高中生物 第二章 基因和染色体的关系 第3节 伴性遗传课件 新人教版必修2 (2).ppt

第3节伴性遗传 第二章基因和染色体的关系 第一篇教材同步导学篇 一 知识准备1 摩尔根果蝇杂交实验f1到f2的遗传图解 2 人类体细胞中的染色体组成 二 课标要求1 人类红绿色盲症的遗传定律 2 掌握伴性遗传的特点 3 举例说出伴性遗传在实践中的应用 一 自主初探1 伴性遗传 阅读p33 1 概念 由于某些遗传病的基因位于 上 所以由该基因控制的性状的遗传总是和 相关联 这种现象叫做伴性遗传 2 常见实例 人类的红绿色盲 血友病 抗维生素d佝偻病和果蝇的眼色遗传等 性染色体 性别 2 人类红绿色盲症 阅读p33 36 1 基因的位置 上的隐性基因 y染色体上没有其对应的 2 与色盲有关的基因型和表现型 x染色体 等位基因 3 与色盲基因有关的婚配方式 女性携带者与男性正常 由图解知 男孩的色盲基因只能来自于 母亲 女性正常与男性色盲由图解知 男性的色盲基因只能传给 不能传给 女儿 儿子 女性携带者与男性色盲由图解知 女儿色盲 一定色盲 父亲 女性色盲与男性正常由图解知 父亲正常 一定正常 母亲色盲 一定色盲 女儿 儿子 画出下列两种方式的遗传图解a 女性色盲与男性色盲答案 b 女性纯合正常与男性正常答案 3 抗维生素d佝偻病 阅读p36 1 致病基因 上的显性基因 2 有关的基因型和表现型 x染色体 3 画出遗传图解 女性纯合患者与男性正常答案 女性正常与男性患者答案 4 伴性遗传在实践中的应用 1 鸡的性别决定方式和人类 果蝇正好相反 2 雌鸡的两条性染色体是 的 zw 雄鸡的两条性染色体是 的 zz 3 用芦花雌鸡 zbw 与非芦花雄鸡 zbzb 交配 那么f1中 雄鸡都是 鸡 雌鸡都是 鸡 4 画出上述杂交过程的遗传图解 异型 同型 芦花 非芦花 答案 探究一x y非同源区段的遗传二 疑问探究1 是否只有x染色体上的基因控制的遗传病才属于伴性遗传病 提示y染色体上的基因控制的遗传病也属于伴性遗传病 2 为什么色盲女性的父亲和儿子一定是色盲患者 提示男性只有一条x染色体 当女性为色盲时 其基因型为xbxb 其中一条x染色体必然来自父亲 故父亲的基因型为xby 是色盲 女性色盲若生一儿子 则必然将一条x染色体传给其儿子 则儿子的基因型为xby 也是色盲 3 色盲调查结果显示 人群中男性色盲患病率 7 远远高于女性 0 49 出现这么大差异的原因是什么 提示女性体细胞内两条x染色体上同时有b基因 xbxb 时 才会表现为色盲 男性体细胞中只有一条x染色体 只要有色盲基因b 就表现为色盲 所以 色盲患者总是男性多于女性 三 新知破解1 伴x隐性遗传 色盲 的特点 1 色盲家系图谱分析 x y染色体的特点已知人类的x染色体和y染色体无论在大小和携带的基因种类上都不一样 x染色体携带着许多基因 y染色体只有x染色体大小的1 5左右 携带的基因比较少 所以许多位于x染色体上的基因 在y染色体上没有相应的等位基因 色盲基因不会位于y染色体上若位于y染色体上 男患者的儿子和父亲都有y染色体 都应该是患者 图中显然不是 隔代遗传系谱图中 1是患者 其子女都是正常人 子女与正常人结婚后 生下的后代有正常人也有患者 能够说明红绿色盲具有隔代遗传的特点 2 色盲病遗传特点 男性患者多于女性患者 往往有隔代交叉遗传现象 女性患者的父亲和儿子一定患病 3 伴x显性遗传 抗维生素d佝偻病 的遗传特点 1 系谱图分析 2 遗传特点 患者中女性多于男性 世代连续遗传 男性患者的母亲和女儿一定是患者 4 伴y染色体遗传 1 系谱图分析 2 实例 人类外耳道多毛症 3 遗传特点 患者全为男性 女性全正常 因为致病基因只位于y染色体上 