高中生物第3节 伴性遗传教课内容课件ppt

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目 标 素 养1.概述人类红绿色盲的遗传规律及伴性遗传的特点,理解性染色体上的基因所控制的性状是与性别相关联的。培养归纳概括等科学思维能力。2.能根据遗传图谱,掌握遗传病遗传方式判断的一般步骤,并能熟练判断某种遗传病的遗传方式。3.举例说明伴性遗传理论在医学和生产实践中的应用,培养科学思维能力和社会责任意识。
一、伴性遗传与人类红绿色盲1.伴性遗传(1)概念:决定性状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)常见实例:人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。
2.人类的性别决定方式 (1)人类的性别由性染色体决定。女性的一对性染色体是同型的,用XX表示;男性的一对性染色体是异型的,用XY表示。(2)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。
3.人类红绿色盲(1)致病基因及其位置①显隐性:红绿色盲基因是隐性基因。②位置:红绿色盲基因位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。(2)遗传特点①患者中男性远多于女性。②男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
二、抗维生素D佝偻病1.基因位置:位于 X 染色体上。2.遗传特点(1)患者中女性多于男性,但部分女性患者病症较轻。(2)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。
微思考在人类红绿色盲遗传中,女患者的父亲、儿子和正常男性的母亲、女儿的表型分别是怎样的?提示:女患者的父亲、儿子一定患病,正常男性的母亲和女儿一定正常。
微判断1人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病都属于伴性遗传病,请结合伴性遗传病的特点判断下列表述是否正确。(1)性别都是由性染色体决定的。(　　)(2)性染色体上的基因控制的性状都是与性别决定相关的。(　　)(3)无论是男性还是女性,只要含有红绿色盲基因就一定患病。(　　)(4)红绿色盲基因都是由外祖父经他的女儿传给外孙的。(　　)
(5)伴X染色体显性遗传病男女患病比例基本相等。(　　)(6) 性别决定为XY型的生物中,Y染色体均较小,只有X染色体大小的1/5左右。(　　)
三、伴性遗传理论在实践中的应用1.在医学实践中的应用——推算后代的患病概率,指导优生。
2.在生产实践中的应用——指导育种工作。(1)鸡的性别决定方式
(2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
微判断2ZW型性别决定的生物,群体中的性别比例为1∶1,判断下列说法是否正确。(1)雌配子∶雄配子=1∶1。(　　)(2)含Z的卵子∶含W的卵子=1∶1。(　　)(3)含Z的精子∶含W的精子=1∶1。(　　)(4)含Z基因的配子∶含W基因的配子=1∶1。(　　)
微训练鸟类中极少数个体会发生性反转,如母鸡逐渐变为具有生殖能力的公鸡,但染色体组成仍为ZW。如果性反转公鸡与正常母鸡交配并产生后代(性染色体组成为WW的受精卵不能发育),后代中母鸡与公鸡的比例是(　　)A.2∶1B.1∶1C.1∶0D.3∶1答案:A
解析:性反转公鸡的染色体组成仍然为ZW,与正常母鸡ZW交配,后代的性染色体组成及其比例为ZZ∶ZW∶WW= 1∶2∶1,其中性染色体组成为WW的受精卵不能发育,因此后代的性染色体组成及其比例为ZZ∶ZW =1∶2,即母鸡∶公鸡=2∶1。
一 人类伴性遗传的类型及特点问题探究图甲为某兴趣小组通过社会调查绘制的一个红绿色盲家系的遗传图谱,图乙是抗维生素D佝偻病的某家族系谱图。请思考回答下列问题。
1.据图甲如何判断红绿色盲为隐性遗传病?提示:Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,但他们生有患病的孩子Ⅲ-6;Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,但生有患病的孩子Ⅲ-7和Ⅲ-12,即“无中生有为隐性”。2.图甲中Ⅰ-1是否将自己的红绿色盲基因传给了Ⅱ-2?这说明红绿色盲基因是位于X染色体上还是位于Y染色体上?提示:否,说明红绿色盲基因位于X染色体上。
3.抗维生素D佝偻病患者中女性和男性的比例是否相同?为什么?提示:否,患者中女性多于男性。因为女性有两条X染色体,得到抗维生素D佝偻病显性基因的机会比只有一条X染色体的男性大,而显性遗传病只要有一个显性基因就患病,所以抗维生素D佝偻病患者中女性多于男性。
4.与人类红绿色盲的遗传相比,抗维生素D佝偻病的遗传在世代连续性方面有何不同?提示:伴X染色体隐性遗传(人类红绿色盲)往往表现为隔代遗传,而伴X染色体显性遗传(抗维生素D佝偻病)具有连续遗传现象。
归纳总结1.人类伴性遗传的类型及特点
2.性别决定(1)性别决定是指细胞内遗传物质对性别的作用。受精卵的遗传物质是性别决定的物质基础。
典例剖析【例1】 甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致。下列关于HA的叙述,错误的是(　　)A.HA是一种伴性遗传病B.HA患者中男性多于女性C.基因型为XAXa的个体不是HA患者D.男患者的女儿一定患HA答案:D
