2022-2023学年 必修2 人教版 伴性遗传 教案

第3节伴性遗传课标要求核心素养概述性染色体上的基因传递和性别相关联。1．通过实例分析，认同性染色体上的基因的传递和性别相关联。(生命观念、科学思维)2．分析各种婚配组合的遗传情况，归纳遗传病的遗传规律。(科学思维、社会责任)3．通过案例分析，探索伴性遗传在生产实践中的应用。(科学思维、社会责任)基础知识·双基夯实一、伴性遗传1．特点：__性染色体__上的基因控制的性状遗传与__性别__相关联。2．常见实例(1)人类遗传病：人的__红绿色盲__、__抗维生素D佝偻病__和血友病等。(2)果蝇：__眼色遗传__。二、性别决定自然界中性染色体决定性别的方式有__XY型__和__ZW型__两种。三、人类红绿色盲症与抗维生素D佝偻病1．人类红绿色盲症(1)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型女性男性基因型__XBXB____XBXb__XbXb__XBY__XbY表型正常正常(携带者)__色盲__正常__色盲__(2)遗传特点①男性患者__多于__女性患者；②往往有隔代__交叉遗传__现象；③女性患者的__父亲、儿子__一定患病。2．抗维生素D佝偻病(1)基因的位置：__性染色体(X)__上。(2)患者的基因型①女性：__XDXD__和__XDXd__。②男性：__XDY__。(注：抗VD佝偻病基因用D/d表示)(3)遗传特点①女性患者__多于__男性患者；②具有__世代连续性__；③男患者的__母亲、女儿__一定患病。四、伴性遗传在实践中的应用1．鸡的性别决定(1)雌性个体的两条性染色体是__异型__的(ZW)。(2)雄性个体的两条性染色体是__同型__的(ZZ)。2．根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性。图例如下：(注：芦花、非芦花基因B/b)〔学霸记忆〕1．决定它们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。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染色体隐性遗传病的遗传特点：①男性患者多于女性患者；②女性患者的父亲和儿子一定是患者；③交叉遗传。4．伴X染色体显性遗传病的遗传特点：①女性患者多于男性患者；②男性患者的母亲和女儿一定是患者。〔活学巧练〕判断下列叙述的正误(1)在伴性遗传中，伴X的基因只遗传给女性。(×)(2)伴性遗传的基因存在性染色体上，其遗传和性别相关联。(√)(3)位于X染色体上的隐性遗传病，往往男性患者多于女性。(√)(4)伴性遗传一定具有交叉遗传现象。(×)(5)位于X染色体上的显性遗传病，往往女性患者多于男性。(√)(6)位于XY同源区段的等位基因，决定的性状与性别无关联。(×)(7)雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的。(×)(8)ZW型的生物中，雄性个体产生的配子所含性染色体为Z或W。(×)(9)女性的X染色体必有一条来自父亲。(√)〔思考〕1．红绿色盲调查结果显示，人群中男性红绿色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%)，试探讨出现这么大的差异的原因。(科学思维)提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有红绿色盲基因(XbXb)时，才会表现为红绿色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要有红绿色盲基因，就表现为红绿色盲。所以人群中红绿色盲患者男性多于女性。2．某家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病，妻子正常，从优生角度考虑，该家庭应选择生育男孩还是女孩？(社会责任)提示：男孩。该夫妇所生男孩均正常、女孩均患病。3．如果控制某一性状的基因只位于Y染色体上，其遗传有什么特点？提示：患者一定是男性，患者后代只要是男性一定患病。课内探究·名师点睛知识点性别决定和伴性遗传的类型及特点要点归纳1．性别决定：(1)常见的性别决定方式：类型性别体细胞性染色体组成生殖细胞性染色体组成代表生物XY型雌性XXX哺乳动物、人、果蝇等动物、部分植物雄性XYX或YZW型雌性ZWZ或W鸟类、鳞翅目昆虫(如蝶、蛾类)雄性ZZZ其它性别决定方式如：染色体组决定性别，环境条件决定性别等。(2)性别决定遗传图解：[易错提醒]伴性遗传的两个理解误区(1)性染色体上的基因不都决定性别：性染色体上存在不决定性别的基因，但表现出伴性遗传现象。(2)控制与性别相关的性状的基因不都在性染色体上：常染色体上的基因决定的性状也可能与性别相关联，如限性遗传、从性遗传现象；细胞质基因控制的性状表现出母系遗传现象。2．人类红绿色盲症——伴X染色体上隐性遗传(1)红绿色盲基因是隐性基因。(2)色盲基因(b)和它的等位基因(B)位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。