2.3 伴性遗传 课件 高一下学期生物人教版必修2

伴性遗传第3节第2章

有性生殖中的遗传信息传递基因在哪里？悠悠百年，寻寻觅觅。怀疑、争论、推理......最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！我要通过确凿的实验找到生物的遗传和染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事！美国生物学家

摩尔根（T.H.Morgan，1866-1945）对萨顿提出“基因位于染色体上”的假说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。摩尔根曾明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。质疑：基因真的位于染色体上吗？基因位于染色体上的实验证据美国生物学家

摩尔根（T.H.Morgan，1866-1945）✽

昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4mm。✽在制醋和有水果的地方常常可以看到。基因位于染色体上的实验证据观察发现：果蝇是一种合适的实验材料（2）繁殖速度块（1）个体小，易饲养用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。在室温（25℃左右）下10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生几百个后代。基因位于染色体上的实验证据作为实验动物，果蝇有哪些优点?（3）具有多对易于区分的相对性状红眼

白眼长翅

残翅▲

眼睛的颜色▲

翅膀的形状基因位于染色体上的实验证据作为实验动物，果蝇有哪些优点?（4）染色体数目少且形状有明显差别基因位于染色体上的实验证据作为实验动物，果蝇有哪些优点?3对常染色体（IIII，IIIIII，IVIV）1对性染色体（同型：XX）3对常染色体（IIII，IIIIII，IVIV）1对性染色体（异型：XY）生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇白眼性状是如何遗传的？基因位于染色体上的实验证据果蝇：重要的实验模式生物为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）1/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）3/4×PF1F2F1雌雄交配F1全是红眼果蝇，表明红眼是显性。F2中红眼:白眼=3:1，说明果蝇眼睛颜色的遗传符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。F2中的白眼果蝇全是雄性。基因位于染色体上的实验证据提出假设，进行解释：控制白眼的基因与性染色体有关假设1：控制白眼的基因只在Y染色体上假设3：控制白眼的基因只在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因假设2：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上如果控制白眼的基因在Y染色体上、且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。F2中雌性和雄性果蝇都有可能出现白眼。基因位于染色体上的实验证据若用A表示控制眼睛颜色的基因，则红眼为A，白眼为a。➊

如果基因在常染色体上：➊

雌果蝇眼睛颜色的基因型表示为：➋

如果基因在性染色体上：（XAXA）或（XAXa）红眼（XaXa）白眼➋

雄果蝇眼睛颜色的基因型表示为：（XAY）红眼（XaY）白眼基因位于染色体上的实验证据基因的表示方法：AA、Aa、aa先写性染色体，后写基因假设3：控制白眼的基因只在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因配子PF1F2红眼:白眼=3:1白眼仅为雄果蝇XAXA

红眼（雌）XaY白眼（雄）XAXa红眼（雌）XAY红眼（雄）配子XAYXAXAXA红眼（雌）XAY红眼（雄）XaXAXa

红眼（雌）XaY白眼（雄）×XAYXa此种假设得出的分析图解很好地解释了摩尔根的果蝇杂交实验出现的遗传现象基因位于染色体上的实验证据可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验。如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型，且数量各占1/4；再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。

摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是，判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用“假说-演绎法”，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。思考·讨论：摩尔根解释的验证你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？测交实验1：F1红眼雌×白眼雄测交实验2：F1红眼雄×白眼雌F1XAXaXAYXAYXaXaXAXaXAYXaXaXAY红雌

红雄

白雌

白雄XAYXaXAXaXAY红雌

白雄XAXaXaY配子子代表型比例1:1:1:11:1××思考·讨论：摩尔根解释的验证测交实验图解测交实验1：F1红眼雌×白眼雄测交实验2：F1红眼雄×白眼雌摩尔根等人的测交实验结果如下：红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115红眼雌性白眼雄性255248实验结果与预期一致，假说正确！摩尔根把一个特定的基因和一条特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。思考·讨论：摩尔根解释的验证测交实验验证

验证假说：测交

得出结论：基因在染色体上白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。

提出问题：

作出假说：假说|演绎法从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。

演绎推理：设计测交实验白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？基因位于染色体上的实验证据回顾摩尔根的果蝇实验：

