生物教案：23伴性遺傳

1、第3節(jié) 伴性遺傳 三維目標1.知識與技能（1）概述伴性遺傳的特點。（2）舉例說明伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用。2.過程與方法運用資料分析的方法，總結(jié)人類紅綠色盲癥的遺傳規(guī)律。3.情感態(tài)度與價值觀（1）認同道爾頓勇于承認自己是色盲患者，并將自己的發(fā)現(xiàn)公之于眾的獻身科學(xué)、尊重科學(xué)的精神。（2）探討如何利用伴性遺傳的知識指導(dǎo)人類本身的優(yōu)生優(yōu)育，從而提高人口素質(zhì)。教學(xué)重點伴性遺傳的特點。教學(xué)難點分析人類紅綠色盲癥的遺傳。教具準備1.簡易紅綠色盲檢查圖。2.經(jīng)整理后的男、女成對染色體排序圖。3.教學(xué)課件。課時安排1課時教學(xué)過程課前準備1.簡易紅綠色盲檢查圖；2.經(jīng)整理后的男、女成對染色體排序圖。情境創(chuàng)設(shè)教師投

2、影顯示下邊的紅綠色盲檢查圖（圖231）。圖231 紅綠色盲檢查圖教師：上面三張紅綠色盲檢查圖中的數(shù)字、動物和圖形分別是什么？學(xué)生：數(shù)字“628”、動物“蝴蝶”和圖案“五角星”。教師：我們從平時的體檢中就已經(jīng)知道，如果看不清以上三張圖片內(nèi)容的同學(xué)，很可能就是紅綠色盲患者。紅綠色盲是一種常見的人類遺傳病。據(jù)統(tǒng)計，我國男色盲患者的比例是7%，而女色盲患者的比例只有0.5%。教師：同學(xué)們是否思考過以下問題：紅綠色盲與哪種染色體有關(guān)？它是由顯性基因控制還是隱性基因控制的？為什么男性紅綠色盲的發(fā)病率遠大于女性？紅綠色盲的遺傳有什么特點？帶著這些問題，我們一起來學(xué)習(xí)新的內(nèi)容：第3節(jié)伴性遺傳。師生互動1.紅綠

3、色盲（1）遺傳性質(zhì)教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了果蠅眼色的遺傳，知道了果蠅細胞內(nèi)的染色體可分為常染色體和性染色體，性染色體與生物的性別有關(guān)。教師顯示經(jīng)整理后的男、女成對染色體排序圖（如圖232）。圖232教師：現(xiàn)在同學(xué)們所看到的是經(jīng)整理后的男、女成對染色體排序圖。人類細胞內(nèi)染色體組成與果蠅是相似的，性染色體都是XY型。所不同的是人體細胞內(nèi)有常染色體22對。教師：同學(xué)們說哪張圖是男性的染色體排序圖，哪張是女性的？學(xué)生：左邊是男性的，右邊是女性的。教師：正確。教師：如何分析得出的？學(xué)生：因為男性的性染色體是XY，形態(tài)大小不同，而女性的性染色體是XX，形態(tài)大小一樣。教師：那紅綠色盲基因是位于哪類染色體上？

4、學(xué)生：性染色體。教師：為什么？學(xué)生分小組討論分析，選派代表回答，其他組員作補充。學(xué)生：理由：假設(shè)紅綠色盲基因位于常染色體上，那么，男女患者紅綠色盲的幾率應(yīng)該一樣。但男性紅綠色盲發(fā)病率大約是女性紅綠色盲發(fā)病率的14倍，說明該基因不位于常染色體上，而應(yīng)該位于性染色體上。男性發(fā)病率明顯高于女性發(fā)病率，說明該遺傳病與性別有關(guān)，即該遺傳病的基因位于性染色體上。假設(shè)該基因位于Y染色體上。但是女性中也有紅綠色盲患者，故紅綠色盲基因不可能在Y染色體上。紅綠色盲基因只位于X染色體上。教師：同學(xué)們總結(jié)得相當(dāng)好。下面請同學(xué)們閱讀課本P34材料分析人類紅綠色盲癥，然后回答控制紅綠色盲的基因是顯性的還是隱性的呢？學(xué)生：

