伴性遺傳(課件)高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

必修2/第2章/基因和染色體的關(guān)系/第3節(jié)伴性遺傳本節(jié)聚焦什么是伴性遺傳？伴性遺傳有什么特點(diǎn)？伴性遺傳理論在實(shí)踐中有什么應(yīng)用？

紅綠色盲是一種常見的人類遺傳病，患者由于色覺障礙，不能像正常人一樣區(qū)分紅色和綠色。據(jù)調(diào)查，在紅綠色盲患者中，男性遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于女性。

抗維生素D佝僂病也是一種遺傳病，患者常表現(xiàn)出O型腿、骨骼發(fā)育畸形、生長發(fā)育緩慢等癥狀。但這種病與紅綠色盲不同，患者中女性多于男性。討論：1.為什么上述兩種遺傳病在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)？這兩種遺傳病的基因很可能位于性染色體，因此總是和性別相關(guān)聯(lián)。紅綠色盲檢查圖

紅綠色盲是一種常見的人類遺傳病，患者由于色覺障礙，不能像正常人一樣區(qū)分紅色和綠色。據(jù)調(diào)查，在紅綠色盲患者中，男性遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于女性。

抗維生素D佝僂病也是一種遺傳病，患者常表現(xiàn)出O型腿、骨骼發(fā)育畸形、生長發(fā)育緩慢等癥狀。但這種病與紅綠色盲不同，患者中女性多于男性。討論：2.為什么兩種遺傳病與性別關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)又不同呢？

雖然這兩種遺傳病的基因都位于X染色體上，但紅綠色盲基因?yàn)殡[性，抗維生素D佝僂病基因?yàn)轱@性，因此，兩種遺傳病與性別關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)又不同。紅綠色盲檢查圖一、人類紅綠色盲紅綠色盲是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？

1792年，英國人道爾頓（J.Dalton，1766—1844）在觀察一朵花時(shí)發(fā)現(xiàn)了十分奇怪的現(xiàn)象：這朵花在白天和晚上呈現(xiàn)出兩種不同的顏色。更令人驚訝的是，只有他和他的弟弟觀察到了這種現(xiàn)象，其他人卻說這朵花始終是粉紅色的。這是怎么回事呢？道爾頓決心弄清楚原因。經(jīng)過認(rèn)真分析和比較，他發(fā)現(xiàn)自己和弟弟對(duì)一些顏色識(shí)別不清，原來這是一種色盲現(xiàn)象，為此，他發(fā)表了論文《有關(guān)色覺的離奇事實(shí)——附觀察記錄》，成為第一個(gè)發(fā)現(xiàn)色盲的人。后來他從事化學(xué)等方面的研究，提出了化學(xué)史上著名的“原子論”。由此可見，善于發(fā)現(xiàn)問題、執(zhí)著地尋求答案，對(duì)于科學(xué)研究是多么重要！一、人類紅綠色盲色盲眼里的世界:全色盲屬于完全性視錐細(xì)胞功能障礙。眼中是一片灰暗

,如同觀看黑白電視

,僅有明暗之分,而無顏色差別。是最嚴(yán)重的一種,非常少見,其父母常為近親結(jié)婚。紅色盲又稱第一色盲。紅色盲者不能看見光譜中的紅色光線，只能見由黃至藍(lán)色段,紅色盲所見光譜中最亮的部分是在黃綠部分。主要是不能辨別紅色,對(duì)紅色與深綠色、藍(lán)色與紫紅色以及紫色最易混淆。一、人類紅綠色盲色盲眼里的世界:綠色盲又稱第二色盲。會(huì)把綠色視為灰色或暗黑色,不能分辨淡綠色與深紅色、紫色與青藍(lán)色、紫紅色與灰色。臨床上把紅色盲與綠色盲統(tǒng)稱為紅綠色盲,