解析:甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致,是一种伴X染色体隐性遗传病,A项正确。男性存在Xa即表现患病,女性需同时存在XaXa才表现为患病,故HA患者中男性多于女性,B项正确。基因型为XAXa的个体不是HA患者,属于携带者,C项正确。男患者的基因型为XaY,若婚配对象的基因型为XAXA,则女儿(基因型为XAXa)不会患病,D项错误。
学以致用1.抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,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,其儿子一定正常、女儿一定患病D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因答案:D
解析: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项错误。男患者与正常女子结婚,其女儿都是患者,儿子都正常,B项错误。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%的概率正常、50%的概率患病,C项错误。正常子女不可能携带父母的显性致病基因,D项正确。
二 遗传系谱图中遗传方式的判断问题探究某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制,下图为该遗传病的系谱图。
1.该遗传病的遗传方式可能是什么?不可能是什么遗传方式?提示:可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传;不可能是伴Y染色体遗传或伴X染色体显性遗传。2.若Ⅱ-1为纯合子,该病是什么遗传病?Ⅱ-2和Ⅲ-2的基因型分别是什么?提示:常染色体显性遗传病;AA或Aa,aa。
3.若该病为伴X染色体显性遗传病,判断该遗传系谱图第Ⅲ代中表型错误的个体。提示: Ⅲ-1和Ⅲ-2。4.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅱ-1基因型相同的概率是多少?提示: 100%。
归纳总结1.遗传系谱图的判定方法(1)确定型系谱图
(2)不确定型遗传系谱图①依据系谱图相关信息判断最可能的情况
②依据题干附加条件判断
上述系谱图可能为伴X染色体隐性遗传,也可能为常染色体隐性遗传。若题干附加“1号个体不携带致病基因”,则为伴X染色体隐性遗传;若题干附加“1号个体携带致病基因”,则为常染色体隐性遗传。
2.涉及两种遗传病的计算原则一般来说,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,后代患病率关系如下表所示:
3.患病男孩概率≠男孩患病概率(1)由常染色体上的基因控制的遗传病①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。以男孩患病概率为例推理如下:男孩患病概率=患病男孩/所有男孩=(1/2患病孩子)/(1/2所有后代)=患病孩子/所有后代=患病孩子概率。②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×(1/2)。以患病男孩概率为例推理如下:患病男孩概率=患病男孩/所有后代=(1/2患病孩子)/所有后代=患病孩子/所有后代×(1/2)=患病孩子概率×(1/2)。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病①若病名在前、性别在后,则从全部后代中找出患病男孩,即可求得患病男孩的概率。②若性别在前、病名在后,求概率时只考虑相应性别中的发病情况,如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病男孩所占的比例。
典例剖析【例2】 有些女性化患者的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.Ⅱ-1的基因型为XaYB.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4C.Ⅰ-1的致病基因来自其父亲或母亲D.Ⅱ-4的基因型为XAXA答案:C
解析:Ⅱ-1的基因型是XaY,A项正确。Ⅱ-2的基因型是XAXa,与正常男性XAY婚配后,后代基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,则所生后代的患病概率是1/4,B项正确。Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,若致病基因来自父亲,则父亲的基因型为XaY,由题干可知XaY为不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能来自母亲,C项错误。Ⅱ-4的基因型为XAXA,D项正确。
学以致用2.下图是患苯丙酮尿症的家族系谱图,下列相关叙述正确的是(　　)A.8号一定不携带致病基因B.该病是常染色体隐性遗传病C.若8号与该病携带者婚配生了两个正常孩子,则第三个孩子的患病概率为1/9D.若10号与患病女性婚配,生正常男孩的概率为1/2答案:B
解析:根据遗传病的判断方法,即“无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子正常为常隐”可知,该病为常染色体隐性遗传病;因7号是患者,其父母应为杂合子,所以8号可能携带致病基因,其概率为2/3,所以8号和该病携带者婚配,第三个孩子的患病概率为(2/3)×(1/4)=1/6;由题图分析可知,10号应为杂合子,则10号与患病女性婚配生正常男孩的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。
