性染色体与遗传(梁刚).12.27

我为什么是我为什么是男孩男孩？我为什么是我为什么是女孩女孩？在自然条件下，为何生物中雌雄个体的比例大致为在自然条件下，为何生物中雌雄个体的比例大致为1 1：1 1，而且有许多遗传现象总是与性别有关呢？，而且有许多遗传现象总是与性别有关呢？第三节第三节 性染色体与伴性遗传性染色体与伴性遗传性别决定性别决定伴性遗传伴性遗传 1 1、定义：定义：（课本（课本3838页页-抓关键词抓关键词）一一 染色体组型（又称染色体核型）染色体组型（又称染色体核型） 2 2、如何确定某生物的染色体组型？、如何确定某生物的染色体组型？ （以人类为例说明）（以人类为例说明）女女性性男男性性人类染色体组型人类染色体组型第一步：先对处于第一步：先对处于有丝分裂中期有丝分裂中期染色体进行显微摄影染色体进行显微摄影第二步：再对染色体测量，根据其大小、形状、着丝粒第二步：再对染色体测量，根据其大小、形状、着丝粒位置等进行位置等进行配对配对、分组、排队，后形成、分组、排队，后形成染色体组型图染色体组型图男性男性染色体分组图染色体分组图女性女性染色体分组图染色体分组图 常染色体常染色体男、女相同男、女相同（2222对）对）性染色体性染色体男、女不同男、女不同（1 1对）对）对性别起对性别起决定作用决定作用ABCDEFGABCDEFG根据染根据染色体的色体的大小大小、形状形状和和着丝粒着丝粒的位置的位置等特征，等特征，将人类将人类染色体染色体分组并分组并编号。编号。同源染色同源染色体配对体配对（人为）（人为）YXXYXY同源区段同源区段Y Y非同源区段非同源区段X X非同源区段非同源区段X X染色体染色体Y Y染色体染色体 1 1、定义：定义：（课本（课本3838页）页）一一 染色体组型（又称染色体核型）染色体组型（又称染色体核型） 2 2、如何确定染色体组型？、如何确定染色体组型？ 3 3、分析染色体组型的意义、分析染色体组型的意义 （课本（课本3939、119-120119-120页）页） 染染色色体体性性染染色色体体常常染染色色体体与性别决定有关的染色体与性别决定有关的染色体与性别决定无关的染色体与性别决定无关的染色体男性：男性：XY XY 女性：女性：XXXX第第2323号号1 12222号号二、性染色体和性别决定二、性染色体和性别决定思考：染色体还可以如何进行分类？思考：染色体还可以如何进行分类？1性别决定类型性别决定类型 性别决定性别决定 XY型性别决定型性别决定 ZW 型性别决定型性别决定 （不作具体要求）（不作具体要求）雌性个体含有雌性个体含有2个同型的性染色体，用个同型的性染色体，用X X表示表示雄性个体含有雄性个体含有2个异型的性染色体，用个异型的性染色体，用X Y表示表示雌性雌性个体含有个体含有2个异型的性染色体，用个异型的性染色体，用ZW表示表示雄性雄性个体含有个体含有2个同型的性染色体，用个同型的性染色体，用ZZ表示表示雌果蝇雌果蝇的染的染色体组成色体组成雄果蝇雄果蝇的染的染色体组成色体组成X XX Y亲代亲代体细胞的体细胞的性染色体组成性染色体组成 亲代产生的亲代产生的配子配子性染色体组成性染色体组成 后代性别后代性别决定于决定于 XY型型雌雌 雄雄 ZW型型 雌雌雄雄XX XYZWZZX型卵细胞型卵细胞 X型精子型精子 Y型精子型精子 Z型卵细胞型卵细胞 W型卵细胞型卵细胞 Z型精子型精子 父方父方 母方母方 思考：思考： 性别决性别决定类型定类型 22+X22+Y配配 子子22+X22对对+XX子子 代代22对对+XY受精卵受精卵 22对对+XY22对对+XX亲亲 代代人的性别决定过程：人的性别决定过程：比比 例例 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 思考：请用文字表述为什么生男生女机会均等？思考：请用文字表述为什么生男生女机会均等？ XYXY型性别决定型性别决定 在生物界中是较为普遍的性别决定方式在生物界中是较为普遍的性别决定方式 包括：包括： 所有的哺乳动物所有的哺乳动物 某些种类的两栖类、鱼类；某些种类的两栖类、鱼类； 很多种类的昆虫很多种类的昆虫（果蝇果蝇）；）； 一些一些雌雄异株雌雄异株的植物的植物( (菠菜、大麻等菠菜、大麻等. .）