較為常見。又稱第三色盲。患者藍(lán)黃色混淆不清,對(duì)紅、綠色可辨,極為罕見

。藍(lán)黃色盲一、人類紅綠色盲你眼里的世界:正常為26，紅色盲看到6，綠色盲看到2。正常人看到45，色盲患者看不到數(shù)字正常人看到29，色盲患者看到數(shù)字70。正常人看不到數(shù)字，色盲患者看到5。一、人類紅綠色盲你眼里的世界:為了紅綠色盲患者的交通安全，有些交通信號(hào)燈使用了略微偏黃的紅和略微偏藍(lán)的綠。一、人類紅綠色盲1.伴性遺傳：經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人類的紅綠色盲、抗維生素D佝僂病的遺傳表現(xiàn)與果蠅眼睛顏色的遺傳非常相似，決定它們的基因位于性染色體上，在遺傳學(xué)上總是與性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。若決定性狀基因位于常染色體上，則遺傳與性別無關(guān)。并非所有生物都有性染色體，只有雌雄異體的生物才有性染色體；例如：雌雄異株，植物如：楊、柳；例如：酵母菌，豌豆，玉米，水稻均沒有性染色體。一、人類紅綠色盲2.性別決定：(1)XY型性染色體決定型：——普遍存在于生物界人類的性別由性染色體決定。女性是同型的，用XX表示；男性異型的，用XY表示；人類的X染色體和Y染色體，無論大小還是攜帶的基因種類和數(shù)量都有差別，X染色體攜帶著許多個(gè)基因，Y染色體只有X染色體大小的1/5左右，所以許多位于X染色體上的基因，在Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因。異型性染色體，體細(xì)胞含X和Y兩條染色體。（♂：XY）同型性染色體，體細(xì)胞含兩條X染色體。（♀：XX）雄性：雌性：性染色體決定性別的原因：性染色體上有少數(shù)性別決定的基因一、人類紅綠色盲2.性別決定：(1)XY型性染色體決定型：——普遍存在于生物界人類X、Y染色體的掃描電鏡照片伴X遺傳伴Y遺傳伴X和Y遺傳伴X顯性遺傳伴X隱性遺傳一、人類紅綠色盲2.性別決定：(2)ZW型性染色體決定型：——鳥、禽、蛾、蝶類等同型性染色體，體細(xì)胞含兩條Z染色體。（♂：ZZ）異型性染色體，體細(xì)胞含Z和W兩條染色體。（♀：ZW）雄性：雌性：雌雞性染色體組成：ZW雄雞性染色體組成：ZZ一、人類紅綠色盲2.性別決定：(3)染色體組數(shù)決定型：——螞蟻、蜜蜂等其性別與染色體的倍數(shù)有關(guān)，雄性為單倍體，雌性為二倍體?！猓?n=32♀：2n=32蜂王工蜂受精卵發(fā)育♂：n=16雄蜂卵細(xì)胞直接發(fā)育一、人類紅綠色盲2.性別決定：(4)環(huán)境因子決定型：——鱷魚、烏龜?shù)洒{魚在30℃及以下溫度孵化時(shí)，全為雌性；32℃孵化時(shí)，雄性約占85%，雌性占l5%。烏龜卵在20～27℃條件下孵出的個(gè)體為雄性，在30～35℃時(shí)孵出的個(gè)體為雌性。分析人類紅綠色盲

研究人類的遺傳病，我們不能做遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是可以從對(duì)系譜圖的研究中獲取資料。

下圖是一個(gè)典型的色盲家族系譜圖。從系譜圖可以看出，這個(gè)家系中只有男性患者，而且男性患者的子女都是正常的；男性患者的女兒與正常人結(jié)合后，生下的兒子卻大約有一半是患者。ⅠⅡⅢ12123456123456789101112分析人類紅綠色盲ⅠⅡⅢ12123456123456789101112討論：1.紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上？X染色體2.紅綠色盲基因是顯性基因還是隱性基因？隱性基因分析人類紅綠色盲討論：3.如果用B和b分別表示正常色覺和色盲基因，你能在圖中標(biāo)出Ⅰ代1、2，Ⅱ代1、2、3、4、5、6和Ⅲ代5、6、7、9個(gè)體的基因型嗎？ⅠⅡⅢ12123456123456789101112XbYXBXB或XBXbXBX—XBYXBXbXBYXBXbXBYXBYXbYXbYXBXB或XBXb任意男女婚配共有_____種婚配方式。有關(guān)紅綠色盲的基因型共有____種；一、人類紅綠色盲3.人類色覺的基因型和表型：項(xiàng)目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表現(xiàn)型正常正常(攜帶者)色盲正常色盲561.XBXB