三 伴性遗传理论在实践中的应用问题探究已知鸡的性别决定方式是ZW型,芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是一对相对性状,分别由一对等位基因B和b(位于Z染色体上)控制。请思考回答下列问题。
1.现有纯种雌、雄芦花鸡和非芦花鸡若干可供选择作亲本杂交,要从F1中选择饲养母鸡以获得蛋鸡,应该如何设计杂交方案?提示:选择芦花雌鸡(ZBW)与非芦花雄鸡(ZbZb)作亲本杂交。F1中雄鸡均为芦花,雌鸡均为非芦花,可以根据羽毛的特征将早期雏鸡的雌性和雄性分开。
2.鸡的性别决定(ZW型)与人的性别决定(XY型)在决定性别方面有哪些不同?提示: ZW型中异型的ZW代表雌性个体,同型的ZZ代表雄性个体。XY型中同型的XX代表女性个体,异型的XY代表男性个体。
3.若有一非芦花雌鸡和一芦花雄鸡杂交,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:这对鸡的基因型分别为ZbW和ZBZ-,后代无论雌鸡还是雄鸡,均有芦花和非芦花类型,则亲代雄鸡的基因型必为ZBZb。
归纳总结1.XY型与ZW型性别决定方式
2.伴性遗传与孟德尔遗传规律的关系(1)伴性遗传与基因分离定律的关系①伴性遗传是由一对等位基因控制一对相对性状的遗传,因此符合基因分离定律,在形成配子时,性染色体上的等位基因也彼此分离。②性染色体有同型性染色体和异型性染色体两种组合形式,因此伴性遗传有其特殊性:a.雄性个体中,有些基因只存在于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因;b.由于控制性状的基因位于性染色体上,因此性状的遗传都与性别联系在一起,在写表型和统计后代比例时,也一定要和性别联系起来。
(2)伴性遗传与基因自由组合定律的关系在研究既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及两对以上相对性状的遗传现象时,由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,由常染色体上的一对等位基因控制的遗传性状按分离定律处理,性染色体上的基因和常染色体上的基因是位于不同对同源染色体上的基因,按照基因的自由组合定律处理。
典例剖析【例3】 结合下表分析,下列相关叙述正确的是(　　)
A.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子代中雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼B.白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,子代中雌果蝇均为白眼,雄果蝇均为红眼C.芦花公鸡与非芦花母鸡交配,子代中公鸡均为非芦花,母鸡均为芦花D.芦花母鸡与非芦花公鸡交配,子代中公鸡均为芦花,母鸡均为非芦花答案:D
解析:红眼雌果蝇有两种基因型,即XWXW、XWXw,与白眼雄果蝇(基因型为XwY)杂交,子代中不可能出现雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼的现象,A项错误。白眼雌果蝇(基因型为XwXw)与红眼雄果蝇(基因型为XWY)杂交,子代中雌果蝇(基因型为XWXw)均为红眼,雄果蝇(基因型为XwY)均为白眼,B项错误。芦花公鸡有两种基因型,即ZBZB、ZBZb,与非芦花母鸡(基因型为ZbW)交配,子代中不可能出现公鸡均为非芦花,母鸡均为芦花的现象,C项错误。芦花母鸡(基因型为ZBW)与非芦花公鸡(基因型为ZbZb)交配,子代中公鸡(基因型为ZBZb)均为芦花,母鸡(基因型为ZbW)均为非芦花,D项正确。
学以致用3.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。甲家庭中,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、男孩答案:C
解析:已知甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病(假设致病基因用A表示),根据题干提供的信息可以判断其基因型为XAY,妻子表现正常,其基因型为XaXa,因为女性的X染色体可以传递给儿子,妻子没有致病基因,所以这对夫妻只要生育男孩就可以避免该遗传病在后代中出现。乙家庭中,夫妻都表现正常,但妻子的弟弟患红绿色盲,因为红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,可以判断妻子有可能是红绿色盲基因的携带者,生男孩有可能患病,所以这对夫妻最好生女孩。
1.下列关于伴性遗传的叙述,错误的是(　　)A.X染色体和Y染色体上不存在等位基因B.遗传上总是和性别相关联C.伴性遗传也遵循孟德尔遗传规律D.表现上具有性别差异答案:A解析:X染色体和Y染色体的同源区段存在等位基因。
2.研究表明,人类的性别决定与Y染色体上的P基因有关,有该基因的个体表现为男性,无该基因的个体表现为女性。果蝇的性别取决于X染色体上的Q基因的表达量且它的表达量与该基因的数目呈正相关,高表达量开启睾丸发育,低表达量开启卵巢发育。性染色体组成为XXY的人和果蝇的性别分别为(　　)A.男性　雄性B.男性　雌性C.女性　雄性D.女性　雌性答案:A
解析:由题意可知,性染色体组成为XXY的人有Y染色体,上面有P基因,表现为男性,性染色体组成为XXY的果蝇Q基因的表达量高,发育为雄性。
3.某对夫妇在进行遗传咨询时给医生提供了如下信息:两人的父母均正常,但是女方表型正常的哥哥在婚后已经生下一个患血友病(伴X染色体隐性遗传病)的男孩。医生应当给出的合理建议是(　　)A.建议这对夫妇生男孩,因为男孩一定正常B.建议这对夫妇生女孩,因为女孩一定正常C.由于妻子有1/2的概率为携带者,后代无论男女均可能患病D.无法对该对夫妇给出具体的建议,因为无法判断他们的基因型