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第3节 伴性遗传
●教学目标
（1）概述伴性遗传的特点。
（2）举例说明伴性遗传在实践中的应用。
（3）运用资料分析的方法，总结人类红绿色盲症的遗传规律。
●教学重点
伴性遗传的特点。
●教学难点
分析人类红绿色盲症的遗传。
●教具准备
1.简易红绿色盲检查图。
2.经整理后的男、女成对染色体排序图。
3.教学课件。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
1.简易红绿色盲检查图；
2.经整理后的男、女成对染色体排序图。
［情境创设］
教师投影显示下边的红绿色盲检查图。
教师：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？
学生：数字“58”、动物“蝴蝶”和“有两个驼峰的骆驼”。
教师：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%。
教师：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？它是由显性基因控制还是隐性基因控制的？
②为什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》。
［师生互动］
1.红绿色盲
（1）遗传性质
教师：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。
教师显示经整理后的男、女成对染色体排序图（如图2－32）。
图2－3－2
教师：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。
教师：同学们说哪张图是男性的染色体排序图，哪张是女性的？
学生：左边是男性的，右边是女性的。
教师：正确。
教师：如何分析得出的？
学生：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。
教师：那红绿色盲基因是位于哪类染色体上？
学生：性染色体。
教师：为什么？
学生分小组讨论分析，选派代表回答，其他组员作补充。
学生：理由：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。红绿色盲基因只位于X染色体上。
教师：同学们总结得相当好。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的还是隐性的呢？
学生：隐性。
教师：如何得知？
学生：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。根据基因的分离定律可推知，控制该病的基因是隐性基因。
教师：没错。那么我们可以得出红绿色盲的遗传性质是属于哪种类型的呢？
学生：X染色体上的隐性遗传病。
（2）基因型分析
教师：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？
学生：不对。
教师：那应该如何表示呢？
学生：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。
教师：那我们又该如何去表示一个男性色盲患者呢？写成XbYb对吗？
学生：不对。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。
教师：很好。下面请同学们完成下表。
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
教师：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男性高于女性的原因呢？
学生讨论分析后由小组代表回答，其他组员补充。
学生：原因主要有两方面：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，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女性只有隐性纯合子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。
教师：不错。
（3）遗传特点
教师：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？
师生共同分析，并逐步显示以下遗传图解（虚线方框内的内容除外）：
图2－3－3
教师：父亲的红绿色盲基因是遗传给儿子还是女儿？
学生：遗传给女儿。父亲遗传给儿子的是Y染色体。
教师：是的。父亲把红绿色盲基因遗传给了女儿，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？
师生共同分析，并逐步显示图2－3－3中虚线方框内的遗传图解。
教师：从图2－3－3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？
学生：来自他母亲。
教师：他母亲的色盲基因Xb又来自谁？
学生：来自他母亲的父亲。
教师：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？
学生：从外公→母亲→儿子。
教师：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？
学生：交叉遗传和隔代遗传。