摩尔根由于在染色体遗传理论上的杰出贡献，获得了1933年的诺贝尔生理学或医学奖。他是第一个以遗传学领域的贡献而获得这一奖项的科学家。摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？摩尔根与他的学生培养了很多代果蝇，当发现了一只白眼果蝇时，他将其视若珍宝。摩尔根无论对自己的假说还是别人的学说，他都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。这告诉我们，在探寻科学的道路上要敢于怀疑、勤奋实践。基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么？用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？拓展应用红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼；如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。果蝇眼睛颜色的杂交实验，共有红眼雌果蝇（XWXW或XWXw）与红眼雄果蝇（XWY）、红眼雌果蝇（XWXW或XWXw）与白眼雄果蝇（XwY）、白眼雌果蝇（XwXw）与白眼雄果蝇（XwY）、白眼雌果蝇（XwXw）与红眼雄果蝇（XWY）杂交等组合。只有白眼雌果蝇（XwXw）与红眼雄果蝇（XWY）杂交的子代,红眼全为雌性,白眼全为雄性,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。一条染色体上应该有许多个基因果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，基因大约有2.6万个。基因与染色体的对应关系资料分析▲

摩尔根的果蝇杂交实验示意图美国生物学家

摩尔根（T.H.Morgan，1866-1945）上节回顾F2中的白眼果蝇全是雄性同学们准备好了吗？辨色能力测试GO!Ready...新课导入1226128骆驼新课导入▲

色盲眼中不一样的世界新课导入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。红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因很可能位于性染色体上Q1：为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联？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。Q2：为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢？研究已经确定，红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因都位于X染色体上。但是，红绿色盲基因为隐性，抗维生素D佝偻病基因为显性。因此，这两种遗传病与性别关联的表现不同。问题探讨决定性状表现及遗传（如人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病、果蝇的眼睛颜色）的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫伴性遗传。伴性遗传的概念雌性：含同型的性染色体，以XX表示➊XY型：哺乳动物、很多种类的昆虫、许多雌雄异株的植物雄性：含异型的性染色体，以XY表示男性女性性别决定方式➊XY型：X染色体携带着许多个基因（1098个基因），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（78个基因），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。性别决定方式雌性：含异型的性染色体，以ZW表示➋ZW型：鸟类、爬行类和少数昆虫类雄性：含同型的性染色体，以ZZ表示芦花鸡性别决定方式伴性遗传有哪些特点

？针对XY型，通过实例进行分析伴性遗传任务单请同学们阅读教材P34-P37的内容，思考讨论并回答下列问题：（1）红绿色盲基因位于X染色体上还是位于Y染色体上？why?（2）红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？说出你的理由（3）理解“图2-13、2-14”的遗传图解（4）完成“思考·讨论：预测红绿色盲基因的遗传”中的问题自主学习XY型伴性遗传的类型伴X隐性遗传伴X显性遗传伴X染色体遗传➊

伴Ｘ染色体遗传➋伴Y染色体遗传➌XY同源区段的遗传伴Y遗传XY同源区段的遗传伴性遗传（J.Dalton，1766-1844）道尔顿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。约翰·道尔顿，英国著名化学家兼物理学家。第一个发现色盲症的人，第一个被发现的色盲症患者。为此他发表了论文《有关色觉的离奇事实——附观察记录》。人们为了纪念他，又把色盲症称为“道尔顿症”。天竺花伴性遗传ⅠⅡⅢ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系谱图解读：只有男性患者，而且男性患者的子女都是正常的；男性患者的女儿与正常人结婚后，生下的儿子却大约有一半是患者。思考·讨论：分析人类红绿色盲ⅠⅡⅢQ1：红绿色盲基因位于X染色体上，还是位于Y染色体上？是显性基因，还是隐性基因？红绿色盲基因位于X染色体上，是隐性基因。思考·讨论：分析人类红绿色盲Q2：如果用B和b分别表示正常色觉和色盲基因，请在图中标出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。Ⅰ1：XbY；Ⅰ2：XBXB或XBXbⅡ1：XBXB或XBXb；Ⅱ2：XBY；Ⅱ3：XBXb；Ⅱ4：XbY；Ⅱ5：XBXb；Ⅱ6：XbY