无显 隐性之分 具有世代连续现象 致病基因由父亲传给儿子 儿子传给孙子 也称为限雄遗传 5 x y染色体上基因的遗传x和y染色体的对应关系如图所示 1 控制人类红绿色盲和抗维生素d佝偻病的基因只位于b区段 在y染色体上无相应的等位基因 2 控制人类外耳道多毛症的基因只位于d区段 在x染色体上无相应的等位基因 3 也可能有控制相对性状的等位基因位于x y的同源区段 a c区段 即可能出现下列基因型 xaya xaya xaya xaya 探究二遗传方式的判断二 疑问探究1 位于x和y染色体上同源区段和非同源区段上的基因所控制的遗传是否均为伴性遗传 提示是 只要是由性染色体上的基因控制的性状的遗传都属于伴性遗传 2 一对等位基因 a a 在x y染色体的同源区段和非同源区段 请写出两种情况下可能的基因型 提示同源区段 共七种 xaxa xaxa xaxa xaya xaya xaya xaya 非同源区段 共五种 xaxa xaxa xaxa xay xay 3 同源区段的遗传是否与常染色体上的遗传特点相同 提示不一定 若xaxa xaya杂交 则后代雌性全为隐性 雄性全为显性 若基因位于常染色体上 则在雄性个体中显隐性之比为1 1 雌性个体中也是如此 三 新知破解1 典型图谱判断 2 遗传系谱图中遗传病的判断 1 首先确定是否为伴y遗传 若系谱图中女性全正常 患者全为男性 而且患者的父亲 儿子全为患者 则为伴y遗传 如图 若系谱图中 患者有男有女 则不是伴y遗传 2 其次确定是显性遗传还是隐性遗传 无中生有 是隐性遗传病 如下图1 有中生无 是显性遗传病 如下图2 3 确定是常染色体遗传还是伴x遗传 在已确定是隐性遗传的系谱中 a 若女患者的父亲和儿子都患病 则最大可能为伴x隐性遗传 如下图1 b 若女患者的父亲和儿子中有正常的 则一定为常染色体隐性遗传 如下图2 在已确定是显性遗传的系谱中 a 若男患者的母亲和女儿都患病 则最大可能为伴x显性遗传 如下图1 b 若男患者的母亲和女儿中有正常的 则一定为常染色体显性遗传 如下图2 4 不能直接确定的类型 若系谱中无法利用上述特点作出判断 只能从可能性的大小来推断 若代代连续 则很可能为显性遗传 若男女患者各占约1 2 则很可能是常染色体上的基因控制的遗传病 若男女患者数量相差较大 则很可能是性染色体上的基因控制的遗传病 又可分为三种情况 a 若系谱中患者男性明显多于女性 则该遗传病最可能是伴x染色体隐性遗传病 b 若系谱中患者女性明显多于男性 则该病最可能是伴x染色体显性遗传病 c 若系谱中 每个世代表现为父亲有病 儿子全病 女儿全正常 患者只在男性中出现 则更可能是伴y染色体遗传病 探究三性别决定与伴性遗传的应用二 疑问探究1 所有生物都有性染色体吗 是否所有的生物都存在伴性遗传现象 提示不是 原核生物没有染色体 真核生物雌雄同体的生物没有性染色体 也无伴性遗传现象 如玉米 小麦等 2 若有一非芦花雌鸡和一芦花雄鸡交配 得到的子代中无论雌鸡还是雄鸡 均有芦花和非芦花类型 试推断亲代鸡的基因型 提示zbw zbzb 3 在伴性遗传现象中 请总结如何设计合理的杂交实验 使子代性状与性别相联系 根据性状就可判断子代性别 提示同型性染色体个体选用隐性亲本 异型性染色体个体选用显性亲本杂交 表示如下 xdxd xdyzdzd zdw xdxdxdyzdzdzdw 三 新知破解1 性别决定 1 性染色体是决定性别的主要方式 此外还有其他方式 如蜜蜂是由染色体数目决定性别的 2 性别相当于一对相对性状 传递遵循分离定律 3 xy和zw不是基因 也不是基因型 而是决定性别的性染色体 2 生物性别的主要决定方式 1 xy型性别决定 