高中生物苏教版 (2019)必修2《遗传与进化》性别决定和伴性遗传第2课时教学设计及反思

这是一份高中生物苏教版 (2019)必修2《遗传与进化》性别决定和伴性遗传第2课时教学设计及反思，共13页。教案主要包含了性别决定，伴性遗传等内容，欢迎下载使用。

一、性别决定
1．一般来说，在生物细胞中决定性别的染色体称为性染色体(sex chrmsme)，而其他染色体称为常染色体(autsme)。
2．生物性别决定方式主要有XY型和ZW型两种。
3．XY型性别决定
(1)特点：雌性个体体细胞内有两条同型的性染色体X，雄性个体体细胞内有两条异型的性染色体，分别为X和Y。
(2)生物类型
全部的哺乳动物，部分两栖类，部分鱼类和部分昆虫都属于这一类型。
4．ZW型性别决定
(1)特点：雌性个体体细胞内有两条异型的性染色体，分别为Z和W，雄性个体体细胞内有两条同型的性染色体Z。
(2)生物类型
多见于部分昆虫，某些两栖类，某些爬行类和全部鸟类等。
5．性别决定的过程图解
(1)XY型生物的性别决定
(2)ZW型生物的性别决定：
6．其他的性别决定方式
(1)蜜蜂、胡蜂和蚂蚁等动物的性别由细胞中的染色体倍数所决定。
(2)乌龟的性别由环境温度所决定，受精卵在20～27 ℃、30～35 ℃下分别孵化为雄性和雌性个体。
(3)植物的性别决定方式更为复杂，有些植物的性别甚至是由常染色体上的基因决定的。
二、伴性遗传
1．性染色体上的基因传递总是和性别相关联，这类性状的遗传被称为伴性遗传(sex－linked inheritance)，也被称为性连锁遗传。
2．积极思维：人的红绿色盲遗传与性别有什么关系？
(1)事实：①实践中，常以遗传系谱图来研究某些遗传病的遗传规律。通常以正方形代表男性，圆形代表女性，以罗马字母代表世代，以阿拉伯数字表示个体，深颜色或黑色表示患者(如图)。
②红绿色盲患者不能正常区分红色和绿色。已知红绿色盲由位于X染色体上的隐性基因b控制，用Xb表示，正常基因用XB表示，Y染色体上没有红绿色盲基因及其等位基因。
(2)分析：①
结果：儿子全部是红绿色盲，女儿都是色盲基因携带者。
②
结果：女儿表型全部正常，其中一半携带色盲基因；儿子一半表型正常，一半为色盲患者。
③男性色盲多于女性色盲的原因
女性只有两条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。
(3)伴X染色体隐性遗传病的遗传特点
①患者中男性多于女性。
②具有交叉遗传现象，即男性患者的致病基因必然来自其母亲，以后又必定遗传给其女儿。
③女患者的父亲和儿子一定是患者。
3．其他常见实例
(1)人类中血友病A(致病基因是Xh)：血友病A是一种遗传性凝血功能障碍出血性疾病，患者缺乏某种促凝因子，出血后凝血时间延长。
(2)抗维生素D佝偻病(致病基因是XD)：抗维生素D佝偻病患者的肾小管对磷的重新吸收发生障碍，导致骨骼发育异常，表现出佝偻病症状。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．性染色体上的基因都与性别决定有关。( )
2．无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。( )
3．伴X染色体隐性遗传病具有世代遗传的特点。( )
4．伴X染色体显性遗传病具有隔代遗传现象，男女患病比例基本相等。( )
5．男性的X染色体来自母亲，遗传给女儿；Y染色体来自父亲，遗传给儿子。( )
6．某女孩为色盲基因携带者，其母亲色觉正常，则该色盲基因一定来自其父亲。( )
[答案] 1．× 提示：性染色体上有决定性别的基因，但不是所有基因都与性别决定有关，如人类红绿色盲基因与性别决定无关。
2．× 提示：男性只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者，但女性只有两条X染色体上都含有致病基因时才是红绿色盲患者。
3．× 提示：伴X染色体隐性遗传病具有隔代、交叉遗传的特点。
4．× 提示：伴X染色体显性遗传病具有连续遗传现象，且女患者多于男患者。
5．√
6．× 提示：女孩的母亲也可能是色盲基因携带者，即该色盲基因也可能来自其母亲。
性别决定和伴性遗传
1．结合性染色体传递规律分析伴性遗传的类型及特点
(1)性染色体的传递规律(如图)：
F1：XX1(女性)、XX2(女性)、X1Y(男性)、X2Y(男性)
(2)分析
①男性的X染色体一定来自其母亲，且男性一定将X染色体传给其女儿。
②女性的X染色体一条来自其母亲，一条来自其父亲，表型取决于基因的显隐性。
③Y染色体只能由男性传给其儿子，儿子传给孙子，所以伴Y染色体遗传只限男性。
