高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 伴性遗传学案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 伴性遗传学案设计，共15页。学案主要包含了伴性遗传，人类红绿色盲，抗维生素佝偻病及其他伴性遗传病，伴性遗传理论在实践中的应用等内容，欢迎下载使用。
第3节　伴性遗传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。一、伴性遗传1．概念位于性染色体上的基因控制生物的性状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。二、人类红绿色盲1．致病基因及其位置(1)显隐性：隐性基因。(2)位置：位于X染色体上，Y染色体上没有等位基因。2．人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型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3.人类红绿色盲遗传的主要婚配方式(1)方式一由图可知：儿子的色盲基因只能来自母亲。(2)方式二由图可知：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给儿子。(3)方式三由图可知：女儿患色盲， 父亲一定患色盲。(4)方式四由图可知：父亲正常，女儿一定正常；母亲患色盲， 儿子一定患色盲。4．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。三、抗维生素佝偻病及其他伴性遗传病1．抗维生素D佝偻病(1)基因位置：位于X染色体上。(2)基因型和表型(3)遗传特点①女性患者人数多于男性。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。2．伴Y染色体遗传病请据图归纳该遗传病的遗传特点：致病基因只位于Y染色体上，患者后代中男性全为患者，女性全为正常。四、伴性遗传理论在实践中的应用1．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。2．伴性遗传理论还可以指导育种工作。(1)鸡的性别决定性别性染色体类型性染色体组成雌性异型ZW雄性同型ZZ(2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性判断对错(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。                            (　　)提示：1．×　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．×　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．×　伴X染色体隐性遗传病具有隔代、交叉遗传的特点。4．×　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．×　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。　伴性遗传的类型及特点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)：　P：　　　　×　　　　　　　　　　↓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．有关X、Y染色体的区段分析(1)位于同源区段上的基因的遗传，与常染色体上基因的遗传类似。(2)位于非同源区段上的基因的遗传，与常染色体上基因的遗传不同：只位于X染色体上的基因，如红绿色盲基因等，表现为交叉遗传、隔代遗传等特征；只位于Y染色体上的基因，则只能从男性传到男性。(3)不管是同源区段还是非同源区段上的基因，它们的遗传都与性别有关。3．“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或雌雄个体全为显性。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。1．已知某遗传病的控制基因A、a在X染色体上，如何用调查法判断基因A、a控制疾病的显隐性关系？请写出实验的基本思路。提示：分别统计发病率。若男性患病率高于女性，则该病为隐性遗传病；若女性患病率高于男性，则该病为显性遗传病。2．某家庭中，夫妇都表现正常，但妻子的弟弟患红绿色盲。请从优生的角度思考，给出你的建议及判断依据。提示：建议生育女孩。妻子的弟弟患红绿色盲，则妻子可能携带红绿色盲基因，该夫妇所生女孩均正常，男孩可能患红绿色盲。1．表型正常的夫妇，生育了一个正常的女儿和一个患红绿色盲的儿子，下列分析正确的是(　　)A．儿子的色盲基因来自父亲或母亲，女儿没有红绿色盲基因B．女儿与表型正常的男性结婚，后代只有男性可能患红绿色盲C．儿子与表型正常的女性结婚，后代只有女性可能患红绿色盲D．该夫妇再生育一个女儿患红绿色盲的概率为1/2B　[红绿色盲属于伴X隐性遗传病，假设用基因B、b表示，该夫妇的基因型分别为XBY、XBXb，后代中表现正常的女儿的基因型为XBXB或 XBXb，可能有红绿色盲基因。儿子的基因型为XbY，儿子的色盲基因来自母亲，A错误；儿子的基因型为XbY，与表型正常的女性结婚，该女性的基因型为XBXB或 XBXb，则后代男性和女性均可能患红绿色盲，C错误；该夫妇的基因型分别为XBY、XBXb，则该夫妇再生育一个女儿基因型为XBXB或 XBXb，不会患红绿色盲，D错误。]2．如图所示是某一伴性遗传病的家族系谱图，根据此图可以推断出(　　)A．该病的致病基因位于Y染色体上B．该病是显性遗传病C．该病的遗传方式与人类红绿色盲相同D．Ⅱ­3不一定是杂合子B　[分析题图可知，该病为伴X染色体显性遗传病，该病的致病基因位于X染色体上，A错误、B正确；人类红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，与该病遗传方式不同，C错误；Ⅱ­3的父亲正常，其从父亲那里获得一条不含有致病基因的X染色体，从母亲那里获得一条含有致病基因的X染色体，因此Ⅱ­3是杂合子，D错误。]　遗传系谱图的分析1．首先确定是否为伴Y遗传(1)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。如下图：(2)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(1)“无中生有”是隐性遗传病，如下图1。(2)“有中生无”是显性遗传病，如下图2。图1　　　　图23．再确定是常染色体遗传还是伴X遗传(1)在已确定是隐性遗传的系谱中①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。②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。