教师：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。并请两名同学上讲台绘制遗传图解。
学生自己绘制遗传图解。教师进行点评。
教师：通过对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除具有交叉遗传的特点以外，还可以发现哪些规律？
学生：母亲患病，儿子全部有病；女儿有病，父亲也有病。
教师：对啦，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
教师：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。
教师显示抗维生素D佝偻病患儿情况，并简单介绍该病的症状。
教师：下面请同学们完成下表。
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
教师：上表各种基因型中，哪种基因型的患者发病情况最严重？
学生：基因型为XDXD的女性。
教师：没错。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？
学生：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
教师：通过对以上内容的学习，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。
教师：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？
学生：患者全是男性，遗传上表现为传男不传女，传内不传外。
教师：没错。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。
学生阅读课本内容。
［教师精讲］
“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会求“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。
为了具体说明“生一个色盲男孩”与“生一个男孩是色盲”的几率，举例说明如下：
例：1对表现型正常的夫妇，却生了1个色盲男孩。则他们再生1个色盲男孩的几率是多少？再生1个男孩是色盲的几率是多少？
解：根据题意，可推出双亲基因型为XBY×XBXb。根据双亲基因型推出后代可能的基因型有XBXB、XBXb、XBY和XbY四种，而色盲男孩（XbY）是其中的一种，因此可知“生一个色盲男孩”的几率是1/4。而“再生1个男孩是色盲的几率”说明该孩子的性别已知，根据男孩有两种基因型XBY和XbY，可得出该男孩患色盲的几率是1/2，因此“再生1个男孩是色盲的几率”是1/2（遗传图解如图2－3－4所示）。
图2－3－4
［评价反馈］
1.一个男孩患红绿色盲，但其父母、祖父母和外祖父母视觉都正常。推断其色盲基因来自
A.祖父 B.外祖母 C.外祖父 D.祖母
解析：男孩的色盲基因来自母亲，而母亲的父亲色觉正常，说明色盲基因只能来自于母亲的母亲，即男孩的外祖母。
答案：B
2.关于人类红绿色盲的遗传，正确的预测是
A.父亲色盲，则女儿一定是色盲
B.母亲色盲，则儿子一定是色盲
C.祖父母都色盲，则孙子一定是色盲
D.外祖父母都色盲，则外孙女一定是色盲
解析：本题考查的是学生对伴X隐性遗传病遗传特点的掌握情况。选项A、B、D中的女儿、孙子和外孙女是否患色盲，取决于他们母亲的基因型，而母亲色盲，则儿子一定是色盲。
答案：B
3.一正常女性与一色盲男性婚配，生了一个白化病色盲的女孩。这对夫妇的基因型是
A.AaXBXb 、AaXBY B. AaXBXb 、aaXbY
C.AAXBXb 、AaXbY D. AaXbXb 、AaXbY
解析：夫妇皮肤正常却生了个患白化病的小孩，说明他们都是白化病基因的携带者，故两人基因均为Aa。由于他们所生女孩是色盲症患者，说明母亲为色盲基因的携带者。
答案：D
［课堂小结］
［布置作业］
1.完成课本P37～P38练习。
2.完成课本P39～P40自我检测。
［课后拓展］
1.如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常，那么，她后来所生的儿子中
A.全部正常 B.一个正常 C.全部有病 D.不能确定
解析：女性血友病患者的造血细胞虽然进行了改造，但其所产生的配子的基因型不变，故所生男孩全部有病。
答案：C
2.以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞核，经过多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊
A.为雌性 B.为雄性
C.性别不能确定 D.雌、雄比例为1∶1
解析：克隆后代的性别与提供细胞核的个体的性别一样。
答案：B
3.HGPRT缺陷症的致病基因在X染色体上，患儿发病时有自残行为。图2－3－5是一个该缺陷症的系谱图。请分析回答：
图2－3－5
（1）此病的致病基因为_____________性基因，理由是________________。
（2）Ⅲ3的致病基因来自Ⅰ世代中的_____________。
（3）如果Ⅲ3同时患有白化病，在Ⅲ3形成配子时，白化病基因与该缺陷症基因之间遵循哪一遗传定律？_____________________________________________。
（4）如果Ⅲ1与一正常男子婚配，所生子女中患该缺陷症的几率为_____________。