④若致病基因为X染色体上的隐性基因(以红绿色盲基因为例)，则有：
代数 性别 基因型 表型
Ⅰ 男性 XbY 患者
↓
Ⅱ 女性 X－Xb
↓
Ⅲ 男性 XbY 患者
男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给女儿；从表型上看一般会表现出隔代遗传；由于致病基因为隐性，从概率上看男性色盲患者多于女性色盲患者。
⑤若致病基因为X染色体上的显性基因(以抗维生素D佝偻病基因为例)，则有：
代数 性别 基因型 表型
Ⅰ 男性 XDY 患者
↓
Ⅱ 女性 XDX－ 患者
↓
Ⅲ 男性 XDY 患者
男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给女儿；从表型上看一般会表现出世代连续遗传；由于致病基因为显性，从概率上看女性患者多于男性患者。
2．“特殊组合”及其应用
(1)“特殊组合”：隐性性状个体作母本、显性性状个体作父本(以XY型性别决定为例)。
(2)应用
①区分基因位置：若基因只位于X染色体上，则子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状；若基因位于常染色体上，则子代性状表现与性别无关，即雌雄个体中均有显性和隐性性状。
②依据子代表型区分性别：若基因位于X染色体上，子代表型为显性的全为雌性，隐性的全为雄性。
性别决定与性染色体的关系
(1)性别相当于一对相对性状，其遗传遵循基因的分离定律。
(2)只有雌雄异体的生物才含有性染色体，雌雄同体的生物没有性染色体。
(3)性染色体决定性别是性别决定的主要方式，此外，有些生物的性别决定还与卵细胞是否受精、基因的差别及环境条件等有密切关系。
(4)性别是由性染色体上的基因决定的，但性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如果蝇的眼色基因。
1．(多选)下列关于人类红绿色盲的说法，正确的是( )
A．父亲正常，女儿必正常；母亲色盲，儿子必色盲
B．若女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的
C．人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上
D．男性色盲基因不传儿子只传女儿，女儿不一定会生下患色盲的外孙
AD [女孩有两条X染色体，色盲携带者的色盲基因可能来自母方或父方；Y染色体上没有色盲基因及其等位基因；男性色盲基因会传给女儿，女儿可能是携带者，不一定生下患色盲的外孙。]
2．抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是( )
A．男患者与女患者结婚，其女儿正常
B．男患者与正常女子结婚，其子女均正常
C．女患者与正常男子结婚，必然是儿子正常、女儿患病
D．患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
D [抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，男患者与女患者结婚，其女儿都是患者，A错误；男患者与正常女子结婚，其女儿都是患者，儿子都正常，B错误；女患者与正常男子结婚，若女患者是纯合子，其子女都是患者，若女患者是杂合子，其儿子和女儿都是50%正常、50%患病，C错误；正常子女不可能携带显性遗传病致病基因，D正确。]
伴性遗传的特殊性
(1)雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。
(2)有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而在XbY或ZbW个体中，单个隐性基因(b)控制的性状也能表现。
(3)Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。
遗传系谱图的分析
遗传系谱图中遗传方式的判断

1．下图为人类某种遗传病的系谱图，已知该性状受一对等位基因控制，下列说法正确的是( )
A．该遗传病属于隐性遗传病，其致病基因一定位于X染色体上
B．若Ⅲ­2为患者，则Ⅲ­2与Ⅲ­4婚配，所生男孩患病的概率为1/4
C．图中表型正常的女性都是杂合子，患病女性为纯合子
D．图中Ⅲ­3的致病基因一定来自Ⅰ­1
