人教版高中生物必修2精品《2.3伴性遗传》PPT课件免费下载
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伴性遗传
我为什么是男孩?
同是受精卵发育的个体,为什么有的发育成雌性,有的发育成雄性?为何人群中男女的比例大致为1∶1呢?
我为什么是女孩?
一、性别决定
性染色体:决定性别的染色体
常染色体:与决定性别无关的染色体
1、染色体
性别主要由性染色体决定,除此以外,有些生物性别的决定还与受精与否、基因的差别以及环境条件的影响有关系。
卵细胞
1 : 1
XY型性别决定
×
受精卵
生男生女,由谁决定?
为什么自然人群中男女性别比例始终接近1:1?
第一,雄性个体产生数目基本相等的两种精子,而雌性个体只产生一种卵细胞。
第二,两种精子与卵细胞结合的机会是均等的,因而形成两种数目基本相等的受精卵。
雄性( ♂ )ZZ
雌性( ♀ )ZW
配子
后代
雄性
雌性
关键:雌性能产生两种不同类型的卵细胞
家蚕、蛾类、鸟类的性别决定皆属此种类型。
ZW型性别决定
举例
×
2、自然界中性别决定的类型
XY型
ZW型
类型:鸟类、爬行类、某些两栖类、少数昆虫
位于性染色体上基因所控制的性状的遗传与性别相关联的遗传现象叫伴性遗传。
二、伴性遗传
--------------------
--------------------
X、Y同源区段
-------------------
X非同源区段
Y非同源区段
--------------------
--------------------
X、Y同源区段
-------------------
X非同源区段
Y非同源区段
X、Y染色体同源区段的基因遗传:
假设控制某相对性状的基因A(a)位于Ⅰ区段,则有:
♀XaXa×XaYA♂ ♀XaXa×XAYa♂
↓ ↓
♀XaXa XaYA♂ ♀XAXa XaYa♂
因此Ⅰ区段上的基因的遗传与性别仍有关。
举例:红绿色盲
二、伴 性 遗 传
2、种类:
伴X显性遗传
伴X隐性遗传
伴Y遗传
有两个驼峰的骆驼
黄5红8
6 9
你的
色觉
正常吗?
色盲基因b
隐性基因
正常基因B
显性基因
等位基因
只存在于X染色体
Y染色体上没有有关基因
表示
(一)、人类红绿色盲症----伴X隐性遗传
色觉有关基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表现型
正常
正 常
(携带者)
色盲
正常
色盲
XBXB
XBY
×
XBXb
XBY
×
XbXb
XBY
×
XBXB
XbY
×
XBXb
XbY
×
XbXb
XbY
×
㈠
㈡
㈢
㈣
女性携带者 男性正常
XBXb × XBY
亲代
1 : 1 : 1 : 1
女性携带者与正常男性的婚配图解
子代
配子
男孩的色盲基因只能来自于母亲
父亲正常,女儿一定正常。母亲色盲,儿子一定色盲。
女性色盲 男性正常
XbXb × XBY
亲代
配子
子代
女性患者者与正常男性的婚配图解
女性正常 男性色盲
亲代
XBXb
XBY
1 : 1
正常女性与色盲男性的婚配图解
配子
子代
男性的色盲基因只能传给女儿,不能传给儿子。
XBXB
XbY
×
表现型
基因型
比 例
女性携带者 男性色盲
XBXb × XbY
亲代
1 : 1 : 1 : 1
子代
配子
女儿色盲父亲一定色盲
女性携带者与男性患者的婚配图解
伴X隐性遗传病的特点:
1.患者男性多于女性;
2.通常为交叉遗传 (隔代遗传);
色盲典型遗传过程是 女-> 男-> 女。
4.男性正常,母亲、女儿一定正常。
(男正母女正)
3.女性色盲,她的父亲和儿子都色盲; (女病父、子必病)
其他伴X隐性遗传
如人类中血友病的遗传
致病基因是h
动物中果蝇眼色的遗传
红眼基因为W 白眼基因为w
雌雄异株植物中某些性状的遗传(如女娄菜叶形的遗传)
控制披针形叶的基因为B ,控制狭披针形的基因为b
隐性基因
正常基因d
显性基因
等位基因
只存在于X染色体
Y染色体上没有有关基因
表示
(二)、抗维生素D佝偻病----伴X显性遗传
致病基因D
抗维生素D佝偻病有关基因型
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
表现型
正常
患者
正常
患者
患者
X染色体上显性遗传的特点
a.女性患者多于男性;
b.具有世代连续性即代代都有患者
(患者的双亲中至少有一个是患者);
c.男性患者的母亲、女儿一定是患者(男病母女病);
d.正常女性的父亲、儿子一定正常(女正父子正)。
如果基因在Y染色体上其遗传特点是?
患者全部是男性;致病基因“父传子、子传孙、传男不传女,” 。
(三)伴Y遗传病:
外耳道多毛症
1.你能设计一个杂交实验,对其子代在早期时,就根据羽毛来区分鸡的雌雄吗?