5、隱性。教師：如何得知？學(xué)生：從材料可知，6、7和12都是紅綠色盲患者，但他們的父母3和4、5和6色覺都正常。根據(jù)基因的分離定律可推知，控制該病的基因是隱性基因。教師：沒錯。那么我們可以得出紅綠色盲的遺傳性質(zhì)是屬于哪種類型的呢？學(xué)生：X染色體上的隱性遺傳病。（2）基因型分析教師：怎么寫一個女性色盲患者的基因型？按照前面學(xué)過的知識，寫成bb正確嗎？學(xué)生：不對。教師：那應(yīng)該如何表示呢？學(xué)生：因為色盲的遺傳與性染色體有關(guān)，應(yīng)先把性染色體寫出來，如女性應(yīng)先寫出XX。然后把控制色盲的基因?qū)懺趦蓷l性染色體的右上方，所以女性色盲患者應(yīng)寫成XbXb。教師：那我們又該如何去表示一個男性色盲患者呢？寫成XbYb對嗎

6、？學(xué)生：不對。因為Y染色體的長度只有X染色體長度的1/5左右，沒有與X配對的基因b，所以不能寫成XbYb。因此男性紅綠色盲患者應(yīng)該表示為XbY。教師：很好。下面請同學(xué)們完成下表。人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型女 性男 性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表現(xiàn)型正常正常（攜帶者）色盲正常色盲（表中楷體部分由學(xué)生填寫）教師：根據(jù)上表內(nèi)容和性染色體XY的結(jié)構(gòu)特點，同學(xué)們能否分析得出紅綠色盲患者男性高于女性的原因呢？學(xué)生討論分析后由小組代表回答，其他組員補充。學(xué)生：原因主要有兩方面：因為Y染色體短，所以在Y染色體上沒有紅綠色盲的等位基因，即紅綠色盲基因在男性體內(nèi)沒有顯性和隱性之分，男性

7、只要有紅綠色盲基因就表現(xiàn)為紅綠色盲。女性只有隱性純合子時才表現(xiàn)為紅綠色盲，而攜帶有紅綠色盲基因時女性仍表現(xiàn)為正常。教師：不錯。（3）遺傳特點教師：紅綠色盲的遺傳除了男性患者比女性患者多以外，紅綠色盲基因在遺傳上有什么特點或規(guī)律呢？我們一起來分析下面的病例：一個男性色盲患者與一個正常女性結(jié)婚，他們的后代會出現(xiàn)哪些情況？師生共同分析，并逐步顯示以下遺傳圖解（虛線方框內(nèi)的內(nèi)容除外）：圖233教師：父親的紅綠色盲基因是遺傳給兒子還是女兒？學(xué)生：遺傳給女兒。父親遺傳給兒子的是Y染色體。教師：是的。父親把紅綠色盲基因遺傳給了女兒，女兒成了色盲基因的攜帶者。如果女兒與一個正常男性結(jié)婚，后代又會出現(xiàn)什么情況？

8、師生共同分析，并逐步顯示圖233中虛線方框內(nèi)的遺傳圖解。教師：從圖233我們可以看出，女兒（攜帶者）與正常男性結(jié)婚以后，所生的兒子可能患色盲的概率是1/2。請大家思考，兒子的色盲基因Xb來自哪里？學(xué)生：來自他母親。教師：他母親的色盲基因Xb又來自誰？學(xué)生：來自他母親的父親。教師：從這里我們可以看出紅綠色盲基因Xb的傳遞途徑是怎樣的？學(xué)生：從外公母親兒子。教師：結(jié)合紅綠色盲基因Xb的傳遞途徑和患病情況，我們可以總結(jié)出紅綠色盲基因的遺傳具有什么特點？學(xué)生：交叉遺傳和隔代遺傳。教師：如果一個女性紅綠色盲基因攜帶者和一個男性紅綠色盲患者結(jié)婚，所生子女的基因型和表現(xiàn)型會怎樣呢？如果一個女性紅綠色盲患者和

9、一個色覺正常的男性結(jié)婚，情況又會如何？請完成課本P36的遺傳圖解。并請兩名同學(xué)上講臺繪制遺傳圖解。學(xué)生自己繪制遺傳圖解。教師進行點評。教師：通過對以上四種婚配方式的分析，我們可以看出紅綠色盲基因的遺傳除具有交叉遺傳的特點以外，還可以發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？學(xué)生：母親患病，兒子全部有病；女兒有病，父親也有病。教師：對啦，這也是X染色體隱性遺傳病的共同特點。2.抗維生素D佝僂病教師：位于X染色體上的基因，有隱性基因，也有顯性基因。如抗維生素D佝僂病就是一種受X染色體上顯性基因（D）控制的遺傳病。教師顯示抗維生素D佝僂病患兒情況，并簡單介紹該病的癥狀。教師：下面請同學(xué)們完成下表。有關(guān)人的抗維生素D佝僂病的基因