C [据题干图可知：Ⅱ­1和Ⅱ­2都正常，子代Ⅲ­1为患者，表明该病为隐性遗传病，但致病基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上，A错误；假设患病基因为a，若Ⅲ­2与Ⅲ­4婚配，则Ⅲ­2为女性，如果为伴X隐性遗传，Ⅲ­2为女性患者，其父亲Ⅱ­1一定患病，而Ⅱ­1表现正常，所以该病不属于伴X遗传病，应为常染色体遗传病，Ⅲ­2基因型为aa，Ⅲ­4基因型为Aa，所生男孩患病的概率为1/2，B错误；如果为常染色体隐性遗传病，图中表型正常的女性都是杂合子才可能生下患病子代；如果为伴X染色体隐性遗传病，正常的女性都是杂合子才可能生下患病儿子或患病女儿；无论常染色体隐性遗传病，还是伴X染色体隐性遗传病，患病女性都是纯合子，C正确；若该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ­3的致病基因来自Ⅰ­2，不会来自Ⅰ­1，D错误。]
2．(多选)下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a，乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅰ­2无乙病致病基因，下列说法正确的是( )
A．甲病为常染色体显性遗传病
B．乙病为伴X染色体隐性遗传病
C．Ⅱ­3是纯合子的概率为1/8
D．若Ⅱ­4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8
ABD [题干图中1号和2号均患有甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(4号)，说明该病为常染色体显性遗传病；1号和2号均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(6号)，说明乙病是隐性遗传病，又已知Ⅰ­2无乙病致病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病；Ⅱ­3的基因型为A_XBX－，其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2＝1/6；Ⅱ­4的基因型及概率为1/2 aaXBXB、1/2 aaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2＋1/2×1/4＝3/8。]
两遗传病的计算原则
先算“甲病”，再算“乙病”。
很多情况下会涉及两种遗传病。一般来说，两种遗传病是独立遗传的，因此在计算时先算甲病，再算乙病。两个体婚配，后代患病率关系如表所示：
[课堂小结]
1．下列关于性染色体与伴性遗传的叙述，正确的是( )
A．性染色体上的基因都与性别决定有关
B．性染色体上的基因在生殖细胞中都表达
C．男性的体细胞和生殖细胞中都含有Y染色体
D．女性的体细胞和生殖细胞中都含有X染色体
D [决定性别的基因位于性染色体上，但是性染色体上的基因不都与性别决定有关，如人类的红绿色盲基因位于X染色体上，但其与性别决定无关，A项错误；性染色体上的基因在生殖细胞中不一定都表达，如决定红绿色盲的基因不会在生殖细胞中表达，B项错误；男性的体细胞中都含有Y染色体，但是生殖细胞中不一定含有Y染色体，C项错误；女性的体细胞和生殖细胞中都含有X染色体，D项正确。]
2．抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，下列基因传递途径不可能发生的是( )
A．外祖父→母亲→女儿
B．外祖母→母亲→儿子
C．祖母→父亲→女儿
D．祖母→父亲→儿子
D [X染色体的遗传特点：母亲传给儿子或女儿，父亲只传给女儿，因此选D。]
3．(多选)如图是人类红绿色盲遗传的家系图。下列相关说法正确的是( )
A．1号个体的父亲一定是色盲患者
B．6号个体的色盲基因来自3号和1号个体
C．1号和4号个体基因型相同的概率为3/4
D．3号和4号个体再生一个患病男孩的概率为1/4
BD [红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病，分析系谱图可知，5号个体的基因型为XbY，则1号个体的基因型为XBXb，其色盲基因可能来自她的父亲或母亲，因此，1号个体的父亲不一定是色盲患者，A项错误；图中6号个体的色盲基因来自3号和4号个体，而4号个体的色盲基因来自1号个体，B项正确；图中1号个体和4号个体的基因型均为XBXb，基因型相同的概率为1，C项错误；3号个体和4号个体再生一个患病男孩的概率为1/2×1/2＝1/4，D项正确。]
4．荷斯坦牛的耳尖V形与非V形是一对相对性状，由一对等位基因控制。以下是荷斯坦牛耳尖性状遗传的系谱图，下列叙述正确的是( )
A．V形耳尖由X染色体上的显性基因控制
B．由Ⅲ­2的表型可推定Ⅲ­1为杂合子
C．Ⅲ­3中控制非V形耳尖的基因可来自Ⅰ­1
