第三節性別決定和伴性遺傳

第三節性別決定和伴性遺傳

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1．瞭解性染色體型別，理解xy型性別決定。

　　2．理解伴性遺傳的概念。

　　3．掌握色盲致病基因的遺傳方式，色盲遺傳的特點。

　　4．瞭解近親結婚的危害。

　　（二）能力訓練點

　　1．透過對人類男女染色體組型示意圖的對比、觀察，xy型性別決定圖解的分析，以及色盲遺傳圖解的分析，培養學生的識圖能力、綜合分析能力，同時獲得研究生物學問題的方法。

　　2．透過遺傳習題的訓練，使學生掌握伴性遺傳的特點，應用規律解決實際問題，熟悉解答遺傳問題的技能、技巧。

　　（三）德育滲透點

　　1．透過性別決定和伴性遺傳的原理的學習，破除封建迷信思想，樹立科學的世界觀。

　　2．通過了解x染色體上的致病基因與人類遺傳病的關係，使學生認識到我國婚姻法規定禁止近親結婚的意義，理解該項法規的科學基礎。

　　（四）學科方法訓練點

　　1．結合本課內容，引導學生聯絡實際，發現問題。

　　2．對學生進行識圖能力和遺傳圖解的訓練。

　　二、教學重點、難點、疑點及解決辦法

　　1．教學重點及解決辦法

　　色盲遺傳。

　　[解決辦法]

　　以人的色盲為例瞭解伴性遺傳。在教學中可把色盲遺傳的四種主要婚配的遺傳圖解歸納成一個總圖解，這樣就把知識化繁為簡，便於學生掌握色盲基因的傳遞方式，歸納色盲遺傳的特點，理解伴性遺傳的概念。

　　2．教學難點及解決辦法

　　x染色體上隱性基因的遺傳特點。

　　[解決辦法]

　　（1）引導學生動手、動腦，分析色盲遺傳圖解，根據各種婚配子女基因型和表現型及其比例，揭示伴x隱性遺傳的一般規律。

　　（2）透過講解例題和練習，應用伴性遺傳原理解決特定情境中的新問題。

　　3．教學疑點及解決辦法

　　伴x顯性遺傳。

　　[解決辦法]透過比較和練習有關習題，對以上遺傳知識作一般的瞭解。

　　三、課時安排

　　2課時。

　　四、教學方法

　　講授、談話和複習（注意啟發式教學）。

　　五、教具準備

　　人類男女染色體組型示意圖，x和y染色體的對應關係圖。

　　xy型性別決定圖解，色盲檢查圖，關於色覺的四種婚配情況的彙總圖解。板書內容投影片。多媒體教學裝置。

　　六、學生活動設計

　　1．授課前可組織課外活動小組的學生進行色盲普查，並對色盲患者作家譜調查。

　　2．讓學生在圖中找出男女染色體組成的區別，認識性染色體的作用。

　　3．分析xy型性別決定方式，提出問題，讓學生運用剛學過的知識去解決實際問題。

　　4．引導學生動手寫出色盲遺傳的幾種婚配的遺傳圖解，分析總結色盲遺傳的特點。

　　5．透過課堂提問，啟發學生思考、討論和歸納小結。

　　七、教學步驟

　　第一課時

　　（一）明確目標

　　透過銀幕顯示，讓學生明確本節課應達到的學習目標。知識目標是：

　　1．以xy型為例，理解性別決定的知識。

　　2．以人的色盲為例，理解伴性遺傳的知識。能力目標和德育目標應在教學中體現。

　　（二）重點、難點的學習與目標完成過程

　　引言：

　　提問：生物界普遍具有的生殖方式是什麼？進行有性生殖的生物新個體發育的起點是什麼？

　　設問：同樣是受精的卵細胞，為什麼將來有的發育成雌性個體？有的發育成雄性個體？為什麼生物有一些性狀在遺傳時會對雌雄後代的影響不同？比如，人類中的色盲病，往往男性患者多於女性患者，這就是我們今天要學習的生物遺傳的第三個問題：性別決定與伴性遺傳。

　　（一）性別決定

　　講述：性別決定一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。各種生物一般都有一定數目的成對的染色體。雌雄性別實際上是生物的一對差別明顯的性狀，受染色體的控制。

