区段上
仅位于X染色体上
Xa
XAY
XaY
P
XAYA
XAXa
×
XA
XA
YA
XAXA
XAXa
配子
F1
Xa
XAYA
XaYA
确定基因的位置
$