10、型和表現(xiàn)型女 性男 性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表現(xiàn)型抗維生素D佝僂病患者抗維生素D佝僂病患者正?？咕S生素D佝僂病患者正常（表中楷體部分由學(xué)生填寫）教師：上表各種基因型中，哪種基因型的患者發(fā)病情況最嚴重？學(xué)生：基因型為XDXD的女性。教師：沒錯。男性患者的基因型只有一種情況，即XDY，但發(fā)病程度與XDXD相似。對于X染色體上顯性基因控制的遺傳病來說，又有什么樣的遺傳特點呢？學(xué)生：女性多于男性，但部分女性患者病癥較輕。男性患者與正常女性結(jié)婚，女性都是患者，男性正常。3.伴性遺傳的概念及在實踐中的應(yīng)用教師：通過對以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們知道了人類的紅綠色盲、抗維生素D佝僂病的遺傳表現(xiàn)與

11、果蠅的眼色的遺傳非常相似，它們的基因位于性染色體上，所以遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象我們將之稱為伴性遺傳。教師：伴性遺傳在生物界中普遍存在。除了人類的紅綠色盲、抗維生素D佝僂病、果蠅的紅眼和白眼以外，人的血友病和外耳道多毛癥、蘆花雞羽毛上黑白橫斑條紋，以及雌雄異株植物（如楊、柳）中某些性狀都是伴性遺傳。其中比較有意思的是人的外耳道多毛癥，控制該性狀的基因位于Y染色體上。那么，該性狀的遺傳有什么特點？學(xué)生：患者全是男性，遺傳上表現(xiàn)為傳男不傳女，傳內(nèi)不傳外。教師：沒錯。我們研究生物的伴性遺傳有什么意義呢？請同學(xué)們自己閱讀課本P37的內(nèi)容。學(xué)生閱讀課本內(nèi)容。教師：研究生物的伴性遺傳除了在生產(chǎn)實踐

12、中很有用以外，還有哪些作用呢？請同學(xué)們閱讀并思考以下問題：小李（男）和小芳是一對新婚夫婦，小芳在兩歲時就被診斷為是血友病患者。如果你是一名醫(yī)生，他們就血友病的遺傳情況和如何優(yōu)生向你進行遺傳咨詢，你建議他們最好生男孩還是生女孩？學(xué)生：這對夫婦應(yīng)生女孩。因為他們所生的男孩全部是血友病患者，所生女孩雖為致病基因攜帶者，但表現(xiàn)型還是正常。教師：沒錯。那如果是某患有抗維生素D佝僂病的男子與一正常的女性結(jié)婚的話，則他們是生男孩好還是生女孩好？學(xué)生：生男孩好。因為他們所生女孩100%是抗維生素D佝僂病患者，而男孩則正常。教師：是的。因此，學(xué)習(xí)好伴性遺傳的知識，不僅能指導(dǎo)我們的生產(chǎn)實踐，創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富滿足

13、人類生活的需要，而且還有利于指導(dǎo)人類本身的優(yōu)生優(yōu)育，從而提高人口素質(zhì)。教師精講“生一個色盲男孩”與“生一個男孩是色盲”幾率的計算方法高中生物學(xué)中伴性遺傳的幾率計算常常會求“生一個色盲男孩”與“生一個男孩是色盲”的幾率，學(xué)生經(jīng)常誤認為二者幾率相同，沒有區(qū)別。下面談?wù)勅绾稳シ治龆叩膸茁省！吧粋€色盲男孩”的幾率是指夫婦所生的孩子中出現(xiàn)“色盲男孩”即基因型為XbY的可能性有多大。因此求該類問題的關(guān)鍵是知道父母的基因型并推導(dǎo)出他們所生后代可能的基因型的種類總數(shù)，即可知“生一個色盲男孩”的幾率是多少。“生一個男孩是色盲”則說明該小孩的性別已確定為男孩，所以在考慮夫婦后代的基因型時，不用考慮所生女孩的基

