内容正文:
第3节 伴性遗传
第2章 基因和染色体的关系
高中生物学人教版2019必修2
常见性别决定方式:性染色体决定型
XY型 ZW型
雌性染色体组成
雄性染色体组成
性染色体
传递过程
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)
人及大部分动物、雌雄异株植物
鳞翅目昆虫(蝴蝶)、鸟类(鸡)等
▲性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中
▲性染色体上有决定性别的基因,但并不是上面的所有基因都与性别决定有关,如:果蝇的X染色体上有控制眼色的基因
其他性别决定方式:
◇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
◇蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数动物,性染色体组成为XX时为雌性,性染色体组成为X时为雄性
新课导入
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佝偻病也一种人类遗传病,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?
为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?
人类红绿色盲、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,在遗传上总是与性别相联系,这种现象叫伴性遗传。
一、人类红绿色盲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
正常男性
正常女性
男性患者
女性患者
婚配
Ⅰ、Ⅱ…代表世代数
1、2…代表各世代中的个体
研究人类的遗传病,可以从遗传系谱图中获取信息。下图是一个色盲家族系谱图,结合该图我们来分析下红绿色盲这一遗传病
(道尔顿症)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
1.红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?怎么判断的?
X染色体(若位于Y染色体上,则Ⅰ-1后代中的男性均患病)
2.红绿色盲基因位于X染色体上,还是Y染色体上?
思考:
✔
“无中生有为隐性”
一、人类红绿色盲
——伴X染色体隐性遗传病
一、人类红绿色盲
——伴X染色体隐性遗传病
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
2
1
2
3
4
6
5
1
2
3
5
7
6
8
10
9
11
12
4
3.如果用B和b分别表示正常色觉和色盲基因,请你在图中标出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?
XbY
XBXB或XBXb
XBXB或XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBXb
XBY
XBY
XBXB或XBXb
XbY
XbY
一、人类红绿色盲
——伴X染色体隐性遗传病
根据上面的分析我们可以写出人群中关于色觉的基因型和表型如下:
项目 女性 男性
基因型
表型
正常
色盲
正常
色盲
正常(携带者)
XBXb
XbXb
XBXB
XbY
XBY
婚配方式有以下6种:
①XBXB × XBY
⑥XbXb × XBY
④XBXb × XBY
③XBXB × XbY
②XbXb × XbY
⑤XBXb × XbY
→后代全正常
→后代全患病
→后代全正常,但女性为携带者
→女性全正常(有携带者),男性中正常:患病=1:1
一、人类红绿色盲
——伴X染色体隐性遗传病
请参照P36图2-13和2-14,完善P37的遗传图解:
XBXb
XbY
亲代
配子
子代
女性携带者
男性色盲
女正常
男色盲
Xb
Y
Xb
XB
XBXb
XBY
XbXb
XbY
男正常
女色盲
XbXb
XBY
亲代
配子
子代
Xb
XB
Y
XBXb
XbY
女性色盲
男性正常
女正常
男色盲
男孩的色盲基因只能来自母亲
男性的色盲基因只能传给女儿,不能传给儿子
XBY
XbY
XBXB
XBXb
XBY
XbXb
XBXB
XBXb
XBY
XbY
XBXb
XbY
XBXb
XbXb
XBY
XbY
I
II
III
IV
③隔代遗传
②交叉遗传(男患者的致病基因只能传给女儿)
女儿患病
父亲必患
母亲患病
儿子必患
④女患其父其
子必患,男正
常其母其女必正常
伴X染色体隐性遗传病的特点:
①男性患者多于女性患者
例子:
红绿色盲症、果蝇的眼色遗传、血友病
二、抗维生素D佝偻病
——伴X染色体显性遗传病
若该种遗传病的致病基因用D表示,正常基因用d表示,则人群中关于这种疾病的基因型和表型如下表所示:
项目 女性 男性
基因型
表型
患病
正常
患病
正常
患病(症状轻)
XDXd
XdXd
XDXD
XdY
XDY
二、抗维生素D佝偻病
——伴X染色体显性遗传病
下图是一个典型的抗维生素D佝偻病家族系谱图,请尝试总结该病的遗传特点
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
①女性患者多于男性患者
②世代连续遗传(代代有患者)
③男患其母其女
必患,女正常其父其子必正常
三、人类外耳道多毛症
——伴Y染色体遗传病
印度男子耳毛长25厘米,获吉尼斯世界纪录
遗传系谱图如下:
特点:
①患者全为男性,女性全部正常
②父传子,子传孙,具有世代连续性
③没有显隐性之分
四、伴性遗传理论在实践中的应用
1
推算后代的患病概率、指导优生
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,你会给予什么建议?