思考：如果是雌雄同体生物，其存在性染色体？思考：如果是雌雄同体生物，其存在性染色体？想一想想一想是不是所有的生物都有是不是所有的生物都有性染色体呢？性染色体呢？情况情况1 1、蜜蜂的性别决定、蜜蜂的性别决定 蜂皇和雄蜂交配后雄蜂就死了，蜂皇得到了足够一生需要蜂皇和雄蜂交配后雄蜂就死了，蜂皇得到了足够一生需要的精子。它产下的卵中，有少数是的精子。它产下的卵中，有少数是未受精的未受精的，这些卵这些卵发育成发育成为为雄蜂雄蜂。他们的染色体数是他们的染色体数是n=16n=16。而大多数是而大多数是受精卵受精卵，则则发育成发育成雌蜂和工蜂雌蜂和工蜂，它们的染色体数是它们的染色体数是n=32n=32 因此蜜蜂因此蜜蜂无性染色体无性染色体，它们的，它们的性别是性别是由体细胞中由体细胞中染色体的数量决定染色体的数量决定的。的。情况情况2 2、玉米的性别决定、玉米的性别决定 玉米是雌雄同株的。顶生的是雄花序，侧生玉米是雌雄同株的。顶生的是雄花序，侧生的穗是雌花序。的穗是雌花序。 但研究发现玉米的但研究发现玉米的性别由两对等位基因共同性别由两对等位基因共同决定决定。当基因型为。当基因型为 B_T_B_T_ 时为时为雌雄同株雌雄同株，即雌即雌雄同株个体。当基因型为雄同株个体。当基因型为 bbTbbT_ _ 时为时为雄株雄株。当。当基因型为基因型为 B_ttB_tt 和和 bbttbbtt 时为时为雌株雌株。 因此玉米也无性染色体因此玉米也无性染色体。再思考：再思考：豌豆、水稻有性染色体吗？豌豆、水稻有性染色体吗？小结：小结：1 1，雌雄同体生物无性染色体，雌雄同体生物无性染色体2 2，一些特殊生物（如蜜蜂、玉米等）无性染色体，一些特殊生物（如蜜蜂、玉米等）无性染色体三、伴性遗传三、伴性遗传 （一）概念：（课本（一）概念：（课本4141页）页）（二）实例：课本（二）实例：课本44页页 人类的色盲和血友病、果蝇眼色遗传人类的色盲和血友病、果蝇眼色遗传外耳道多毛症，只在外耳道多毛症，只在男性中表现男性中表现摩尔根的果蝇遗传实验摩尔根的果蝇遗传实验美国生物学家摩尔根美国生物学家摩尔根回顾：回顾：果蝇作为遗传学材料的特点果蝇作为遗传学材料的特点? ?个体小、易饲养，个体小、易饲养，雌雄易辨雌雄易辨繁殖周期短繁殖周期短，后代数量多后代数量多 染色体数目少染色体数目少有多对稳定、易于区分的相对性状有多对稳定、易于区分的相对性状F2 3 ： 1白眼果蝇白眼果蝇都是雄的都是雄的（雌、雄）（雌、雄）PF1红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F F1 1雌雄交配雌雄交配1、摩尔根的果蝇杂交实验、摩尔根的果蝇杂交实验2、假设：、假设：控制眼色的基因位于控制眼色的基因位于染色体上，染色体上，Y染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因显性：显性：+隐性：隐性：w+wP雌果蝇眼色基因型写法：雌果蝇眼色基因型写法：红眼（红眼（+）红眼（红眼（+ +w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇眼色基因型写法：雄果蝇眼色基因型写法：红眼（红眼（+）白眼（白眼（w w）2、假设：、假设：控制眼色的基因位于控制眼色的基因位于染色体上，染色体上，Y染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因PF1F23.3.对实验现象的解释对实验现象的解释X+X+红眼雌红眼雌XwY白眼雄白眼雄YXw配子配子XwX+YX+X+ 3/4 3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/41/4白眼（雄）白眼（雄） X+Y红眼雄红眼雄X+Xw 红眼雌红眼雌X+X+红眼雌红眼雌X+Xw红眼雌红眼雌X+Y红眼雄红眼雄XwY白眼雄白眼雄配子配子 比例比例 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1注意：伴性注意：伴性遗传写表现遗传写表现型需注明雌型需注明雌雄雄4.4.