14、因型，即只考慮所生男孩的兩種基因型：XBY和 XbY。因此該男孩患色盲的幾率是1/2。為了具體說明“生一個色盲男孩”與“生一個男孩是色盲”的幾率，舉例說明如下：例：1對表現(xiàn)型正常的夫婦，卻生了1個色盲男孩。則他們再生1個色盲男孩的幾率是多少？再生1個男孩是色盲的幾率是多少？解：根據(jù)題意，可推出雙親基因型為XBY×XBXb。根據(jù)雙親基因型推出后代可能的基因型有XBXB、XBXb、XBY和XbY四種，而色盲男孩（XbY）是其中的一種，因此可知“生一個色盲男孩”的幾率是1/4。而“再生1個男孩是色盲的幾率”說明該孩子的性別已知，根據(jù)男孩有兩種基因型XBY和XbY，可得出該男孩患色盲的幾率是

15、1/2，因此“再生1個男孩是色盲的幾率”是1/2（遺傳圖解如圖234所示）。圖234評價反饋1.（2003年遼寧、河南高考題）一個男孩患紅綠色盲，但其父母、祖父母和外祖父母視覺都正常。推斷其色盲基因來自A.祖父B.外祖母C.外祖父D.祖母解析：男孩的色盲基因來自母親，而母親的父親色覺正常，說明色盲基因只能來自于母親的母親，即男孩的外祖母。答案：B2.（2003年春季全國理綜高考題）關(guān)于人類紅綠色盲的遺傳，正確的預(yù)測是A.父親色盲，則女兒一定是色盲B.母親色盲，則兒子一定是色盲C.祖父母都色盲，則孫子一定是色盲D.外祖父母都色盲，則外孫女一定是色盲解析：本題考查的是學(xué)生對伴X隱性遺傳病遺傳特點的

16、掌握情況。選項A、B、D中的女兒、孫子和外孫女是否患色盲，取決于他們母親的基因型，而母親色盲，則兒子一定是色盲。答案：B3.一正常女性與一色盲男性婚配，生了一個白化病色盲的女孩。這對夫婦的基因型是 A.AaXBXb 、AaXBYB. AaXBXb 、aaXbYC.AAXBXb 、AaXbYD. AaXbXb 、AaXbY解析：夫婦皮膚正常卻生了個患白化病的小孩，說明他們都是白化病基因的攜帶者，故兩人基因均為Aa。由于他們所生女孩是色盲癥患者，說明母親為色盲基因的攜帶者。答案：D4.人類的遺傳病中，抗維生素D佝僂病是由X染色體上的顯性基因控制的。甲家庭中丈夫患抗維生素D佝僂病，妻子表現(xiàn)正常；乙家

17、庭中，夫妻表現(xiàn)都正常，但妻子的弟弟是紅綠色盲，從優(yōu)生學(xué)的角度考慮，甲乙家庭應(yīng)分別選擇生育A.男孩，男孩B.女孩，女孩C.男孩，女孩D.女孩，男孩解析：由于男性把X性染色體傳給女兒，故丈夫患抗維生素D佝僂病，則所生女孩全部為患者，所以應(yīng)生男孩。乙家庭中由于妻子的弟弟是紅綠色盲，說明妻子可能是攜帶者，但因為丈夫正常，故他們所生的女孩表現(xiàn)型正常。答案：C課堂小結(jié)布置作業(yè)1.完成課本P37P38練習(xí)。2.完成課本P39P40自我檢測。課后拓展1.如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血細胞進行改造，使其凝血功能恢復(fù)正常，那么，她后來所生的兒子中A.全部正常B.一個正常C.全部有病D.

18、不能確定解析：女性血友病患者的造血細胞雖然進行了改造，但其所產(chǎn)生的配子的基因型不變，故所生男孩全部有病。答案：C2.（2002年春季全國理綜高考題）以性染色體為XY的牛體細胞核取代卵細胞核，經(jīng)過多次卵裂后，植入母牛子宮孕育，所生牛犢A.為雌性B.為雄性C.性別不能確定D.雌、雄比例為11解析：克隆后代的性別與提供細胞核的個體的性別一樣。答案：B3.HGPRT缺陷癥的致病基因在X染色體上，患兒發(fā)病時有自殘行為。圖235是一個該缺陷癥的系譜圖。請分析回答：圖235（1）此病的致病基因為_性基因，理由是_。（2）3的致病基因來自世代中的_。（3）如果3同時患有白化病，在3形成配子時，白化病基因與該缺陷癥基因之間遵循哪一遺傳定律？_。（4）如果1與一正常男子婚配，所生子女中患該缺陷癥的幾率為