(B、b的遗传仍遵循基因的分离定律)人类的X染色体携带的基因多，Y染色体只有X染色体大小的18.5%左右，携带基因较少。故许多在X染色体上有的基因，在Y染色体上缺乏相应的等位基因。(3)人类色觉的6种婚配方式双亲表型、基因型子女可能基因型、表型后代色盲比例男正常×女正常(XBY×XBXB)男：XBY(正常)女：XBXB正常无色盲男正常×女携带者(XBY×XBXb)男：XBY(正常)、XbY(色盲)女：XBXB(正常)、XBXb(携带者)男性中1/2色盲男正常×女色盲(XBY×XbXb)男：XbY(色盲)女：XBXb(携带者)男性均色盲男色盲×女正常(XbY×XBXB)男：XBY(正常)女：XBXb(携带者)无色盲男色盲×女携带者(XbY×XBXb)男：XBY(正常)、XbY(色盲)女：XBXb(携带者)、XbXb(色盲)男性中1/2色盲女性中1/2色盲男色盲×女色盲(XbY×XbXb)男：XbY(色盲)女：XbXb(色盲)男、女均色盲(4)红绿色盲(X染色体上隐性遗传)的遗传特点①男性色盲患者多于女性：女性只有两个X染色体上都有红绿色盲基因(b)时，才表现为色盲，而男性只要含有红绿色盲基因(b)，就表现为色盲。②交叉遗传：男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。③女性患病，其父亲、儿子一定患病。3．抗维生素D佝偻病(1)受X染色体上的显性基因控制(2)致病基因(D)和它的等位基因(d)位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。(D、d的遗传仍遵循基因的分离定律)(3)相应的基因型与表型基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型女性患病女性患病女性正常男性患病男性正常说明：只要有抗维生素D佝偻病基因，就表现为患病；不存在携带致病基因的情况。4．人类外耳道多毛症——伴Y染色体遗传病(1)致病基因只位于Y染色体上。(2)典型系谱(3)分析①因为致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分。所以患者全为男性，女性全正常。②致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，也称为限雄遗传。具有世代连续现象。知识贴士XY型性别决定的生物雄性体内的一对异型性染色体——X、Y构成了一对特殊的同源染色体，X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。二者关系如图所示：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。[易错提醒]关于伴性遗传的两个理解误区(1)隔代遗传不是伴X隐性遗传特有的特点：常染色体隐性遗传也具有此特点，因此隔代遗传是所有隐性遗传的特点。(2)交叉遗传不是伴X隐性遗传特有的特点：伴X显性遗传也具有此特点，因此交叉遗传是所有位于X染色体上的基因传递的特点。典例剖析典例1(2022·山东省日照市高一下学期期末)下列关于人类性染色体和性别决定的叙述，正确的是(B)A．生殖细胞中只表达性染色体上的基因B．性染色体上的基因都伴随着性染色体遗传C．性染色体上的基因，在遗传中都不遵循孟德尔遗传定律D．X和Y染色体携带的基因种类和数量不同，不属于同源染色体[解析]生殖细胞中不仅表达性染色体上的基因，也有常染色体上的基因的表达，A错误；性基因位于染色体上，因此性染色体上的基因都伴随着性染色体遗传，B正确；性染色体上的基因属于核基因，在遗传中遵循孟德尔遗传定律，C错误；X和Y染色体属于异形同源染色体，D错误。故选B。变式训练1(2022·山东省临沂市沂水县高一期中)下列关于X染色体上的显性基因决定的遗传病的叙述，正确的是(D)A．男性患者的后代中，子女各有1/2患病B．女性患者的后代中，女儿都患病，儿子都正常C．表现正常的夫妇，性染色体上也可能携带致病基因D．男性患者的母亲一定是患者[解析]男患者的后代中，女儿全患病，A错误；女患者的后代中，子女不一定患病，B错误；表现正常的夫妇，性染色体上不可能携带该显性致病基因，C错误；男性患者的X染色体一定来自母亲，故母亲一定是患者，D正确。故选D。知识点遗传系谱图分析和遗传方式判断要点归纳1．首先确定是不是伴Y染色体遗传病男性患病儿子均患病，无女性患者，则为伴Y染色体遗传病。2．其次判断显隐性(如图)(1)双亲正常，子代有患者，为隐性遗传病(即无中生有)，如图甲所示。(2)双亲患病，子代有表现正常者，为显性遗传病(即有中生无)，如图乙所示。(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设再推断，如图丙所示。3．最后确定是不是伴X染色体遗传病(1)隐性遗传病(如图)①女性患者的父亲或儿子有正常的，一定是常染色体遗传病，如图甲、乙所示。②女性患者的父亲和儿子都患病，可能是伴X染色体遗传病，如图丙、丁所示。