课题 第3节 伴性遗传 课型 新授课 教学
目标 1.知识与技能:
⑴概述伴性遗传的特点。
⑵举例说明伴性遗传在实践中的应用。
2.情感态度与价值观:
⑴认同道尔顿勇于承认自己是色盲患者,并将自己的发现公之于众的献身科学、尊重科学的精神。
⑵探讨如何利用伴性遗传的知识指导人类本身的优生优育,从而提高人口素质。 重点
难点 【教学重点】
1.伴性遗传的特点。
【教学难点】
1.分析人类红绿色盲症的遗传。 教具
准备 课时
安排[] 1课时 教学过程与教学内容 教学方法、教学手段与学法、学情 【教学过程】
显示下边的红绿色盲检查图(图2-3-1)
上面三张红绿色盲检查图中的数字、动物和图形分别是什么?
数字"628"、动物"蝴蝶"和"五角星"。
我们从平时的体检中就已经知道,如果看不清以上三张图片内容的同学,很可能就是红绿色盲患者。红绿色盲是一种常见的人类遗传病。据统计,我国男色盲患者的比例是7%,而女色盲患者的比例只有0.5%。
同学们是否思考过以下问题:①红绿色盲与哪种染色体有关?它是显性基因控制还是隐性基因控制的?②为么男性红绿色盲的发病率远大于女性?③红绿色盲的遗传有什么特点?带着这些问题,我们一起来学习新的内容:第3节 伴性遗传
1.红绿色盲
⑴遗传性质
上一节课我们学习了果蝇眼色的
遗传,知道了果蝇细胞内的染色体可
分为常染色体和性染色体,性染色体
与生物的性别有关。
显示经整理后的男、女成对染色体排序图。
现在同学们所看到的是经整理后的男、女成
对染色体排序图。人类细胞内染色体组成与
果蝇是相似的,性染色体都是XY型。所不
同的是人体细胞内有常染色体22对。
说说哪张图是男性的染色体排序图,哪张是女性的?
左边是男性的,右边是女性的。
如何分析得出?
因为男性的性染色体是XY,形态大小不同,而女性的性染色体是XX,形态大小一样。
那红绿色盲基因是位于哪类染色体上?
性染色体。为什么?
理由是:①假设红绿色盲基因位于常染色体上,那么,男女患者红绿色盲的几率应该一样。但男性红绿色盲发病率大约是女性红绿色盲发病率的14倍,说明该基因不位于常染色体上,而应该位于性染色体上。②男性发病率明显高于女性发病率,说明该遗传病与性别有关,即该遗传病的基因位于性染色体上。③假设该基因位于Y染色体上。但是女性中也有红绿色盲患者,故红绿色盲基因不可能在Y染色体上。红绿色盲基因只有位于X染色体上。
下面请同学们阅读课本P34材料《分析人类红绿色盲症》,然后回答控制红绿色盲的基因是显性还是隐性呢?
隐性。如何得知?
从材料可知,Ⅲ6、Ⅲ7和Ⅲ12都是红绿色盲患者,但他们的父母Ⅱ3和Ⅱ4、Ⅱ5和Ⅱ6色觉都正常。根据基因的分离规律可推知,控制该病的基因是隐性基因。
所以我们可以得出红绿色盲的遗传性质是属于哪种类型的?
X染色体上的隐性遗传病。
⑵基因型分析
怎么写一个女性色盲患者的基因型?按照前面学过的知识,写成bb正确吗?
不对。那应该如何表示?
因为色盲的遗传与性染色体有关,应先把性染色体写出来,如女性应先写出XX。然后把控制色盲的基因写在两条性染色体的右上方,所以女性色盲患者应写成XbXb。
那我们又该如何去表示一个男性色盲患者呢?写成XbYb对吗?
因为Y染色体的长度只有X染色体长度的1/5左右,没有与X配对的基因b,所以不能写成XbYb。因此男性红绿色盲患者应该表示为XbY。
表2-3-1 人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型。
女性 男性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表现型 正常 正常
(携带者) 色盲 正常 色盲 根据上表内容和性染色体XY的结构特点,同学们能否分析得出红绿色盲患者为什么男性高于女性的原因呢?