正常女性
患病男性
亲代
配子
子代
XdXd
XDY
Xd
XD
Y
XDXd
XdY
女性患病
男性正常
四、伴性遗传理论在实践中的应用
2
指导育种工作
已知鸡的性别决定是ZW型(雄性为ZZ,雌性为ZW),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
表型 芦花鸡 非芦花鸡
基因型 雄: 雄:
雌: 雌:
ZBZB 或 ZBZb
ZBW
ZbZb
ZbW
思考:如果你是养鸡场老板,为多盈利需要多养母鸡。如何设计杂交组合能够根据雏鸡的早期羽毛特征区分出雌性和雄性呢?
zbzb
zBw
zb
×
亲代
zB
w
zBzb
zbw
♀
非芦花鸡
♂
芦花鸡
芦花雄鸡
非芦花雌鸡
配子
子代
从雏鸡中选择非芦花鸡,均为母鸡
zBzB
zbw
zB
×
亲代
zb
w
zBzb
zBw
♀
芦花鸡
♂
非芦花鸡
芦花雄鸡
芦花雌鸡
配子
子代
均是芦花鸡,无法根据羽毛分雌雄
四、伴性遗传理论在实践中的应用
2
指导育种工作
16
1.(2025·百色高一检测)下列关于伴性遗传方式和特点的说法,不正确的是( )
A.伴Y染色体遗传:父传子、子传孙
B.伴X染色体隐性遗传:男性发病率高;若女子发病,其父、
子必发病
C.伴X染色体显性遗传:女性发病率高;若男性发病,其母、女必发病
D.伴Y染色体遗传:男女发病率相当;也有明显的显隐性关系
即时巩固
练习册P59
D
SZ-LWH
2.(2025·桂林高一期末)鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性。下列说法错误的是( )
A.栗羽和白羽为一对相对性状
B.控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上
C.将亲代栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交, 子代中白羽雄鹌鹑约占1/8
D.将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
即时巩固
练习册P58
C
SZ-LWH
常见的遗传病类型及特点
遗传病 特点 病例
伴X显性
伴X隐性
伴Y遗传
常显
常隐
细胞质遗传
①隔代交叉遗传 ②男患多于女患 ③女病父子病
①连续遗传 ②女患多于男患 ③男病母女病
①患者都为男性 ②父传子、子传孙
抗维生素D佝偻病
红绿色盲、血友病
外耳廓多毛症
①无性别差异②含致病基因就发病
①无性别差异 ②致病基因隐性纯合才发病
白化
多指、并指
位于叶绿体、线粒体上的基因的遗传,只能通过母本遗传给后代,故子代表型总是与母本相同
典例:已知某遗传病由一对等位基因控制,下图为某一家族中该遗传病的系谱图,请你判断该遗传病的遗传方式,并计算Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个患病男孩的概率
五、根据遗传系谱图判断遗传方式
1.首先确定是否为伴Y染色体遗传或细胞质遗传(一般不考查 )
①所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传
②女患者的子女全患病,正常女性的子女都正常,则最可能为细胞质遗传(母系遗传)
伴Y染色体遗传典型系谱图
细胞质遗传典型系谱图
五、根据遗传系谱图判断遗传方式
2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传
①“无中生有为隐性”,该病为隐性遗传,如图1
②“有中生无为显性”,该病为显性遗传,如图2
③亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设再推断,如图3
五、根据遗传系谱图判断遗传方式
3.再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传病
遗传系谱图潜规则:除非题目提到某基因位于X、Y染色体共有区段,否则不考虑该情况
①在已确定是隐性遗传的系谱图中
——看女患者
①女性患者的父亲或儿子有正常的,一定是常染色体遗传(图1)
②女性患者的父亲和儿子都患病,可能是伴X染色体遗传(图2)
图2
图1
五、根据遗传系谱图判断遗传方式
3.再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传病
②在已确定是显性遗传的系谱图中
——看男患者
图3
图4
①男性患者的母亲或女儿有正常的,一定是常染色体遗传(图3)
②男性患者的母亲和女儿都患病,可能是伴X染色体遗传(图4)
五、根据遗传系谱图判断遗传方式
4.若都无法确定,只能从可能性大小进行推测
特殊判定:若世代连续遗传,则一般为显性;反之,则一般为隐性。男女患病概率相差很大,则一般为伴性遗传,反之一般为常染色体遗传。如下图最可能为伴X染色体显性遗传病,得根据题目其他条件进一步确定
“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算
由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率 = 女孩患病概率=患病孩子概率
②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
①男孩患病概率 = 后代男孩群体中患病者所占的比例