(2)显性遗传病(如图)①男性患者的母亲或女儿有正常的，一定是常染色体遗传病，如图甲、乙所示。②男性患者的母亲和女儿都患病，可能是伴X染色体遗传病，如图丙、丁所示。方法技巧：遗传系谱图中遗传病遗传方式的判定口诀父子相传为伴Y；无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子有正(一方或双方都正常)非伴性；有中生无为显性，显性遗传看男病，母女有正(一方或双方都正常)非伴性。4．不能确定的类型若系谱图中无上述特征，就只作不确定判断，只能从可能性大小方面推断，通常的原则是：(1)若代代连续遗传，则很可能为显性遗传。(2)若男女患者各占1/2，则很可能是常染色体上的基因控制的遗传病。(3)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，此时又可分为三种情况：①若系谱图中男性患者明显多于女性患者，则该病可能是伴X染色体隐性遗传病；②若系谱图中女性患者明显多于男性患者，则该病可能是伴X染色体显性遗传病；③若系谱图中，每个世代表现为男性患者的儿子全病，女儿全正常，患者只在男性中出现，则可能是伴Y染色体遗传病(由只位于Y染色体上的基因控制的遗传病)。典例剖析典例2(2022·山东省潍坊市诸城市高一期中)人的红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病，下图是某家族红绿色盲的遗传系谱图，II3和II4所生子女患红绿色盲的概率是(B)A．1/8 B．1/4C．1/2 D．0[解析]据红绿色盲的遗传系谱图分析，相关基因设为B/b,4号的基因型为XBXb,3号的基因型为XBY，则其子女患红绿色盲的概率是1/4，综上，B正确，A、C、D错误。故选B。变式训练2(2022·福建省福州市八县协作校高一下学期期中)在下列4个图中，只能由常染色体上显性基因决定的遗传病是(图中深颜色表示患者)(D)[解析]女患者的双亲都正常，说明该病属于常染色体隐性遗传病，A错误；女患者的父亲患病而母亲正常，说明该病可能是显性遗传病，也可能是隐性遗传病，致病基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，B错误；男患者的双亲都正常，说明该病属于隐性遗传病，可能是伴X染色体隐性遗传病，也可能是常染色体隐性遗传病，C错误；正常女性的双亲都患病，说明该病为常染色体显性遗传病，D正确。故选D。知识点伴性遗传理论在实践中的应用要点归纳1．医学上的应用：(1)应用目的：推算后代的患病概率，从而指导优生。(2)应用实例：①减少红绿色盲病的发生：女性红绿色盲病患者和正常男性结婚，建议其生女孩。②减少抗维生素D佝偻病的发生：男性抗维生素D佝偻病患者和正常女性结婚，建议其生男孩。2．生产实践中的应用：(1)应用目的：指导育种工作。如根据生物性状判断生物性别。(2)应用实例：鸡的芦花、非芦花性状的遗传。①遗传方式：鸡的性别决定是ZW型，芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是一对相对性状，分别由位于Z染色体上的一对等位基因B和b控制，其表型对应的基因型如下：表型芦花雌鸡非芦花雌鸡芦花雄鸡非芦花雄鸡基因型ZBWZbWZBZB或ZBZbZbZb②目的：能根据早期雏鸡的羽毛特征就能区分出雌性和雄性，以便多养母鸡。③杂交组合：选择表型为非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。④遗传图解如下：典例剖析典例3(2022·山东省滨州市高一期末)人类的血友病是由X染色体上的隐性基因控制的单基因遗传病，患者有严重的凝血功能障碍。下列有关说法错误的是(B)A．正常男性的母亲和女儿凝血功能均正常B．患病女性的母亲和儿子均表现血友病C．在人群中调查该病患者时遇到男性的概率比女性大D．正常男性与女性患者婚配建议选择生女孩[解析]设相关基因A/a正常男性的基因型应为XAY，其XA染色体遗传自母亲，也会传递给女儿，因此母亲和女儿凝血功能均正常，A正确；患病女性的基因型为XaXa，其儿子的基因型一定为XaY，但其母亲的基因型只能确定肯定含有致病基因，不一定表现为患病，B错误；伴X隐性遗传病在群体中男患者多于女患者，C正确；正常男性会把XA传给女儿，Y传给儿子，而女性患者会把Xa基因传给儿子和女儿，所以两人生女儿都正常，生儿子一定患病，建议生女儿，D正确。故选B。变式训练3(2022·福建省福州市八县协作校高一下学期期中)已知鸡的性别决定方式属于ZW型，现用纯种雌性芦花鸡(ZBW)与纯种雄性非芦花鸡(ZbZb)交配，下列推测错误的是(B)A．F1中的芦花均为雄性，非芦花均为雌性B．雄性个体生殖细胞中性染色体只有Z，雌性个体生殖细胞中性染色体只有WC．F1中的雌雄鸡自由交配，F2雄性个体中芦花：非芦花＝1∶1D．