　　在銀幕上顯示“人類男女染色體組型示意圖”的課件。

　　提問：人的細胞中有多少對染色體？

　　在學生回答後補充一句：有23對同源染色體。

　　（圖中男女不同的一對染色體在不停閃爍，引起學生的注意。）

　　提問：男女個體染色體組成中有什麼區別？

　　在學生回答後進行講述：第23對染色體在男女間存在著差異，女性是，同型的，男性是xy，異型的，y染色體很短小。由於這對不同的染色體與性別決定有明顯而直接的關係，所以把它叫做性染色體，而其它染色體與性別決定無關，叫做常染色體。因此，人的體細胞中染色體組成應是22對常染色體和一對性染色體。

　　這時可讓學生動筆在書中圖63、圖64下寫出人的男女體細胞中染色體種類和數目的組成情況。（男性：22對常染色體+xy；女性：22對常染色體+）

　　講述：人的性別由性染色體決定，而這種性染色體型別叫做xy型。xy型性別決定在生物界中較為普遍，除了人以外，還有果蠅、馬、牛、羊等很多高等動物以及大麻、色麻等植物都屬於xy型性別決定。

　　那麼，性染色體是怎樣來決定性別的呢？

　　用計算機動態模擬“xy型性別決定的示意圖”課件。

　　同時教師應作一定的講述：屬於xy型性別決定的生物，雌性個體（♀）的性染色體是，只能產生一種雌配子，含x染色體；雄性個體（♂）的性染色體是xy，能產生兩種數目相同的雄配子，一種含x染色體，一種含y染色體。當含x染色體的.雄配子和含x染色體的雌配子結合成的合子含，它就發育成雌性；當含y染色體的雄配子和含x染色體的雌配子結合成的合子含xy，它就發育成雄性個體。

　　提出以下問題，讓學生先相互討論，再回答。

　　問1：一位不講理的丈夫要他的妻子包生兒子，這事實上辦得到嗎？

　　問2：生男生女是由母親決定的，這種說法對嗎？為什麼？

　　小結：受精的卵細胞將來發育成什麼性別，取決於受精卵中性染色體的組成，由含x的精子與合x的卵細胞結合而成的受精卵將來發育成雌性個體（人類是女性）；由含y的精子與含x的卵細胞結合而成的受精卵將來發育成雄性個體（人類是男性）。後代的性別主要取決於雄配子的型別和雌雄配子結合的隨機性。總之，後代是雌性還是雄性比例是1∶1。

　　性染色體還有一種主要型別是zw型，比如，鳥類，與xy型性別決定剛好相反。雌性的性染色體是異型的zw，雄性的性染色體是同型的zz。

　　過渡：染色體是遺傳物質的載體，性染色體和常染色體上都攜帶著控制生物性狀的基因，由於性染色體的組成在雌雄個體間存在著差異，因此，性染色體上的基因伴隨性染色體而傳遞就與性別相聯絡，所以，生物有些性狀對雌雄後代的影響就不一樣。這就是我們下面要學習的。

　　（二）伴性遺傳

　　講述：以色盲為例進行學習。

　　色盲病是一種先天性色覺障礙病，不能分辨各種顏色或兩種顏色。其中，常見的色盲是紅綠色盲，患者對紅色、綠色分不清，因此，患者就不適合當司機，因為，交通訊號是紅燈和綠燈，無法判斷是停車還是通行。全色盲極個別，在病人的眼裡世界上任何物體只有明和暗的區別，根本看不到其它任何顏色，病人看彩電就象看黑白電視一樣。