②患病男孩概率 = 患病男孩在后代全部孩子中占的比列
典例:已知某遗传病由一对等位基因控制,下图为某一家族中该遗传病的系谱图,请你判断该遗传病的遗传方式,并计算Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个患病男孩的概率
①根据图中信息判断遗传方式:
口诀:有中生无为显性;显性看男病,其母其女有正常则非伴性
常染色体显性遗传
②写出相应个体的基因型
Bb
Bb
bb
③计算子代患病概率
患病男孩 =患病概率×1/2
=3/4 × 1/2
3.根据人类遗传系谱图中各世代个体的表型进行判断,下列说法不正确的是( )
A.①是常染色体隐性遗传
B.②最可能是伴X染色体隐性遗传
C.③最可能是伴X染色体显性遗传
D.④可能是伴X染色体显性遗传
即时巩固
练习册P57
D
SZ-LWH
(1)该病的遗传方式是 染色体
性遗传。
(2)Ⅲ7, 个体的基因型是 ,
若她与正常男子结婚生了患病的孩子
后再生育,后代为患病男孩的概率是 。
4.下图为某家族进行性肌营养不良症(设相关基因为B、b)的遗传系谱图,其中Ⅱ3不携带该病的致病基因
即时巩固
练与测P173
伴X
隐
XBXB或XBXb
1/4
SZ-LWH
(3)如果Ⅲ8个体同时患有白化病(设
基因为a),则Ⅱ4个体的基因型为
,若Ⅱ3和Ⅱ4再生一个
孩子,则该孩子只患一种病的概
率是 。
4.下图为某家族进行性肌营养不良症(设相关基因为B、b)的遗传系谱图,其中Ⅱ3不携带该病的致病基因
即时巩固
练与测P173
AaXBXb
3/8
SZ-LWH
六、探究基因在染色体上的位置
1.判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
SZ-LWH
六、探究基因在染色体上的位置
1.判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
SZ-LWH
六、探究基因在染色体上的位置
1.判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
判断方法
①自交法: 如果双杂合体自交,后代表型分离比符合3:1或1:2:1,则控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果后代表型分离比符合9:3:3:1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上
②测交法: 双杂合体与双隐性纯合体测交,如果测交后代表型比符合1:1,则控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果测交后代表型比符合1:1:1:1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上
SZ-LWH
典例:玉米籽粒的有色对无色为显性,饱满对皱缩为显性。现提供纯种有色饱满籽粒与纯种无色皱缩籽粒若干。设计实验,探究这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。(假设实验条件满足实验要求)
实验步骤:
(1)选取 和 作为亲本,杂交得F1
(2)取F1植株(20株) 。
(3)收获种子并统计不同表型的数量比。
(4)结果预测和结论:
①若F1自交(或 交)后代有 种表型且比例为 (或 ),则 。若 ,则不符合自由组合定律。
纯种有色饱满籽粒
纯种无色皱缩籽粒
自交或测交
测
4
9:3:3:1
1:1:1:1
这两对性状的遗传符合自由组合定律
出现其他性状数量比
SZ-LWH
六、探究基因在染色体上的位置
2.判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状条件下:
雌性隐性性状个体 × 雄性显性性状纯合个体杂交
隐性雌
×
显性雄
①若子代雌性均为显性性状,雄性均为隐性性状
②若子代雄性和雌性全为显性性状
⇒基因位于X染色体上
⇒基因位于常染色体上
SZ-LWH
六、探究基因在染色体上的位置
2.判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(2)在未知显隐性性状(或已知)条件下:设置正、反交杂交实验
①若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上
②若正、反交结果不同,则基因位于X染色体上
3.判断基因位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
隐♀×(纯合)显♂
①若子代所有雄性均为显性性状
⇒基因位于X、Y染色体的同源区段上
②若子代所有雄性均为隐性性状
⇒基因仅位于X染色体上
SZ-LWH
典例:已知果蝇长翅和短翅为一对相对性状,受一对等位基因(A/a)控制,现有长翅和短翅雌雄果蝇若干,某同学让一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交,子一代中表型及其分离比为长翅:短翅=3:1。回答下列问题。
(2)依据上述实验结果,无法确定等位基因是位于常染色体上,还是X染色体上。若要判断基因的位置,还需要统计子一代翅型与性别的关系。
①若 ,则基因位于常染色体上。
②若 ,则基因位于X染色体上。
子一代性状分离比在雌雄果蝇中相同
子代雌性都为长翅,雄性既有长翅又有短翅
SZ-LWH
$