xx为雌性 xy为雄性 如某些鱼类 两栖类 所有哺乳动物 果蝇和雌雄异体的植物 如菠菜 大麻 2 zw型性别决定 zz为雄性 zw为雌性 鸟类 蛾蝶类 某些爬行类和两栖类等 3 性别决定过程 xy型 zw型 3 基因位置的判断方法 1 基因的载体有染色体 线粒体和叶绿体 生物的遗传方式有细胞核遗传和细胞质遗传 2 利用正交和反交 可判断细胞核遗传和细胞质遗传 3 利用隐性xx zz 个体与显性xy zw 个体杂交 可判断基因在常染色体上还是在性染色体上 4 色盲男孩与男孩色盲在有关红绿色盲遗传概率计算中 患色盲男孩和男孩患色盲概率是不同的 前者除考虑患色盲的概率外 还需考虑生男孩的概率 后者已确定性别 实际上是求男孩中患色盲的概率 考向一遗传方式的判断 例1 观察如图所示的遗传病的系谱图 据图回答问题 1 分析各遗传系谱图 判断甲 乙 丙家族的遗传病类型 将备选答案序号填在横线上 甲家族最可能患有 乙家族最可能患有 丙家族最可能患有 a 常染色体显性遗传病b x染色体隐性遗传病c 常染色体隐性遗传病d x染色体显性遗传病 2 假设丙家族所患的遗传病为常染色体隐性遗传病 若等位基因用a a表示 试判断 7与 10基因型相同的概率为 5能产生 种卵细胞 含a基因的卵细胞所占的比例为 假如 10与 14结婚 则不宜生育 因为他们生育病孩的概率可高达 思路点拨 解析 1 由甲家族中的8号 9号 13号三个个体可以判定这种病为常染色体上的隐性遗传病 由乙家族中的10号 11号 13号可以判定该病为显性遗传 再根据4号和7号的关系确定这种病的致病基因在常染色体上 由丙家族中的9号 10号 16号可以判定是隐性遗传 再根据8号和14号的关系可以确定这种病的致病基因在常染色体上 2 丙家族中 7的基因型为aa 10的基因型也为aa 5的基因型为aa 能产生2种卵细胞 10的基因型为aa 14的基因型为aa 他们生育病孩的概率为1 4 答案 1 c a c 2 100 21 2 1 4 方法规律 反证法 判定遗传方式方法的一般规律正确判定遗传系谱中遗传病的遗传特点的基本方法是 反证法 即首先观察分析遗传系谱 初步得出其可能的遗传特点 再用 反证法 进行证明 根据伴性遗传 交叉遗传 的特点 可以得出如下结论 1 若遗传病由显性基因控制 当父亲患病而女儿正常 或母亲正常而儿子患病 时 致病基因一定不在x染色体上 2 若遗传病由隐性基因控制 当父亲正常而女儿患病 或母亲患病而儿子正常 时 致病基因一定不在x染色体上 3 若患者仅限男性 且表现为连续遗传现象 则致病基因 不分显性或隐性 位于y染色体上 4 除以上几种特殊情况外 其他情形也有可能是伴性遗传 需要讨论检验 考向二基因位置判断的实验设计 例2 野生型果蝇 纯合体 的眼形是圆眼 某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇 他想探究果蝇眼形的遗传方式 设计了如图甲实验 雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示 据图分析回答下列问题 1 由图甲中f1可知 果蝇眼形的 是显性性状 2 若f2中圆眼 棒眼 3 1 且雌 雄果蝇个体中均有圆眼 棒眼 则控制圆眼 棒眼的基因位于 染色体上 3 若f2中圆眼 棒眼 3 1 但仅在雄果蝇中有棒眼 则控制圆眼 棒眼的基因可能位于 也可能位于 4 请从野生型 f1 f2中选择合适的个体 设计方案 对上述 3 中的问题作出进一步判断 实验步骤 用f2中棒眼雄果蝇与f1中雌果蝇交配 得到 用 与 交配 观察子代中有没有 个体出现 预期结果与结论 若只有雄果蝇中出现棒眼个体 则圆 棒眼基因位于 