图1　　　　　　　　　图2(2)在已确定是显性遗传的系谱中①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。②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。图1　　　　　　　　　　　图24．若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测(1)若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；再根据患者性别比例进一步确定，如下图： (2)如下图，最可能为伴X显性遗传：5．两种遗传病相关概率的计算 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)　(1)计算生一个儿子(女儿)患病的概率时，不需要乘以生儿子(女儿)的概率1/2。(2)计算生一个患病儿子(女儿)的概率时，需要乘以生儿子(女儿)的概率1/2。某系谱图表现为女患者的父亲和儿子均患病，小李同学认为该系谱图所表示的遗传病为伴X染色体隐性遗传病。你是否同意小李的说法？说出你的理由。提示：不同意。若基因位于常染色体上，也可能出现题述表现。1．甲、乙、丙、丁四个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况，若不考虑基因突变和染色体变异，那么，根据系谱图可判断，不可能是伴X染色体隐性遗传病的是(　　)甲　　　　　　　　　乙丙　　　　　　　　　丁A．甲　 B．乙　　　　C．丙　　　　 D．丁D　[根据“逐步排除法”，甲图、乙图可确定不是伴Y染色体遗传病和伴X染色体显性遗传病，丙图可确定不是伴X染色体显性遗传病和常染色体显性遗传病，甲、乙、丙图均可能是伴X染色体隐性遗传病，故A、B、C错误；丁图由于第一代父亲正常，其女儿患病，所以一定不是伴X染色体隐性遗传病，D正确。]2．(不定项)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1/8D．若Ⅱ­4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8ABD　[图中Ⅰ­1和Ⅰ­2均患有甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(Ⅱ­4)，说明该病为常染色体显性遗传病；Ⅰ­1和Ⅰ­2均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(Ⅱ­6)，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。]混淆“患病男孩”与“男孩患病”的概率(1)常染色体上的基因控制的遗传病a．男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子的概率。b．患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病概率×。(2)由性染色体上控制的遗传病a．患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中占的比例。b．男孩患病的概率＝后代男孩群体中患病者所占的比例。已知果蝇的刚毛对截刚毛(刚毛变短)为显性，受X染色体上的一对等位基因(A/a)控制。请回答下列问题：通过建构截刚毛雄果蝇与杂合的刚毛雌果蝇杂交的相关遗传图解，并分析比较可知，子代的表型完全相同，无法确定A/a的位置。利用摩尔根果蝇杂交实验的方案可确定A/a位于X染色体上。1．用截刚毛雄果蝇与杂合的刚毛雌果蝇杂交，根据后代的表型并不能说明控制这对相对性状的等位基因只在X染色体上。请用遗传图解说明原因。(科学思维)提示：2．写出两个根据后代的表型就能说明控制这对相对性状的等位基因在X染色体上的杂交组合？(科学探究)提示：XaXa×XAY; XAXa×XAY。[课堂小结]知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1.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。2.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)男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。3.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)男性患者与正常女性婚配后代中女性都是患者，男性正常。4.伴Y染色体遗传病表现出患者全为男性的遗传特点。1．人红绿色盲为X染色体隐性遗传病。如图为某家系的红绿色盲遗传系谱图，其中Ⅲ­1的色盲基因来源于(　　)A．Ⅰ­1　　 B．Ⅰ­2C．Ⅰ­3 D．Ⅰ­4C　[根据伴X染色体隐性遗传病的特点，Ⅲ­1的致病基因来源于Ⅱ­2，由于Ⅰ­4表现正常，Ⅱ­2的致病基因只能来自Ⅰ­3。]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。]3．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9号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7号婚配，生正常男孩的概率是1/2B　[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；因5号是患者，9号表现正常，则9号为杂合子，所以8号和9号婚配生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，7号为患者，则10号与7号婚配生正常男孩的概率为1/2×1/2＝1/4。]4．鸡的性别决定方式为ZW型，鸡羽的芦花性状(B)对非芦花性状(b)为显性。用非芦花公鸡(ZZ)和芦花母鸡(ZW)交配，F1的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡。下列叙述不正确的是(　　)A．鸡羽的芦花性状遗传属于伴性遗传B．F1公鸡的基因型为ZBZb或ZBZBC．芦花性状可用于淘汰某一性别雏鸡D．F1随机交配子代芦花鸡约占 1/2B　[用非芦花公鸡(ZZ)和芦花母鸡(ZW)交配，F1的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡，说明控制该性状的基因位于Z染色体上，鸡羽的芦花性状遗传属于伴性遗传，A正确；亲本的基因型为ZbZb、ZBW，F1公鸡的基因型为ZBZb，B错误；由于F1的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡，故可根据生产生活的需要，根据芦花性状来淘汰雄鸡或雌鸡，C正确；F1公鸡的基因型为ZBZb，母鸡的基因型为ZbW，F1代随机交配子代芦花鸡约占1/2，D正确。]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