（5）如果Ⅲ3与一正常女子（来自世代无此病的家族）婚配，从优生的角度考虑，应选育何种性别的后代？简要说明理由。
解析：由于HGPRT缺陷症的致病基因在X染色体上，故Ⅲ3的致病基因来自母亲Ⅱ2，根据Ⅱ2的双亲均正常，故Ⅱ2的致病基因来自Ⅰ4。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上具有独立性的基因的遗传。Ⅲ1的基因型可能为XHXH或XHXh，概率均为1/2，现分两种情况考虑：①（1/2）XHXH×XHY：后代患该缺陷症的几率为0；②（1/2）XHXh×XHY：后代患该缺陷症（XhY）的几率为1/8。
答案：（1）隐 双亲正常，生出患病的子女 （2）Ⅰ4 （3）基因的自由组合定律 （4）1/8
（5）男性 因为Ⅲ3是患者，若生女孩，全部为该致病基因的携带者，后代还可能出现患者；若生男孩，则不带有此致病基因。
4.将所任教班级的学生分成若干组，每个小组利用课外活动时间各调查本校一个班红绿色盲患者的人数及男女比例。比较所得数据与我国男性色盲患者的比例是7%，女色盲患者的比例为0.5%是否存在偏差，并分析出现偏差的原因。
红绿色盲调查表
调查对象 测试总人数 分类 人数 患者家庭情况
男 生 正常
色盲
女 生 正常
色肩
被调查班_____________调查者_____________
答案：（略）
●板书设计
第3节 伴性遗传
一、红绿色盲遗传症
1.遗传性质
2.基因型分析
3.遗传特点
二、抗维生素D佝偻病
1.遗传性质
2.遗传特点
三、伴性遗传的概念及在实践中的应用
1.概念
2.在实践中的应用
●习题详解
一、练习（课本P37～P38）
（一）基础题
1.解析：性染色体上的很多基因可以与性别控制无关，如果蝇的眼色遗传、人的红绿色盲基因等；近年来，随着对性别研究的深入，科学家们发现Y染色体短臂（Yp11.3）上的一个基因是性别决定基因，取名叫SRY基因。由于正常男性的Y染色体上都有SRY基因，因此能够形成睾丸并发育为男性；女儿的性染色体也为人体细胞中24对同源染色体中的一对，根据同源染色体的概念，肯定有一条来自于父亲；性染色体存在于几乎所有的体细胞中。
答案：C
2.解析：选项A、B、D中的女儿、外孙和孙女是否患病，还受他们母亲的基因型的影响。根据基因的分离定律可知，母亲患病，则儿子也一定是患者。
答案：B
3.解析：A选项既可能由常染色体上的隐性基因控制，也可能由X染色体上的隐性基因控制；B、D选项都可能由常染色体上的隐性或显性基因控制，还可能由X染色体上的隐性或显性基因控制。
答案：C
4.解析：根据夫妇都正常但生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩的情况，可推知该夫妇都是白化病基因的携带者（Aa），同时说明妻子应该是红绿色盲基因的携带者。根据基因的自由组合定律，写出该对夫妇后代可能的基因型，按要求找到既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型即可。
答案：（1）AaXBXb（妇）、AaXBY（夫）。（2）会出现。既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型：AAXBXB 、AAXBXb 、AaXBXB 、AaXBXb 、AaXBY 、AAXBY。
（二）拓展题
提示：雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中，在2 000～3 000个细胞中，有一次发生了差错，两条X染色体不分离，结果产生的卵细胞中，或者含有两条X染色体，或者不含X染色体。如果含XWXW的卵细胞与含Y的精子受精，产生XWXWY的个体为白眼雌果蝇，如果不含X的卵细胞与含XW的精子受精，产生OXW的个体为红眼雄果蝇，这样可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体，如果在上述杂交的子一代出现的那只白眼果蝇中找到Y染色体，在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体，就可以证明解释是正确的。
二、问题探讨（课本P33）
1.提示：红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病的基因位于性染色体上，因此这两种遗传病在遗传表现上总是和性别相联系。
2.提示：红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病基因尽管都位于X染色体上，但红绿色盲基因因为是隐性基因，而抗维生素D佝偻病基因因为是显性基因，因此，这两种遗传病与性别相关联的表现不相同，红绿色盲表现为男性多于女性，而抗维生素D佝偻病则表现为女性多于男性。
三、本节聚焦（课本P33）
1.控制某性状的基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联的现象，叫做伴性遗传。
2.遗传上总是和性别相关联。
3.不仅能指导我们的生产实践（如雌鸡的选育），创造更多的物质财富满足人类生活的需要，而且还有利于指导人类本身的优生优育（如红绿色盲遗传症、血友病和抗维生素D佝偻病的遗传），从而提高人口素质。
四、资料分析（课本P34）
1.红绿色盲基因位于X染色体上。
2.红绿色盲基因是隐性基因。

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