原因主要有二方面:①因为Y染色体短,所以在Y染色体上没有红绿色盲的等位基因,也即红绿色盲基因在男性体内没有显性和隐性之分,男性只要有红绿色盲基因就表现为红绿色盲。
②女性只有隐性纯合体时才表现为红绿色盲,而携带有红绿色盲基因时女性仍表现为正常。
⑶遗传特点
红绿色盲的遗传除了男性患者比女性患者多以外,红绿色盲基因在遗传上有什么特点或规律呢?我们一起来分析下面的病例:一个男性色盲患者与一个正常女性结婚,他们的后代会出现哪些情况?
分析并逐步显示以下遗传图解(虚线方框内的内容除外):
[]
父亲的红绿色盲基因是遗传给儿子还是女儿?
传给女儿。父亲传给儿子的是Y染色体。
父亲把红绿色盲基因是遗传给了女儿,女儿成了色盲基因的携带者。如果女儿与一个正常男性结婚,后代又会出现什么情况?
分析并逐步显示上图虚线方框内的遗传图解。
从上图我们可以看出,女儿(携带者)与正常男性结婚以后,所生的儿子可能患色盲的概率是1/2。请大家思考,儿子的色盲基因Xb来自哪里?
来自他母亲。
哪他母亲的色盲基因Xb又来自于谁?
来自于母亲的父亲。
从这里我们可以看出红绿色盲基因Xb的传递途径是怎样的?
从外公→母亲→儿子。
结合红绿色盲基因Xb的传递途径和患病情况,我们可以总结出红绿色盲基因的遗传具有什么特点?
交叉遗传和隔代遗传。
如果一个女性红绿色盲基因携带者和一个男性红绿色盲患者结婚,所生子女的基因型和表现型会怎样呢?如果一个女性红绿色盲患者和一个色觉正常的男性结婚,情况又会如何?请完成课本P36的遗传图解。
通过以上四种婚配方式的分析,我们可以看出红绿色盲基因的遗传具有交叉遗传的特点以外,还可以发现哪些规律?
母亲患病,儿子全部有病;女儿有病,父亲也有病。
这也是X染色体隐性遗传病的共同特点。
2.抗维生素D佝偻病
位于X染色体上的基因,有隐性基因,也有显性基因。如抗维生素D佝偻病就是一种受X染色体上显性基因(D)控制的遗传病。
表2-3-2 有关人的抗维生素D佝偻病的基因型和表现型。
女性 男性 基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 表现型 抗维生素D
佝偻病患者 抗维生素D佝偻病患者 正常 抗维生素D
佝偻病患者 正常 上表各种基因型中,哪种基因型的患者发病情况最严重?
基因型为XDXD的女性。
男性患者的基因型只有一种情况,即XDY,但发病程度与XDXD相似。对于X染色体上显性基因控制的遗传病来说,又有什么样的遗传特点呢?
女性多于男性,但部分女性患者病症较轻。男性患者与正常女性结婚,女性都是患者,男性正常。
3.伴性遗传的概念及在实践中的应用
通过上以内容的学习,我们知道了人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇的眼色的遗传非常相似,它们的基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象我们将之称为伴性遗传。
伴性遗传在生物界中普遍存在。除了人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病、果蝇的红眼和白眼以外,人的血友病和外耳道多毛症、芦花鸡羽毛上黑白横斑条纹,以及雌雄异株植物(如杨、柳)中某些性状都是伴性遗传。其中比较有意思的是人的外耳道多毛症,控制该性状的基因位于Y染色体上。那么,该性状的遗传有什么特点?
患者全是男性,遗传上表现为传男不传女,传内不传外。
我们研究生物的伴性遗传有什么意义呢?请同学们自己阅读课本P37的内容。
精讲
1."生一个色盲男孩"与"生一个男孩是色盲"几率的计算方法
高中生物学中伴性遗传的几率计算常常出现求"生一个色盲男孩"与"生一个男孩是色盲"的几率、学生经常误认为二者几率相同,没有区别。下面谈谈如何去分析二者的几率。
"生一个色盲男孩"的几率是指夫妇所生的孩子中出现"色盲男孩"即基因型为XbY的可能性有多大。因此求该类问题的关键是知道父母的基因型并推导出他们所生后代可能的基因型的种类总数,即可知"生一个色盲男孩"的几率是多少。
"生一个男孩是色盲"则说明该小孩的性别已确定为男孩,所以在考虑夫妇后代的基因型时,不用考虑所生女孩的基因型,即只考虑所生男孩的两种基因型:XBY和 XbY。因此该男孩患色盲的几率是1/2。