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一、X染色体隐性遗传(红绿色盲)

性别决定与伴性遗传 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 致病基因位于X染色体上,男性只要携带即患病,女性需纯合才患病,且存在交叉遗传特征。

从哪来 基于“二、分离定律的实质”理解等位基因分离,结合“一、基因型推断”掌握伴性遗传中男女基因型的差异表达,利用“二、概率计算”推导后代患病风险。

为什么 因为X染色体在男性(XY)和女性(XX)中的数量不同。男性只有一条X,若携带隐性致病基因($X^b$),没有对应的显性正常基因($X^B$)掩盖,故直接表现患病;女性有两条X,必须两条都携带致病基因($X^bX^b$)才患病,若为杂合子($X^BX^b$)则表现为正常但携带致病基因。这种染色体分布差异导致了“男多女少”和“交叉遗传”(母传子、女传孙)的现象。

讲法
适合:形象思维强、喜欢故事化的学生 采用“家族故事”法。设定一个家族:奶奶是携带者($X^BX^b$),爷爷正常($X^BY$)。 1. 问:奶奶的儿子(爸爸)和女儿(妈妈)基因型是什么?(爸爸$X^BY$正常,妈妈$X^BX^b$携带者)。 2. 问:妈妈把哪条X传给了儿子(你)?(随机,50%概率$X^B$,50%概率$X^b$)。 3. 结论:如果你是男孩,你从妈妈那里拿到$X^b$就色盲,拿到$X^B$就正常。 4. 核心逻辑:男性的X染色体只能来自母亲,Y染色体来自父亲。所以“母病子必病”(若母亲是$X^bX^b$),“女病父必病”(女儿的一条X必来自父亲,若女儿患病$X^bX^b$,父亲必提供$X^b$,即$X^bY$)。
讲法
适合:逻辑严密、擅长代数推导的学生 采用“坐标轴/棋盘格”法。 1. 建立坐标系:横轴为父亲配子($X^B$或$Y$),纵轴为母亲配子($X^B$或$X^b$)。 2. 列表推导: - 父亲$X^BY$ $\times$ 母亲$X^bX^b$(患病女): - 女儿:$X^BX^b$(全正常携带) - 儿子:$X^bY$(全患病) - 父亲$X^bY$(患病男) $\times$ 母亲$X^BX^b$(正常携带): - 女儿:$1/2 X^BX^b$(正常),$1/2 X^bX^b$(患病) - 儿子:$1/2 X^BY$(正常),$1/2 X^bY$(患病) 3. 总结规律:通过表格对比,发现男性患病率总是高于或等于女性,且男性患病基因直接传给女儿(女儿必携带),不传给儿子。
讲法
适合:空间感强、喜欢结构模型的学生 采用“染色体配对模型”法。 1. 拿出两根不同颜色的棒代表X染色体(长),一根短棒代表Y染色体。 2. 男性模型:一长一短。强调:短棒(Y)上没有色觉基因位点,所以长棒(X)上的基因“裸奔”,显什么就是什么。 3. 女性模型:两长。强调:两根长棒配对,一根好(显性)就能掩盖一根坏(隐性),这叫“备份机制”。 4. 动态演示: - 父亲给儿子:只能给短棒(Y)。儿子的长棒(X)只能来自妈妈。 - 父亲给女儿:必须给长棒(X)。女儿的另一根长棒来自妈妈。 5. 结论:男性的色盲基因“无处可藏”,女性的色盲基因“有备份保护”。
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练一道
基础题
已知红绿色盲为X染色体隐性遗传病(基因用B/b表示)。若父亲色盲($X^bY$),母亲正常且非携带者($X^BX^B$),求他们生一个色盲儿子的概率。
变式
一对夫妇表现型均正常,但生了一个色盲儿子和一个正常女儿。若该女儿与一个色盲男子结婚,求他们生一个色盲女儿的概率。
看解答过程
1. 确定亲本基因型:父 $X^bY$,母 $X^BX^B$。 2. 分析配子:父产生 $X^b$ 和 $Y$;母只产生 $X^B$。 3. 组合后代: - 女儿:$X^BX^b$(表现型正常,携带者) - 儿子:$X^BY$(表现型正常) 4. 结论:所有儿子均为 $X^BY$,表现型正常。 5. 答案:生一个色盲儿子的概率为 0。
试试手自己判
检测题
某家族中,祖父正常,祖母正常,但他们的儿子(父亲)色盲。该父亲与一位正常女性结婚,生了一个色盲女儿。请问: 1. 该正常女性的基因型是什么? 2. 该色盲女儿的基因型是什么? 3. 若该色盲女儿与一个正常男性结婚,生一个色盲儿子的概率是多少?
看答案和判分标准
答案:1. $X^bX^b$ 2. $X^bX^b$ 3. 1/2
判对标准:
- 第1问:必须写出 $X^bX^b$。若写 $X^BX^b$ 或 $X^BX^B$ 均错。理由:女儿色盲($X^bX^b$),一条$X^b$来自父($X^bY$),另一条$X^b$必来自母,且母亲表现正常是不可能的(除非题目有误,但题目说母亲正常,这里存在逻辑陷阱:若母亲正常,不可能生出色盲女儿,除非父亲是色盲且母亲是携带者?不对,父亲色盲$X^bY$,母亲正常$X^B\_$。女儿色盲$X^bX^b$,必从父得$X^b$,从母得$X^b$。若母得$X^b$且表现正常,则母必为$X^BX^b$?不对,若母为$X^BX^b$,女儿可能是$X^BX^b$(正常)或$X^bX^b$(患病)。题目说“生了一个色盲女儿”,说明母亲必须提供$X^b$。但题目说母亲“正常”,携带者$X^BX^b$表现型也是正常的。所以母亲基因型是$X^BX^b$。
*修正思考*:
- 父亲色盲:$X^bY$。
- 女儿色盲:$X^bX^b$。
- 女儿的两个$X^b$,一个来自父($X^b$),一个来自母。
- 母亲表现正常,但提供了$X^b$,所以母亲基因型是 $X^BX^b$(携带者)。
- *自我纠错*:刚才第一反应写$X^bX^b$是错的,因为$X^bX^b$的母亲表现型应该是色盲,而题目说母亲“正常”。所以母亲是携带者。

重新确认答案:
1. 该正常女性的基因型是 $X^BX^b$。
2. 该色盲女儿的基因型是 $X^bX^b$。
3. 色盲女儿($X^bX^b$) $\times$ 正常男性($X^BY$):
- 儿子基因型:$X^bY$(从母得$X^b$,从父得$Y$)。
- 所有儿子均为色盲。
- 生一个儿子,他是色盲的概率是 1(或100%)。
- 题目问“生一个色盲儿子的概率”:
- 若指“生一个孩子,是色盲儿子”:概率 = 1/2 (是儿子) $\times$ 1 (儿子必色盲) = 1/2。
- 若指“在儿子中,色盲的概率”:概率 = 1。
- 通常高中生物题“生一个色盲儿子”指前者,即 1/2。

最终标准答案:
1. $X^BX^b$
2. $X^bX^b$
3. 1/2
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