×XBY2.XBXB

×XbY3.XBXb

×XBY4.XBXb

×XbY5.XbXb

×XBY6.XbXb

×XbY一、人類紅綠色盲4.人類紅綠色盲的主要遺傳情況：情況一：色覺正常的女性純合子，她的丈夫是紅綠色盲患者，請(qǐng)分析后代患色盲癥的情況。×XBXBXBXbXbYXBXbYXBY親代女性正常男性色盲配子子代女性攜帶者男性正常1∶1兒子都正常，女兒雖然正常，但由于從父親那里得到了一個(gè)紅綠色盲基因，因此都為紅色色盲基因的攜帶者。結(jié)果：一、人類紅綠色盲4.人類紅綠色盲的主要遺傳情況：情況二：色覺正常的女性是一名紅綠色盲基因攜帶者，她的丈夫是色覺正常，請(qǐng)分析后代患色盲癥的情況?！罼BXBXBXbXbYXBXbYXBY親代女性正常男性色盲配子子代女性攜帶者男性正常1∶1∶1∶1XBXBXbXBY女性攜帶者男性正常兒子有1/2正常，有1/2為紅綠色盲；女兒都正常，但有1/2是紅色色盲基因的攜帶者。

兒子的紅綠色盲基因是從母親那里遺傳來的。結(jié)果：預(yù)測(cè)紅綠色盲基因的遺傳1.如果一位女性紅綠色盲基因攜帶者和一位男性紅綠色盲患者結(jié)婚，所生子女的基因型和表型會(huì)怎么樣呢？XBXbXbYYXBXbXbXBYXBXbXbXbXbY男性正常女性色盲男性色盲女性正常1111預(yù)測(cè)紅綠色盲基因的遺傳2.如果一位女性紅綠色盲患者和一位色覺正常的男性結(jié)婚，情況又會(huì)如何？XbXbXBYYXBXbXBXbXbY男性色盲女性正常11母親色盲，兒子一定色盲。父親正常，女兒一定正常。一、人類紅綠色盲5.伴X隱性遺傳病的遺傳特點(diǎn)：男性患者數(shù)量多于女性患者數(shù)量。男性的紅綠色盲基因只能從母親那里獲得，以后通過他的女兒傳給他的外孫。女患者的父親和兒子一定患??；正常男性的母親和女兒一定正常。血友病——伴X的隱性遺傳病19世紀(jì)，英國皇室中流傳著一種非常危險(xiǎn)的遺傳病。這種病被人們稱為“皇家病”或“皇族病”?；颊叱Ｒ蜉p微損傷就出血不止或因體內(nèi)出血夭折，很難活到成年，這就是血友病。病因：由于血液里缺少一種凝血因子，因而凝血的時(shí)間延長。癥狀：在輕微創(chuàng)傷時(shí)也會(huì)出血不止，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。特點(diǎn)：血友病的基因是隱性的。女性患者為XhXh，男性患者為XhY。二、抗維生素D佝僂病伴X染色體顯性遺傳病。1.遺傳特性:鈣吸收不良，導(dǎo)致下肢彎曲、膝向內(nèi)或外翻、骨骼發(fā)育畸形、易骨折。2.癥狀：3.正常和患抗維生素D佝僂病的基因型和表型：女性男性基因型表型XDXdXDXDXdXdXDYXdY患病正?；疾≌Ｇ闆r一：一個(gè)正常女性和一位男性患者結(jié)婚，他們的后代患病情況：二、抗維生素D佝僂病4.抗維生素D佝僂病的主要遺傳情況：×XdXdXdXDYXDY1∶1XDXdXdY親代配子子代女性正常男性患病女性患病男性正常