Ⅲ5：XbY；Ⅲ6：XbY；Ⅲ7：XbY；Ⅲ9：XBXB或XBXb思考·讨论：分析人类红绿色盲ⅠⅡⅢ▼

人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型★

人类红绿色盲的遗传主要有4种情况：X➊X➋X➌➊➋➌项目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常（携带者）色盲正常色盲X➍➍思考·讨论：分析人类红绿色盲➊

色觉正常的女性（纯合子，XBXB）与男性红绿色盲患者（XbY）婚配配子亲代女性携带者男性正常子代女性正常XBXB男性色盲XbYXbYXB×1:

1XBXbXBY儿子的色觉都正常女儿都是红绿色盲基因的携带者（表现正常）父亲的色盲基因只能传给女儿思考·讨论：分析人类红绿色盲➋

女性红绿色盲基因的携带者（XBXb）与色觉正常的男性（XBY）婚配配子亲代女性正常男性正常子代女性携带者XBXb男性正常XBYXBY×1:

1:1:1XBXBXBYXBXbXBXbXbY女性携带者男性色盲儿子有1/2正常，1/2红绿色盲女儿都不是色盲，但是有1/2是色盲基因的携带者子代的色盲基因来自母亲思考·讨论：分析人类红绿色盲➌

女性红绿色盲基因的携带者与男性红绿色盲患者婚配，所生子女的基因型和表型会怎样呢？配子亲代子代基因型女性携带者男性色盲子代表型数量比XBXbXbYXBXbXbYXBXbXbXbXBYXbY女性携带者女性色盲正常男性男性色盲111儿子有1/2正常，1/2红绿色盲1女儿有1/2是色盲基因的携带者，1/2红绿色盲女儿是色盲，父亲一定是色盲思考·讨论：预测红绿色盲基因的遗传配子亲代子代基因型女性色盲男性正常子代表型数量比XbXbXBYXbXbXBYXBXbXBXbXbYXbY女性携带者男性色盲男性色盲1111儿子均是红绿色盲女儿均是色盲基因的携带者母亲是色盲，儿子一定是色盲女性携带者思考·讨论：预测红绿色盲基因的遗传➍

女性红绿色盲患者与色觉正常的男性婚配，所生子女的基因型和表型又会怎样呢？通过对人类红绿色盲基因的遗传分析，可总结出伴X染色体隐性遗传的特点：1、男性患者远多于女性患者2、通常为（性别上的）交叉遗传✽

女性（母亲）→男性→女性（女儿）3、通常为隔代遗传✽女性患者的父亲和儿子都是患者4、女病父子病女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因（XbXb）时，才会表现出色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要存在色盲基因b，就表现色盲，所以色盲患者总是男性多于女性。色盲调查结果显示，人群中男性色盲患病率（约7%）远远高于女性（约0.5%）。伴X染色体隐性遗传▼

以抗维生素D佝偻病为例，分析伴X染色体显性遗传病项目女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表型患病患病（发病轻）正常患病正常注：患者基因是显性的（用D表示）；正常基因是隐性的（用d表示）伴X染色体显性遗传▼

抗维生素D佝偻病系谱图分析IVIIIIII具有世代连续性特点:男患者的母亲和女儿都是患者（男病母女病）；男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻。抗维生素D佝偻病外耳道多毛症ⅠⅡⅢ具有世代连续性（父传子，子传孙）特点:只有男性患者，无显、隐性之分；伴Y染色体遗传伴性遗传在生物界普遍存在人的红绿色盲抗维生素D佝偻病人的血友病果蝇的红眼与白眼芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹雌雄异株植物（如杨、柳）中某些性状的遗传伴性遗传理论在实践中的应用伴性遗传理论在医学实践中的应用根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。×男孩√女孩✗抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚，通过对后代的患病情况进行分析，结合伴性遗传规律，就可以从医学角度对他们的生育提出建议。XDY患者XdXd正常or伴性遗传理论在实践中的应用有一对新婚夫妇，女方在小时候被诊断为血友病患者。如果你是一名医生，他们就血友病的遗传情况和如何优生向你进行遗传咨询。你会建议他们最好生男孩还是女孩？资料卡片：血友病是一种伴X隐性遗传病，患者血液中缺少一种凝血因子，因此造成轻微创伤时，也会流血不止。×男孩√女孩✗XBY正常XbXb患者or伴性遗传理论在实践中的应用伴性遗传理论在医学实践中的应用根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。如：指导育种工作资料卡片：鸡的性别决定方式为ZW型。雌性个体的两条性染色体是异型的（ZW），雄性个体的是同型的（ZZ）。芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹，由Z染色体上的显性基因B决定。B和b基因都只存在于Z染色体上，W上没有。根据芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹，在早期的雏鸡时区分雌性和雄性，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。♂