　　銀幕顯示色盲檢查圖，讓學生自我檢查。

　　設問：色盲基因是隱性的，它與它的等位基因都只存在於x染色體上，y染色體上沒有，這是為什麼？

　　在銀幕上顯示x和y染色體的對應關係圖。

　　指出：由於y染色體很短小，因此，在x染色體上位於非同源區段上的基因y染色體就沒有，比如，色盲基因b和它的等位基因b就只存在於x染色體的非同源區段上。

　　講述：在寫色覺基因型時，為了與常染色體的基因相區別，一定要先寫出性染色體，再在右上角標明基因型。

　　讓學生在預先準備好的小黑板上填寫有關色覺的女性男性的基因型（五種），然後說出六種婚配方式。

　　講述：在六種婚配方式中，男性色盲與女性色盲婚配子女全是色盲，男性正常與女性純合體色覺正常者婚配，子女色覺均正常。另外四種婚配方式，情況較複雜，需要很好地分析。

　　請四位同學在黑板上寫出四種婚配的遺傳圖解。（教師在黑板上寫出親代的基因型，學生接著寫親代產生的配子和後代的基因型。）

　　師生共同檢查四位同學寫出的遺傳圖解，

　　銀幕顯示四種婚配情況的彙總圖解

　　引導學生觀察分析以上圖解，共同總結色盲遺傳的特點。

　　講述：如果第1例中的女兒作了母親，她的丈夫是色覺正常的男子，這就是第2例了。

　　提問：第1例中的色盲男子與第2例子代中的色盲男孩是什麼關係？（回答：外祖父與外孫的關係）

　　又問：色盲男孩的色盲基因是誰遺傳的？（答案：外祖父）

　　用彩色筆勾畫出xb的傳遞方向。並指出，外祖父的色盲基因透過他的女兒遺傳給了外孫。這是色盲遺傳的一個特點，即隔代遺傳。一般地說，色盲這種是由男性透過他的女兒遺傳給他的外孫。（要求學生在書中p·186上勾畫出。）

　　進一步問：在第2例中，後代患病的可能性多大？兒子患病的可能性多大（答案：1／4、1／2）。

　　繼續分析第3例，提問：母親色盲會有正常的兒子嗎？

　　（答案：不會有正常的兒子。因為，兒子中的x是母親給的，母親的基因型是xbxb。）

　　分析第4例提問：女兒是色盲，可以肯定她的親代哪一方一定是色盲？（答案：父親一定是色盲。）

　　又問：兒子是色盲，色盲基因是父親給的？還是母親給的？（答案：是母親給的。）

　　在學生回答了以上問題後，指出：色盲性狀決不會由父親傳給兒子，父親是把y染色體傳給了兒子，而色盲基因是在x染色體上，因此，父親的色盲基因只傳給女兒，不傳給兒子。這是色盲遺傳的又一特點。

　　再問：以上幾種婚配的後代中，色盲患者是男性多？還是女性多？為什麼？

　　（答案：色盲是由隱性基因b控制的，b與b這對等位基因位於x染色體上，y染色體上沒有，男性的性染色體組成是xy，只要x染色體上有b基因，就表現出色盲；女性的性染色體組成是，必須兩個x染色體上都有b基因，即隱性純合體才表現出色盲，xbxb基因型的個體雖攜帶有b基因，但表現出色覺正常，所以男色盲多於女色盲。（要求學生在書中p·186上勾畫出。）指出：男色盲多於女色盲這是色盲遺傳的又一特點。

　　講述：根據我國社會普查資料得知，我國男性色盲發病率為7％，而女性色盲發病率僅為0。5％，實際情況，也是男性色盲患者多於女性色盲患者。

　　色盲遺傳與性別有關，是因為色盲基因位於性染色體上，要伴隨性染色體而傳遞，而男性與女性在性染色體上的組成又是不同的，因此，色盲遺傳就表現出與性別相關聯，這種特殊的遺傳現象叫伴性遺傳。（伴性遺傳的概念，要求學生在書中p182上勾畫出。）

　　指出：色盲遺傳病實際上是伴x隱性遺傳病。

　　指著圖中第4例講，如果近親結婚，後代的發病率達到50％。

　　講述：近親結婚，遺傳病的發病率和死亡率都會增高。比如，我國湖南大庸市偏遠地帶有三個“傻子村”，其中的汪家小村，全村共500人，有250人智慧偏低，其中呆痴58人。

　　一般說來，在一個群體中，各種遺傳病的患者儘管數量不多，但是致病基因的攜帶者卻較多。近親結婚者，往往有些基因是相同的，子代中隱性純合體出現的可能性增加，所以發病率比一般群體高很多。所以，我國婚姻法規定禁止近親結婚。為了提高中華民族的人口素質和質量，應堅決杜絕近親結婚。可向學生打趣地說：在婚姻問題上，千萬不能親上加親。