实验验证实验验证PXwY白眼白眼测交测交X+Xw红眼红眼4.4.实验验证实验验证PXwY白眼白眼测交测交配子配子X+XwXwYF1X+Xw红眼雌红眼雌XwXw白眼雌白眼雌X+Y红眼雄红眼雄XwY白眼雄白眼雄X+Xw红眼红眼 比例比例 1 1 ：1 1 ：1 1 ： 1 1红眼红眼白眼白眼红眼红眼白眼白眼雌雌雄雄雌雌雄雄126126132115115120 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1实际试实际试验结果：验结果：预期结果：预期结果：第一次将一个特定的基因定位在一条特定的第一次将一个特定的基因定位在一条特定的 染色体上（遗传的染色体学说）染色体上（遗传的染色体学说）再一次证实孟德尔定律的正确性再一次证实孟德尔定律的正确性5 5、结论、结论控制眼色的基因位于控制眼色的基因位于染色体上，染色体上，Y染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因深入思考：深入思考：果蝇眼色基因为什么不可能在果蝇眼色基因为什么不可能在XYXY同源区段呢？摩尔根同源区段呢？摩尔根是如何来判断的？是如何来判断的？技巧小结：技巧小结：判断控制某性状基因的位置判断控制某性状基因的位置是位于常染色体还是性染色体等是位于常染色体还是性染色体等-一般选亲本为：一般选亲本为：隐隐显显隐隐显）显）想一想：想一想：XWYXwXwXWYXwXwYXWXwPF1配子配子红眼红眼 雌雌白眼白眼 雄雄你能设计一个果蝇的杂交实验，使其你能设计一个果蝇的杂交实验，使其子代可根据子代可根据眼色眼色来判断雌雄吗？来判断雌雄吗？选亲本诀窍：选亲本诀窍：隐隐显显性染色体上的基因所控制的性染色体上的基因所控制的性状性状表现出与表现出与性别性别相联系相联系的遗传方式的遗传方式2、人类的伴性遗传、人类的伴性遗传1概念概念：四、人类的伴性遗传实例四、人类的伴性遗传实例-外耳道多毛症外耳道多毛症情况情况1：伴：伴Y染色体遗传染色体遗传只由父亲传给儿子只由父亲传给儿子, ,不传给女儿不传给女儿遗传特点：遗传特点：只在男性中遗传只在男性中遗传, ,父传子父传子, ,子传孙，子传孙，传男不传女（子子孙孙无穷尽也）传男不传女（子子孙孙无穷尽也）XHHhYXh血友病血友病是由位于是由位于X X染色体上的隐性基因染色体上的隐性基因( (h h) )控制的，控制的，它与它的等位基因都它与它的等位基因都只存在于只存在于X X染色体染色体上。上。Y Y染色体染色体因缺少与因缺少与X X染色体同源的区段而没有这种基因。染色体同源的区段而没有这种基因。情况情况2 2：伴：伴X X染色体隐性遗传染色体隐性遗传XHHhYXhP PX XH HX Xh hX XH HY Y女性携带者女性携带者男性正常男性正常 1 1 ： 1 11 1、正常女性纯合子与男性患者正常女性纯合子与男性患者婚配图解婚配图解X XH HX Xh hF F1 1X XH HX XH H女性正常女性正常Y Y配子配子X Xh hY Y男性患者男性患者写一写写一写（伴（伴X染色体隐性遗传）染色体隐性遗传）3、女性患者与正常男性的婚配、女性患者与正常男性的婚配图解图解2、女性携带者与正常男性、女性携带者与正常男性婚配婚配图解图解X XH HhX XHX YHX XX YX XH HHhHX YhX YhXHY 伴伴X染色体隐性染色体隐性遗传特点遗传特点 X YhX Yh2、男性患者多于女性患者（、男性患者多于女性患者（Why？）？）1 1、交叉遗传（父亲、交叉遗传（父亲女儿女儿外孙，隔代遗传）外孙，隔代遗传） 男性的致病基因男性的致病基因只能传给女儿只能传给女儿男孩的致病基因男孩的致病基因只能来自于母亲只能来自于母亲3 3、母病子必病、女病父必病、母病子必病、女病父必病4 4、男性正常、男性正常, ,其母亲、女儿全都正常其母亲、女儿全都正常 伴伴X染色体隐性染色体隐性遗传特点遗传特点 2、男性患者多于女性患者男性患者多于女性患者（因为男（因为男1个隐性基个隐性基因就发病，女需同时具备因就发病，女需同时具备2个隐性基因才发病）个隐性基因才发病）1 1、交叉遗传交叉遗传（父亲（父亲女儿女儿外孙，隔代遗传）外孙，隔代遗传） 注意：女传女无此特点注意：女传女无此特点 恭喜你，你的视觉正常！