男性患者與正常女性婚配的后代中，女兒都是患者，男性正常。特點(diǎn)：男患女必患；女正子必正。情況二：一個(gè)女性為致病基因攜帶者和一位正常男性結(jié)婚結(jié)婚，他們的后代患病情況：二、抗維生素D佝僂病4.抗維生素D佝僂病的主要遺傳情況：XDXdXdY×XdXdXdXDYXDY1∶1∶1∶1XDXdXdY親代配子子代男性患病女性患病男性正常女性正常女性患病男性正常Xd通過對(duì)抗維生素D佝僂病的遺傳分析,我們可以看出，位于X染色體上的顯性基因的遺傳特點(diǎn)是:患者中女性多于男性，但部分女性患者病癥較輕，男性患者與正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。伴Y的遺傳病——外耳道多毛癥印度男子耳毛長25厘米，獲吉尼斯世界紀(jì)錄。特點(diǎn)：①患者全為男性，女性全部正常。②沒有顯隱性之分。③父?jìng)髯?，子傳孫，具有世代連續(xù)性三、伴性遺傳理論在實(shí)踐中的應(yīng)用1.在醫(yī)學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用根據(jù)伴性遺傳的規(guī)律，可以推算后代的患病概率，從而指導(dǎo)優(yōu)生。例如：抗維生素D佝僂病的男性患者與正常女性結(jié)婚，通過對(duì)后代的患病情況進(jìn)行分析，就可以從醫(yī)學(xué)角度對(duì)他們的生育提出建議?！罼dXdXdXDYXDYXDXdXdY親代配子子代女性正常男性患病女性患病男性正常建議：生男不生女，生女必患病。三、伴性遺傳理論在實(shí)踐中的應(yīng)用2.伴性遺傳理論還可指導(dǎo)育種工作例如：用蘆花雌雞與非蘆花雄雞交配，根據(jù)羽毛的特征把雌性和雄性區(qū)別開，從而做到多養(yǎng)母雞，多得雞蛋。蘆花雞蘆花(B)對(duì)非蘆花(b)為顯性；雌性：ZBW（蘆花）、ZbW（非蘆花）；雄性：ZBZB（蘆花）、ZBZb（蘆花）、ZbZb（非蘆花）。

蘆花雞羽毛上黑白相間的橫斑條紋是由Z染色體上的顯性基因B決定的。設(shè)計(jì)一個(gè)雜交方案，可以僅憑羽毛的顏色區(qū)分早期雛雞的性別。三、伴性遺傳理論在實(shí)踐中的應(yīng)用2.伴性遺傳理論還可指導(dǎo)育種工作配子子代ZbZb×親代非蘆花雞（♂）蘆花雞（♀）蘆花雞（♂）非蘆花雞（♀）雜交方案：ZbZBWZBWZBZbZbW根據(jù)羽毛特征就可以把雌雄分開利用♀ZBW×♂ZbZb雜交伴性遺傳小結(jié)⑴患者男性多于女性⑵隔代交叉遺傳⑶女患父、子患⑴男性都患?、七B續(xù)遺傳⑶父?jìng)髯樱觽鲗O伴性遺傳⑴患者女性多于男性⑵連續(xù)遺傳⑶男患母、女患伴性遺傳的應(yīng)用性別決定在醫(yī)學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用伴X染色體隱性遺傳規(guī)律伴Y染色體遺傳規(guī)律伴X染色體顯性遺傳規(guī)律拓展：遺傳類型判斷與分析首先確定是否為伴Y染色體遺傳或細(xì)胞質(zhì)遺傳；其次確定系譜中遺傳病是顯性還是隱性遺傳??；最后判斷是常染色體遺傳，還是伴X染色體遺傳；確定有關(guān)個(gè)體的基因型；概率計(jì)算或解答有關(guān)問題。判斷方法：拓展：遺傳類型判斷與分析1.首先確定是否為伴Y染色體遺傳或細(xì)胞質(zhì)遺傳：若系譜圖中，患者全為男性，且有“父—子—孫”的規(guī)律，女性都正常。則最可能為伴Y染色體遺傳。1253479106118若系譜圖中，女患者的子女全患病，正常女性的子女都正常。則最可能為母系遺傳。拓展：遺傳類型判斷與分析2.其次確定系譜圖中遺傳病是顯性還是隱性遺傳：雙親正常，子代有患者，為隱性(即無中生有為隱性)。雙親患病，子代有正常，為顯性(即有中生無為顯性)。親子代都有患者，無法準(zhǔn)確判斷，可先假設(shè)，再推斷。拓展：遺傳類型判斷與分析3.最后判斷是常染色體遺傳還是伴X染色體遺傳：若已知性狀的顯隱性：(雌隱雄顯法)雜交方案：隱性♀×顯性♂預(yù)期結(jié)果：(1)若子代中雌性全為顯性，雄性全為隱性，則相應(yīng)基因在X染色體上；(2)若子代中雌雄均為顯性，則相應(yīng)基因在常染色體上。顯雄隱雌顯雌隱雄×XdXdXDYXDXdXdY親代子代遺傳圖解拓展：遺傳類型判斷與分析3.最后判斷是常染色體遺傳還是伴X染色體遺傳：若末知性狀的顯隱性：雜交方案：正反交實(shí)驗(yàn)。預(yù)期結(jié)果：(1)若正反交子代雌雄表型相同，則相應(yīng)基因在常染色體上；(2)若正反交子代雌雄表型不同，則相應(yīng)基因在X染色體上。拓展：遺傳類型判斷與分析4.探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上:若已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。雜交方案1：預(yù)期結(jié)果：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察分析F1的性狀。(1)若子代所有雄性均為顯性性狀，則相應(yīng)基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上；(2)若子代所有雄性均為隱性性狀，則相應(yīng)基因僅位于X染色體上。拓展：遺傳類型判斷與分析4.探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上:遺傳圖解P