　　（三）總結、擴充套件

　　絕大多數生物的性別是由受精時遺傳物質的組成來決定的，最常見的是性染色體決定性別。根據生物的雌雄個體間性染色體組成上的差異，性染色體又主要分為xy型和zw型兩類。屬於xy型性別決定的生物，雄性個體的性染色體是xy，異型的，在進行減數分裂時能產生兩種數目相等的配子，即x型、y型的雄配子，雌性個體的性染色體是，同型的，只能產生一種x型的雌配子，在受精機會相等時，子代的性別比為1∶1。

　　由於性染色體決定性別，性染色體在雌雄個體間又存在著差異，因此，性染色體上的基因的遺傳行為必然與性別相聯絡。以人的色盲遺傳為例，學習了伴x隱性遺傳。伴性遺傳與常染色體遺傳是有區別的。伴x隱性遺傳的特點歸納起來有三點，第一是隔代遺傳，一般是由男性透過他的女兒遺傳給外孫。第二、往往是男性患者多於女性。第三、父親決不傳給兒子。

　　在伴性遺傳中還有伴x顯性遺傳和伴y染色體遺傳，比如，人類中抗維生素d佝僂病有伴x顯性遺傳，蹼趾及其它的輕微畸形是伴y染色體遺傳，它們各有不同的遺傳特點。

　　（四）佈置作業

　　（銀幕顯示）

　　1．果蠅的體細胞有四對染色體，它的一個卵細胞的染色體組成應是[ ]

　　a．3對常染色體+xy

　　b．3個常染色體+x

　　c．3對常染色體+

　　d．3個常染色體+y

　　（答案：b）

　　2．一對錶現型正常的夫婦生了一個白化病的兒子，問再生一個白化病女兒的可能性多大？

　　（答案：1／8）

　　3．有一個男孩是色盲患者，除他的祖父是色盲外，他的父母、祖母和外祖父母色覺都正常，該男孩色盲基因的傳遞過程是[ ]

　　a．祖父——父親——男孩

　　b．祖母——父親——男孩

　　c．外祖父——母親——男孩

　　d．外祖母——母親——男孩

　　（答案：d）

　　4．口答：為什麼色盲患者中男性多於女性？

　　（五）板書設計

　　（逐一顯示在銀幕上）

　　三、性別決定與伴性遺傳

　　（一）性別決定

　　（二）伴性遺傳

　　1．色盲遺傳

　　（1）色盲基因隱性，位於x染色體上。

　　（2）三大特點：

　　a．隔代遺傳

　　b．色盲基因不能由男性傳給男性

　　c．男性患者多於女性患者

　　2．伴性遺傳概念

　　性染色體上的基因，它的遺傳方式是與性別相聯絡的，這種遺傳方式叫做伴性遺傳。

　　八、教學步驟

　　第二課時

　　（一）明確目標

　　銀幕顯示使學生明確本堂課應達到的教學目標。

　　1．複習鞏固上節課所學的性別決定與伴性遺傳的有關知識。

　　2．透過練習應用知識解決問題，更好地理解伴性遺傳概念，區別常染色體遺傳和伴性遺傳，從而比較完整地認識性染色體基因的傳遞規律。

　　（二）重點、難點的學習與目標完成過程

　　複習提問：

　　1．與很多生物一樣，人的性別由什麼決定？女性和男性的性染色體組成有什麼區別？

　　2．人類中的色盲和白化病的致病基因分別位於什麼染色體上，它們的遺傳方式有什麼不同的稱呼？

　　3．伴x隱性遺傳有那些特點？

　　以上問題請學生一一回答。

　　講述：在人類的遺傳病中，還有一種血友病與色盲病一樣，也是伴x隱性遺傳。血友病患者血漿中缺少抗血友病球蛋白，所以凝血發生障礙，患者皮下、肌肉內反覆出血，形成瘀血，在受傷流血時不能自然止血，很容易引起失血過多而死亡。