非芦花鸡ZbZb♂

芦花鸡ZBZB、ZBZb♀芦花鸡ZBW♀非芦花鸡ZbW伴性遗传理论在实践中的应用伴性遗传理论在生产实践中的应用Q：根据芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹，如何筛选出母鸡？Zb×亲代ZBWZBZbZbWZbZb♂

非芦花鸡♂

芦花鸡♀

非芦花鸡ZBW♀

芦花鸡配子子代√✗伴性遗传理论在实践中的应用如：指导育种工作伴性遗传理论在生产实践中的应用人类遗传病遗传方式的判断依据和方法思维拓展✽隐性→女病→看其父亲和儿子患病：伴X隐不患：常隐✽显性→男病→看其母亲和女儿患病：伴X显不患：常显第四步：不能确定类型的，只能从可能性大小方面推测✽顺序：伴Y→显隐性→染色体→可能性推测第一步：确认或排除Y染色体遗传第二步：判断致病基因是显性还是隐性第三步：确定基因的位置（常染色体或X性染色体）无中生有为隐性隐性遗传看女病父子都病为伴性父子有正非伴X有中生无为显性显性遗传看男病母女都病为伴性母女有正非伴X人类遗传病的遗传方式判断熟记四种基本情况★

无中生有为隐性，生女有病为常隐★有中生无为显性，生女无病为常显常隐常隐或伴X隐常显常显或伴X显1243人类遗传病的遗传方式判断人类遗传病遗传方式的判断依据和方法思维拓展正常男女患病男女无中生有为隐性隐性遗传看女病其父或子正常非伴性★肯定为常染色体隐性遗传病人类遗传病的遗传方式判断巩固练习无中生有为隐性隐性遗传看女病其父或子正常非伴性★伴X隐性遗传病的可能性最大正常男女患病男女人类遗传病的遗传方式判断巩固练习有中生无为显性显性遗传看男病其母或女正常非伴性★肯定为常染色体显性遗传病正常男女患病男女人类遗传病的遗传方式判断巩固练习有中生无为显性显性遗传看男病其母或女正常非伴性★伴X显性遗传病的可能性最大正常男女患病男女人类遗传病的遗传方式判断巩固练习（1）这对夫妇的基因型是______________________________。（2）在这对夫妇的后代中，如果出现既不患白化病也不患红绿色盲的孩子，则孩子的基因型是：________________________________________________________________________________。人类遗传病的遗传方式判断人的白化病是常染色体遗传病，正常（A）对白化（a）是显性。一对表型正常的夫妇，生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。回答下列问题：拓展应用♀：AaXBXb♂：AaXBYAAXBXBAAXBXbAAXBYAaXBXBAaXBXbAaXBY人类遗传病的遗传方式判断果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，然后统计子一代果蝇的表型及数量比，结果为灰身∶黑身=3∶1。拓展应用根据这一实验数据，还不能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上，需要对后代进行更详细的统计和分析。请说说你的想法。如果这对等位基因位于常染色体上，依据子一代的表型，可以推知亲代的基因型为Bb和Bb，子一代灰身

:黑身为3:1。如果这对等位基因位于X染色体上，依据子一代的表型，可推知亲代的基因型为XBXb和XBY，子一代灰身

:黑身也为3

:1，但黑身果蝇全为雄性。因此，要确定等位基因是否位于X染色体上，还应统计黑身果蝇是否全为雄性。1、一对夫妇性状都正常，他们的父母也正常，妻子的弟弟是色盲，则他们生育的男孩是色盲概率是多少

？生育色盲男孩的概率呢？

。2、一对表现正常的夫妇，他们的双亲中都有一个是白化病患者。预计他们生育一个男孩是白化病的概率是多少

？育一个白化病男孩的概率呢

。（1）位于常染色体上的遗传病：

✽

患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2

✽

男孩患病的概率＝患病孩子的概率