白眼(雌)XaXa×紅眼(雄)XAY紅眼(雌)XAXa白眼(雄)XaYF1若子代所有雄性均為隱性性狀，則僅位于X染色體上。P

白眼(雌)XaXa×紅眼(雄)XAYA紅眼(雌)XAXa紅眼(雄)XaYAF1若子代所有雄性均為顯性性狀，則位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。遺傳圖解拓展：遺傳類型判斷與分析4.探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上:若已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。雜交方案2：預(yù)期結(jié)果：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察分析F1的性狀。(1)若子代中雌雄個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀，則此等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上；(2)若子代中雌性個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀，雄性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀，則此等位基因僅位于X染色體上。拓展：遺傳類型判斷與分析4.探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上:遺傳圖解P

紅眼(雌)XAXa×紅眼(雄)XAY紅眼(雌)XAXA白眼(雄)XaYF1若子代中雌性個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀，雄性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀，則僅位于X染色體上。XAXaXAY紅眼(雄)遺傳圖解P

紅眼(雌)XAXa×紅眼(雄)XAYA紅眼(雌)XAXAXaYAF1XAXaXAYA紅眼(雄)若子代中雌雄個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀，則位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。例1.已知果蠅的灰體和黃體受一對(duì)等位基因控制，但這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中表型及比例為♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體＝1∶1∶1∶1。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請(qǐng)根據(jù)上述結(jié)果，回答下列問題：

（1）僅根據(jù)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)，__________(填“能”或“不能”)證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。

（2）請(qǐng)用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明同學(xué)乙的結(jié)論。（要求：每個(gè)實(shí)驗(yàn)只用一個(gè)雜交組合，并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果）拓展：遺傳類型判斷與分析不能實(shí)驗(yàn)1：雜交組合：♀黃體×♂灰體預(yù)期結(jié)果：子代中所有雌性都表現(xiàn)為灰體，雄性都表現(xiàn)為黃體。拓展：遺傳類型判斷與分析實(shí)驗(yàn)2：雜交組合：♀灰體×♂灰體預(yù)期結(jié)果：子代中灰體雌雄均有，而黃體全為雄性。練習(xí)與應(yīng)用1.性染色體攜帶著許多個(gè)基因。判斷下列相關(guān)表述是否正