　　銀幕顯示例題1：

　　由於控制血友病的基因是隱性的，且位於x染色體上，以下不可能的是[ ]

　　a．攜帶此基因的母親把基因傳給他的兒子

　　b．患血友病的父親把基因傳給兒子

　　c．患血友病的父親把基因傳給女兒

　　d．攜帶此基因的母親把基因傳給女兒

　　（答案：b）

　　指出：血友病遺傳與色盲病的遺傳規律相同，不能由男性傳給男性。

　　銀幕顯示例題2：

　　假若某一性狀總是從父親直接傳給兒子，又從兒子直接傳給孫子，那麼這一性狀是由什麼決定的[ ]

　　a．由常染色體決定的

　　b．由x染色體決定的

　　c．由y染色體決定的

　　d．由性染色體決定的

　　（答案：c）

　　銀幕顯示例題3：

　　決定果蠅眼色的基因位於x染色體上，其中r基因控制紅色，r基因控制白色，一隻紅眼雌果蠅與一隻紅眼雄果蠅雜交，其後代不可能出現的是[ ]

　　a．紅眼雄果蠅

　　b．白眼雄果蠅

　　c．紅眼雌果蠅

　　d．白眼雌果蠅

　　（答案：d）

　　請學生在黑板上寫出遺傳圖解（要求寫出親代、配子和子代的基因型）。

　　銀幕顯示例題4：

　　下列對右圖中某遺傳病的遺傳方式的判斷，正確的是[ ]

　　a．常染色體，顯性遺傳

　　b．常染色體，隱性遺傳

　　c．伴x染色體，顯性遺傳

　　d．伴x染色體，隱性遺傳

　　（答案：b）

　　要求學生回答時說出判斷的理由。教師再作以下分析：

　　系譜中出現明顯的不連續現象，可判斷為隱性遺傳。假設致病基因位於x染色體上，後代女兒不會患病，因為父親正常。因此致病基因不會在x染色體上，應是常染色體隱性遺傳。

　　銀幕顯示例題5：

　　女性色盲，她的什麼親屬一定患色盲[ ]

　　a．父親和母親

　　b．兒子和女兒

　　c．母親和女兒

　　d．父親和兒子

　　（答案：d）

　　強調：女性色盲，她的父親一定是色盲，她的兒子全是色盲。

　　銀幕顯示例題6：

　　雜合白色公牛所產生的精子中，同時具有y性染色體和黑色基因的精子佔[ ]

　　a．1／2

　　b．1／4

　　c．1／6

　　d．1／8

　　（答案：b）

　　先讓學生思考，再講解：白色基因和黑色基因位於一對同源染色體上，與xy染色體自由組合，能產生4種比例相同的精子，因此，同時含有y染色體和黑色基因的精子佔1／4。（含黑色基因精子的可能性是1／2，含y染色體的精子佔1／2，兩種均含的則佔1／2×1／2=1／4。）

　　銀幕顯示例題7：

　　下圖為某個色盲家族的遺傳系譜圖，色盲基因是b，請回答：（圖中□表示男正常，○表示女正常，表示男色盲，表示女色盲。）

　　（1）11號的色盲基因來自於1代個體中的______號。

　　（2）在這個系譜圖中可以肯定為女性攜帶者的一共有______人，她們是______。

　　（3）7號和8號再生一個患病兒子的機率為______。他們極易生出病孩的原因是______。

　　（4）6號的基因型是______。

　　（答案：（1）2號（2）4人、ⅰ2ⅰ4ⅱ7ⅱ10（3）1／4、近親結婚（4）xbxb或xbxb）

　　（三）佈置作業

　　教材p·189中的複習題1、2、3、4。

　　九、參考資料

　　1．不同生物性別決定的機制有所不同大多數生物性別決定於性染色體的差異，主要分為xy型和zw型兩種，少數生物取決於體細胞染色體的倍數性。比如蜜蜂，未受精的卵發育成雄性個體，受精卵發育為雌性個體。極少數生物的性別決定於個體發育所處的內、外環境條件。比如：溫度變化能改變性別發育的方向，某些蛙類為雌體，xy為雄體，但若蝌蚪在20℃下發育，子代一半為雄性，一半為雌性，在30℃下發育，則全部為雄蛙。

　　2．血友病患者壽命較短最多能活到22歲。血友病因症狀嚴重，病人生育的可能性極小，所以幾乎沒有致病基因純合型的女性患者，血友病患者基本上全都是男性。