恭喜你，你的视觉正常！据统计据统计: : 男性红绿色盲的发病率为男性红绿色盲的发病率为7%7%， 女性红绿色盲的发病率为女性红绿色盲的发病率为0.5%0.5%。男性色盲男性色盲女女 性色盲性色盲正常个体正常个体思考：思考：1 1、据图判断，红绿色盲基因是显性基因还是隐性基因？、据图判断，红绿色盲基因是显性基因还是隐性基因？ 红绿色盲红绿色盲伴伴X染色体隐性遗传病染色体隐性遗传病2 2、1 1是色盲患者，他只能将色盲基因传给女儿，是色盲患者，他只能将色盲基因传给女儿， 则则红绿色盲基因位于什么染色体上（红绿色盲基因位于什么染色体上（X X还是还是Y Y）？）？试一试：试一试：试写出人的正常色觉和红绿色盲的基因型试写出人的正常色觉和红绿色盲的基因型 （用字母B/b表示）基因型基因型表现型表现型女性女性 男性男性正常正常 色盲色盲 正常正常 色盲色盲XBXBXBXbXbXbXBYXbY携带者携带者如：抗维生素如：抗维生素D D佝偻病佝偻病情况情况3 3：伴：伴X X染色体显性遗传病染色体显性遗传病该病患者的小肠由于对钙、磷吸收不良等障碍，病人该病患者的小肠由于对钙、磷吸收不良等障碍，病人常常表现出常常表现出O O型腿、型腿、X X型腿、骨骼发育畸形、生长缓慢型腿、骨骼发育畸形、生长缓慢等症状。等症状。该病受该病受X X染色体上显性基因（染色体上显性基因（D D）控制。）控制。女性女性男性男性基因型基因型表现型表现型注：正常基因是隐性的注：正常基因是隐性的( (用用d d表示表示) ) 患者基因是显性的患者基因是显性的( (用用D D表示表示) ) 抗维生素抗维生素D D佝偻病的基因型和表现型佝偻病的基因型和表现型X XX XD DD DX XX XD dD dX XX Xd dd dX YX YD DX YX Yd d患者患者患者患者正常正常患者患者正常正常课后试一试课后试一试：1、是写出六种不同的婚配图解；、是写出六种不同的婚配图解；2、总结、总结伴伴X染色体显性遗传染色体显性遗传的特点。的特点。归纳遗传特点归纳遗传特点抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病1 1）女性患者多于男性患者）女性患者多于男性患者；（因为男（因为男1个隐性基因就正常，女个隐性基因就正常，女需同时具备需同时具备2个隐性基因才正常）个隐性基因才正常） 2 2）具有世代连续性（代代有患者）；）具有世代连续性（代代有患者）； 3 3）父患女必患、子患母必患；）父患女必患、子患母必患； 4 4）患者）患者的双亲中必有一个是患者；的双亲中必有一个是患者；5 5）女性正常，其父和儿都正常）女性正常，其父和儿都正常. .伴伴X X隐性遗传病的特点：隐性遗传病的特点： （1 1）男性患者多于女性）男性患者多于女性 （2 2）交叉遗传）交叉遗传 （3 3）母患子必患、女患父必患）母患子必患、女患父必患2.2.伴伴X X显性遗传病的特点：显性遗传病的特点： （1 1）女性患者多于男性）女性患者多于男性 （2 2）代代相传）代代相传 （3 3）子患母必患，父患女必患）子患母必患，父患女必患小结：小结：3.3.伴伴Y Y遗传病的特点：遗传病的特点： 父传子，子传孙，传男不传女父传子，子传孙，传男不传女隐隐显）显）小结：小结：隐隐显）显）1:1:位于性染色体上的位于性染色体上的A A、a a一对等位基因，在遗传一对等位基因，在遗传时遵循分离规律吗？时遵循分离规律吗？伴性遗传是基因分离定律的特例；伴性遗传也是研究由伴性遗传是基因分离定律的特例；伴性遗传也是研究由一一对等位基因对等位基因控制的性状的遗传，因此它也符合基因的分离控制的性状的遗传，因此它也符合基因的分离定律。定律。五五.伴性遗传与遗传的基本规律关系伴性遗传与遗传的基本规律关系:符合基因分离定律符合基因分离定律伴性遗传的特殊性伴性遗传的特殊性伴伴X X遗传：遗传：有些基因只存在于有些基因只存在于X X染色体上，染色体上，Y Y上无相应的上无相应的等位基因，因此在异型（等位基因，因此在异型（ XY XY ）个体内单个隐性基因）个体内单个隐性基因控制的性状也能体现。