D．Ⅲ­2与Ⅲ­5交配生出V形耳尖子代的可能性为1/3
C [根据题意和分析图示可知：荷斯坦牛的耳尖V形与非V形是一对相对性状，由一对等位基因控制，遵循基因的分离定律。根据Ⅱ­1和Ⅱ­2都是V形耳尖，而其后代Ⅲ­2出现性状分离，所以可以判断V形耳尖为显性性状。根据Ⅰ­1和Ⅱ­3可判断V形耳尖不是由X染色体上的显性基因控制，所以V形耳尖由常染色体上的显性基因控制，A项错误；由Ⅲ­2的表型可推定Ⅱ­1和Ⅱ­2为杂合子，但无法判断Ⅲ­1是否为杂合子，B项错误；Ⅲ­3中控制非V形耳尖的基因来自Ⅱ­3和Ⅱ­4，而Ⅱ­3中控制非V形耳尖的基因则来自Ⅰ­1和Ⅰ­2，C项正确；Ⅲ­2的基因型为aa，Ⅲ­5的基因型为Aa，所以Ⅲ­2与Ⅲ­5交配生出V形耳尖子代的可能性为1/2，D项错误。]
5．如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。
(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________。
(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________。
[解析] (1)根据系谱图“无中生有”可判断该病为隐性遗传病，又因为Ⅱ­3不携带该病的致病基因而Ⅲ­8患病，所以可判断致病基因位于X染色体上。(2)Ⅱ­3基因型为XBY，Ⅲ­8基因型为XbY，所以Ⅱ­4的基因型为XBXb，所以Ⅲ­7基因型为XBXB或XBXb。若她与正常男子(XBY)结婚生了患病的孩子，则其基因型为XBXb，再生育所得后代为患病男孩的概率是1/4。(3)如果Ⅲ­8个体同时患有白化病(常染色体隐性遗传病)，即Ⅲ­8基因型为aaXbY，则Ⅱ­4个体的基因型为AaXBXb，Ⅱ­3基因型为AaXBY，若Ⅱ­3和Ⅱ­4再生一个孩子，则该孩子只患一种病的概率是1/4×3/4＋3/4×1/4＝3/8。
[答案] (1)伴X 隐 (2)XBXB或XBXb 1/4 (3)AaXBXb 3/8
课标内容要求
核心素养对接
概述性染色体上的基因的传递和性别相关联。
1．生命观念：能初步运用结构与功能观，说明位于性染色体上基因的遗传特点。
2．科学思维：基于伴性遗传的规律，能根据双亲的表型对后代的患病概率作出预测。
3．社会责任：关注伴性遗传理论的应用，并对其应用的影响作出科学的判断。
步骤
现象及结论的口诀记忆
图谱特征
第一，排除或确定伴Y遗传
若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则为伴Y遗传病；若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传
伴Y染色体遗传
第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传
“无中生有”(无病的双亲，所生的孩子中有患者)，则为隐性遗传
隐性遗传
“有中生无”(有病的双亲，所生的孩子中出现无病的)，则为显性遗传
显性遗传
第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上
①父亲有病儿子正常
②父病女必病，子病母必病
伴X染色体显性遗传
①双亲有病女儿正常
②父病女不病或子病母不病
常染色体显性遗传
①父亲正常儿子有病
②母病子必病，女病父必病
伴X染色体隐性遗传
①父亲正常女儿有病
②母病子不病或女病父不病
常染色体隐性遗传
第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测
①若该病在代与代间连续遗传→
②若该病在系谱图中隔代遗传→
患乙病：q
不患乙病：1－q
患甲病：p
两病兼患：pq
只患甲病：p(1－q)
不患甲病：1－p
只患乙病：q(1－p)
不患病：(1－p)(1－q)
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1．性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。
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。
3.ZW型性别决定的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。
4.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。
5.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。
(3)连续遗传。