若子代中没有棒眼果蝇出现 则圆 棒眼基因位于 思路点拨 解析 1 据图甲可知 双亲中一方是圆眼 一方是棒眼 而f1中全是圆眼 说明圆眼是显性性状 棒眼是隐性性状 2 若f2中圆眼 棒眼 3 1 且雌 雄果蝇个体中均有圆眼 棒眼 则眼形的遗传不符合伴性遗传规律 因此控制圆眼 棒眼的基因只能位于常染色体上 3 若f2中圆眼 棒眼 3 1 但仅在雄果蝇中有棒眼 则控制圆眼 棒眼的基因位于x染色体的 区段以及x和y染色体的 区段均符合题意 4 用f2中棒眼雄果蝇与f1中雌果蝇交配 选取后代中棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配 若子代出现棒眼个体 则圆 棒眼基因位于x染色体的特有区段 若子代中没有棒眼果蝇出现 则圆 棒眼基因位于x y染色体的同源区段 答案 1 圆眼 2 常 3 x染色体的 区段x和y染色体的 区段 顺序可颠倒 4 实验步骤 棒眼雌果蝇 棒眼雌果蝇野生型雄果蝇棒眼结果与结论 x染色体的特有区段 x y染色体的同源区段 方法规律 判断遗传方式的实验方案设计 1 探究基因位于常染色体上还是x染色体上 在已知显隐性性状的条件下 可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 在未知显隐性性状 或已知 的条件下 可设置正反交杂交实验 a 若正反交结果相同 则基因位于常染色体上 b 若正反交结果不同 则基因位于x染色体上 2 探究基因位于x y的同源区段 还是只位于x染色体上 x y染色体结构分析 a 控制人类红绿色盲和抗维生素d佝偻病的基因只位于b区段 在y染色体上无相应的等位基因 b 控制人类外耳道多毛症的基因只位于d区段 在x染色体上无相应的等位基因 c 也可能有控制相对性状的等位基因位于a c区段 即可能出现下列基因型 xaya xaya xaya xaya 实验设计方案 选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交 1 伴性遗传是位于性染色体上的基因控制的性状遗传 总是和性别相关联 2 xy型性别决定的生物 雌性的性染色体组成为xx 雄性为xy zw型性别决定的生物 雄性的性染色体组成为zz 雌性为zw 3 伴x隐性遗传病主要有红绿色盲 血友病 果蝇的红 白眼 遗传特点 男性患者多于女性患者 女性患者的父亲和儿子一定是患者 交叉遗传 4 伴x显性遗传病主要有抗维生素d佝偻病 遗传特点 女性患者多于男性 具有世代连续性 男性患者的母亲和女儿一定是患者 5 伴y遗传病的特点 只能由男性传递给男性 1 关于人类红绿色盲的遗传 正确的预测是 a 父亲色盲 则女儿一定是色盲b 母亲色盲 则儿子一定是色盲c 祖父母都色盲 则孙子一定是色盲d 外祖父母都色盲 则外孙女一定是色盲 b 人类红绿色盲的遗传特点是男性的色盲基因只能从母亲那里传来 以后只能传给他的女儿 本题的四个选项中 a项父亲只能传给女儿一个色盲基因 若母亲传给女儿一个正常的基因 她只能是携带者 c项中孙子的性染色体y是由父亲传给的 因y上不带色盲基因 所以孙子不一定是色盲 d项若外祖父能传递给女儿一个色盲基因 女儿传给外孙女 但另一基因来自父亲 所以不一定是色盲 只有b选项是正确的 因母亲是色盲 产生的卵细胞上带有色盲基因 并且一定传给儿子 父亲只传给他一条y染色体 2 人类遗传病中 抗维生素d佝偻病是由x染色体上的显性基因控制的 甲家庭丈夫患抗维生素d佝偻病 妻子表现正常 乙家庭中 夫妻都表现正常 但妻子的弟弟患红绿色盲 从优生角度考虑 甲 乙家庭应分别选择生育 a 男孩 男孩b 女孩 女孩c 男孩 女孩d 女孩 男