三.伴性遗传在实践中的应用
三、伴性遗传生产实践中的应用:芦花鸡性别的判定
芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹(芦花)是由Z染色体上显性基因B控制的。
芦花雌鸡与非芦花雄鸡交配
Zb
W
zBzb
zbw
♂
♀
芦花鸡 非芦花鸡
配子
子代
ZB
从早期的雏鸡就可根据羽毛的特征区分雌性和雄性
例:芦花鸡的雏鸡的头上绒羽有黄色斑点,成鸡羽毛有横斑,是黑白相间。已知芦花基因(A)对非芦花基因(a)显性,它们都位于Z染色体上(鸡的性别决定方式为ZW型,雌鸡是ZW,雄鸡是ZZ)。某养禽场为了提高鸡的生产性能(多产蛋、多孵雏鸡),需要选择雌性雏鸡进行养殖,但在雏鸡时,无法直接辨别雌雄,那么,可供利用的一个交配组合是___________________________(写出亲本的表现型和基因型),它们的子代生活能力强,而且在孵化后即可根据头上绒羽上有无________,就可把雏鸡的雌雄区别开来,其中_________________为雄鸡,___________________为雌鸡。
非芦花公鸡(ZaZa)×芦花母鸡(ZAW)
黄色斑点
有黄色斑点
无黄色斑点
你能设计一个果蝇的杂交实验,使其子代就根据眼色来判断雌雄吗?
XWY
×
XwXW
XW
Y
Xw
XWY
XWXW
P
F1
配子
红眼雌
白眼雄
遗传咨询: 有一对新婚夫妇,女方是血友病患者,如果你是医生,当他们就如何优生向你进行遗传咨询时,你建议他们生男孩还是生女孩?
女孩
四、伴性遗传与两大遗传定律的关系
1.与基因的分离定律的关系
(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)伴性遗传有其特殊性:
①雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种形式。
②有些基因只存在于X或Z染色体上, Y或W染色体上没有相应的等位基因, 从而单个隐性基因控制的性状也能表现, 如: XbY或ZbW等。
③Y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,只限于相应性别的个体间传递。
④性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。
在分析既有性染色体又有常染色体的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理;由位于常染色体上的基因控制的性状按基因分离定律处理。整体上则按基因的自由组合定律处理。
2.与基因的自由组合定律的关系:
【考查角度1】伴性遗传与自由组合定律的应用
【典例1】(2012·四川高考)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
(1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼。
①亲代雌果蝇的基因型为 ,F1雌果蝇能产生_____种基因型的配子。
②将F1雌雄果蝇随机交配,所得F2粉红眼果蝇中雌雄比例为 ,在F2红眼雌果蝇中杂合子占的比例为_________ 。
aaXBXB
4
2∶1
5/6
(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1的雌雄果蝇随机交配,F2雌雄比例为3∶5,无粉红眼出现。
①T、t基因位于 染色体上,亲代雄果蝇的基因型为 。
②F2雄果蝇中共有 种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为 。
常
ttAAXbY
8
1/5
③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针,与F2雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交,通过观察荧光点的个数可确定细胞中B、b基因的数目,从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_______个荧光点,则该雄果蝇可育;若观察到 个荧光点,则该雄果蝇不育。
2
4
3.研究伴性遗传注意的几个问题:
(1)常见的是红绿色盲遗传和血友病遗传及果蝇的白眼、红眼遗传。
(2)书写时将基因写在性染色体的右上角如XbXb。
(3)若伴性遗传和其它常染色体遗传同时出现,应将常染色体遗传的基因写在性染色体前。如白化色盲男性的基因型为aaXbY。
(4)伴性遗传仍以基因分离规律为基础,只不过所研究的基因位于性染色体上,故表现它特有的规律——遗传方式与性别相联系。
① 伴Y染色体遗传—父传子;
② 判断显隐关系;
③ 判断其是属于常染色体遗传还是属于伴X染色
体遗传;
④ 代入检验假设是否正确。
五.遗传系谱题判断的思路:
六、系谱图中遗传病遗传方式的判定方法
①只要双亲正常,生出有遗传病的孩子,则该病必为隐性基因控制隐性遗传病。
“无中生有”(图一)
②只要双亲都有病,但能生出正常的孩子,则该病必为显性基因控制的显性遗传病。
“有中生无”(图二)
第三步、判断显隐性关系
第四步、再判断是常染色体遗传还是性染色体遗传
①一定是常染色体隐性遗传。
②一定是常染色体显性遗传
③伴X染色体隐性遗传特点
④伴X染色体显性遗传特点
排除一种可能:
口诀:
无中生有为隐性
有中生无为显性
隐性遗传看女病
父子有正非伴性
显性遗传看男病
母女有正非伴性
女病,父子有正非伴性
男病,母女有正非伴性
【考查角度2】伴性遗传概率的计算
【典例2】(2012·江苏高考)人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式为 ,乙病最可能的遗传方式为 。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ-2的基因型为 ;Ⅱ-5的基因型为 。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为___ 。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为 。
常染色体隐性遗传
伴X染色体隐性遗传
HhXTXt
HHXTY或HhXTY
1/36
1/60 000
3/5
双基题6.如图是患甲病(显性基因为A、隐性基因为a)和乙病(显性基因为B、隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答:
(1)甲病的遗传方式是 。
(2)若Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史,则乙病的遗传方式是 。
(3)Ⅲ11和Ⅲ9分别与正常男性结婚,子女中患病的可能性分别是 、 。
(4)若Ⅲ9与Ⅲ12违法结婚,子女中患病的可能性是 。
常染色体显性遗传
伴X染色体隐性遗传
0
1/8
17/24
例题: 人的正常色觉(B)对红绿色盲呈显性;正常肤色(A)对白化呈显性, 右图是一个白化病和色盲症的遗传谱系, 请回答:
(1)Ⅰ1的基因型是_________,Ⅰ2的基因型是_________。
(2)Ⅱ5是纯合体的几率是________。
(3)若Ⅲ10 ×Ⅲ11生出色盲男孩的几率是____;生出白化病女孩的几率______;生出两病兼发男孩的几率_______。
AaXBY
AaXBXb
1/6
1/4
1/18
1/36
【例题】下图为某家族遗传系谱图,请据图回答:
⑴该遗传病的遗传方式为: 染色体 性遗传病。
⑵5号与6号再生一个患病男孩的几率为 ,所生女孩中,正常的几率为 。
⑶7号与8号婚配,则子女患病的几率为 。
常
显
3/8
1/4
2/3
【例题】下图为某家族患两种病的遗传系谱(甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示), Ⅱ6不携带乙病基因。请回答:
(1)甲病属于___性遗传病,致病基因在___ 染色体上;乙病属于___性遗传病,致病基因在 ___染色体上。
(2)Ⅱ4和Ⅱ5基因型是______。
(3)若Ⅲ7和Ⅲ9结婚,子女中同时患有两种病的概率是_____,只患有甲病的概率是____,只患有乙病的概率是_____。
隐
常
隐
X
AaXBXb
1/24
7/24
1/12
基因位置的判断方法
【典例】已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答:
(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是_______ 。
(2)控制直毛与分叉毛的基因位于 上,判断的主要依据是 。
BXF、bY或bXF、BY
X染色体
直毛在子代雌、雄蝇中均有出现,而分叉毛这个性状只在子代雄蝇中出现
(3)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为 。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合子与杂合子的比例为 。
(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
1/3
1∶5
能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇×直毛雄果蝇)。若正交、反交后代性状一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状不一致,则该等位基因位于X染色体上
例、一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交鉴别突变基因在X染色体上还是常染色体上,选择杂交的F1个体最好是( )
A、野生型(雌)×突变型(雄)
B、野生型(雄)×突变型(雌)
C、野生型(雌)×野生型(雄)
D、突变型(雌)×突变型(雄)
A
实验方法:判断基因位置的方法
【理论指导】
1.探究基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的前提条件下,可选择隐性雌性个体(♀)与显性雄性个体(♂)杂交,据子代性状表现是否与性别相关联予以确认。
隐性性状(♀)×显性性状(♂)
↓
若雄性子代中有显性性状
(或雌性子代中有隐性性状)
↓
可确认基因不在X染色体上
(或确认基因应在常染色体上)
(2)在不知显隐关系时:用正交和反交的结果进行比较,若正交和反交结果相同,与性别无关,则基因位于常染色体上;若正交和反交的结果不同,其中一种杂交后代的某一性状(或2个性状)和性别明显相关,则基因位于X染色体上。
2.探究基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上
纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体
↓
F1
(1)若子代雌雄全为显性,则基因位于同源区段。
(2)若子代雌性个体为显性,雄性个体为隐性,则基因只位于X染色体上。
3.根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定。
若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在X染色体上。
【易错提醒】(1)看清实验材料是植物还是动物;植物一般为雌雄同株无性别决定,其基因位置只有两种情况:细胞质基因和细胞核基因;但有些植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,则基因位置分三种情况:细胞质基因、细胞核内常染色体上的基因和细胞核内性染色体上的基因;动物一般为雌雄异体,则基因位置也分上述三种情况(注意常考两种性别决定——XY型和ZW型)。
(2)质基因在叶绿体和线粒体中。不管正交还是反交后代都表现为母本性状,即母系遗传。
【变式训练】家蚕是二倍体,体细胞中有28对染色体,其中一对是性染色体,雄蚕含有两条同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两条异型的性染色体ZW。请回答以下问题:
(1)家蚕的一个染色体组包括 条染色体,正常情况下,雌蚕产生的卵细胞中含有的性染色体是 ,雄蚕体细胞有丝分裂后期,含有 条Z染色体,若测定家蚕的基因组,应测定的染色体有
。
28
Z或W
4
27条常染色体+Z+W
(2)家蚕的体色黄色基因(B)对白色基因(b)为显性且均位于Z染色体上,请你设计一个方案,单就体色便能辨别幼蚕的雌雄,方案是选择 和 亲本(表现型)杂交。
(3)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请根据亲代和子代基因型情况说明理由。
白色雄家蚕
黄色雌家蚕
不能。因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在)。