如男性控制的性状也能体现。如男性 X Xb bY Y即为色盲患者。即为色盲患者。伴伴Y Y遗传：遗传：Y Y染色体上携带的基因，在染色体上携带的基因，在X X染色体上无相应染色体上无相应的等位基因，只限于在雄性个体之间传递。的等位基因，只限于在雄性个体之间传递。2：伴性遗传与基因自由组合定律之间的关系？伴性遗传与基因自由组合定律之间的关系？在分析在分析既有常染色体又有性染色体上的基因控制既有常染色体又有性染色体上的基因控制的两对及的两对及两对以上相对性状的遗传时，由两对以上相对性状的遗传时，由性染色体上的基因性染色体上的基因控制的控制的性状性状按伴性遗传按伴性遗传处理，由处理，由常染色体上的基因常染色体上的基因控制的性状控制的性状按按分离定律分离定律处理，处理，整体上整体上则则按按基因的基因的自由组合定律自由组合定律来处理。来处理。对应例题：对应例题：表现型正常的双亲，生了一个白化色盲的男表现型正常的双亲，生了一个白化色盲的男孩，这对夫妇的基因型是孩，这对夫妇的基因型是 A. AAXA. AAXB BY Y和和AaXAaXB BX Xb b B. AaX B. AaXB BY Y和和AAXAAXB BX Xb b C. AaX C. AaXB BY Y和和AaXAaXB BX Xb b D. AaX D. AaXB BY Y和和AaXAaXB BX XB BC C3：两种染色体上基因传递规律的比较两种染色体上基因传递规律的比较常染色体遗传病基因传递规律：常染色体遗传病基因传递规律：其基因的传递规律是父、其基因的传递规律是父、母各把每对基因中的一个基因随机传给子女，母各把每对基因中的一个基因随机传给子女，没有性别差没有性别差异异。也就是说，子、女体细胞中的每对基因，一个来自父。也就是说，子、女体细胞中的每对基因，一个来自父方，一个来自母方。方，一个来自母方。伴性遗传病基因传递规律：伴性遗传病基因传递规律：伴伴X X染色体的遗传：染色体的遗传：基因的传递规律是：父亲的基因的传递规律是：父亲的X X染色体及其上染色体及其上的基因只能传给他的女儿，母亲的两条的基因只能传给他的女儿，母亲的两条X X染色体及其上的基因，随染色体及其上的基因，随机地把一个传给她的儿子或女儿。儿子的机地把一个传给她的儿子或女儿。儿子的X X染色体及其上的基因只染色体及其上的基因只能来自母亲，女儿的两个能来自母亲，女儿的两个X X染色体，一个来自父亲，一个来自母亲。染色体，一个来自父亲，一个来自母亲。基因的传递具有性别的差异基因的传递具有性别的差异，这也是伴性遗传的显著特点。，这也是伴性遗传的显著特点。伴伴Y Y染色体的遗传：染色体的遗传：Y Y染色体及其上的基因，只能由父亲传给儿染色体及其上的基因，只能由父亲传给儿子，代代相传无一例外。而女性体内不存在此种基因，性状只在子，代代相传无一例外。而女性体内不存在此种基因，性状只在男性中出现。男性中出现。对应例题：对应例题：血友病的遗传方式属于伴性遗传。某男孩为血友病的遗传方式属于伴性遗传。某男孩为血友病患者，但他的父母、祖父母、外祖父母都不是患血友病患者，但他的父母、祖父母、外祖父母都不是患者。血友病基因在该家族中传递的顺序者。血友病基因在该家族中传递的顺序A A外祖父外祖父母亲母亲男孩男孩 B B外祖母外祖母母亲母亲男孩男孩C C祖父祖父父亲父亲男孩男孩 D D祖母祖母父亲父亲男孩男孩B B对应例题：对应例题：下图是患甲病（显性基因为下图是患甲病（显性基因为A A，隐性基因为，隐性基因为a a）和乙病）和乙病（显性基因为（显性基因为B B，隐性基因为，隐性基因为b b）两种遗传病的系谱图，已知）两种遗传病的系谱图，已知-不是乙病基因的携带者，请判断：不是乙病基因的携带者，请判断：（1 1）甲病是）甲病是 性遗传病，致病基因位于性遗传病，致病基因位于 染色体上，乙染色体上，乙病是病是性遗传病，致病基因位于性遗传病，致病基因位于染色体上。染色体上。-的基因的基因型是型是。（2 2）若）若-与与-结婚结婚, ,生一个患病孩子的概率是（生一个患病孩子的概率是（ ）A A1/6 B1/6 B1/12 C1/12 C5/12 D5/12 D17/2417/24显显常常隐隐X XAaXAaXb bY YD D