F1中的雌雄鸡自由交配，F2雌性个体中芦花：非芦花＝1∶1[解析]纯种雌性芦花鸡(ZBW)与纯种雄性非芦花鸡(ZbZb)交配，F1的基因型及表型为：ZBZb(雄性芦花鸡)和ZbW(雌性非芦花鸡)，所以F1中的芦花均为雄性，非芦花均为雌性，A正确；雄性个体产生的生殖细胞中的性染色体只有Z，雌性个体产生的生殖细胞中的性染色体有Z或W，B错误；F1中的雌雄鸡自由交配，即ZBZb(雄性芦花鸡)和ZbW(雌性非芦花鸡)杂交，F2雄性个体基因型及表型为ZBZb(芦花)∶ZbZb(非芦花)＝1∶1，C正确；F1中的雌雄鸡自由交配，即ZBZb(雄性芦花鸡)和ZbW(雌性非芦花鸡)杂交，F2雌性个体基因型及表型为ZBW(芦花)∶ZbW(非芦花)＝1∶1，D正确。故选B。指点迷津·拨云见日一、混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算在遗传病的概率计算中，“男孩患病”与“患病男孩”的概率是不同的，“男孩患病”的概率是双亲后代的男孩中患者的概率，而“患病男孩”则指双亲所有后代中既是男孩又是患者的概率。我们可以从以下三个方面理清它们的关系。1．对于一对或多对常染色体上的等位基因(独立遗传)控制的遗传病，男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率，患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。由于常染色体与人的性别决定无关，因此常染色体上的基因控制的遗传病在后代中的表现与性别无关。由此可见，“1/2”是指自然状况下男女的出生概率均为1/2。2．性染色体上的基因控制的性状与人类的性别这一“性状”是“连锁”的，计算有关概率问题时有以下规律：若病名在前、性别在后，已知双亲基因型可直接作图解，从全部后代中找出患病男女，即可求得患病男(女)的概率，而不需再乘以1/2；若性别在前、病名在后，求概率问题时只考虑相应性别中的发病情况，根据图解可直接求得。3．当多种遗传病并存时，只要有伴性遗传病，求“患病男(女)孩”概率时一律不用乘以1/2。典例4人的正常色觉(B)对红绿色盲(b)是显性，为伴性遗传；褐眼(A)对蓝眼(a)是显性，为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配，生了一个蓝眼红绿色盲的男孩，这对夫妇生出蓝眼红绿色盲男孩的概率是___1/8__，这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率是__1/4__。[解析]根据题意可推出双亲基因型分别为aaXBXb、AaXBY，因此生出蓝眼孩子的概率为1/2，生出红绿色盲男孩(全部后代中红绿色盲的男孩)的概率为1/4，故生出蓝眼红绿色盲男孩的概率为1/2×1/4＝1/8；而该夫妇再生出的男孩是红绿色盲的概率为1/2，所以这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率为1/2×1/2＝1/4。二、判断基因是位于常染色体上还是X染色体上1．方法一(1)实验设计：正交与反交(使用条件：不知道显隐性关系)。(2)结果预测及结论①若两组杂交结果相同，则该基因位于常染色体上。②若两组杂交结果不同，且子代表型与性别有关，则该基因位于X染色体上。2．方法二(1)实验设计：隐性的雌性个体×显性的雄性个体(使用条件：知道显隐性关系)。(2)结果预测及结论①若子代中的雄性个体全表现为隐性性状，雌性个体全表现为显性性状，则该基因位于X染色体上。②若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，或雌雄个体全表现为显性性状，则该基因位于常染色体上。3．方法三(1)实验设计选多组显性的雌性个体×显性的雄性个体(使用条件：知道显隐性关系)。(2)结果预测及结论①若隐性性状只出现在雄性子代中，则该基因位于X染色体上。②若隐性性状同时出现在雌性与雄性子代中，则该基因位于常染色体上。注意：实验设计时，若是XY型性别决定方式，一般选择隐性纯合的雌性个体和显性的雄性个体作亲本，若是ZW型性别决定方式，一般选择隐性纯合的雄性个体和显性的雌性个体作亲本。4．判断基因位置的其他方法(1)根据子代性别、性状的数量比分析判断项目灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，两者相同，故控制该对相对性状的基因位于常染色体上。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中全为直毛，雄蝇中为1∶1，两者不同，故控制该对相对性状的基因位于X染色体上。(2)逆向推断法假设位于X染色体上，分析实验结果；假设位于常染色体上，分析实验结果；将得到的结果作为条件，若出现某一相应情况，即确定基因在X染色体上或常染色体上。典例5(2020·全国卷Ⅰ，5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是(C)A．长翅是显性性状还是隐性性状B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在[解析]根据截翅为“无中生有”可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅∶截翅＝3∶1的分离比，C符