2012届高考生物一轮复习课件：2-2基因在染色体上和伴性遗传(人教版必修2).ppt

Content 基因在染色体上和伴性遗传基因在染色体上和伴性遗传 1.补填下面一棵知识树的相关内容 【答案】 平行 控制果蝇白眼的基因位 于X染色体上，而Y染色体上不 含有它的等位基因 线性 等位基因 等位基因 非同源染色体 多于 母亲和女儿 多于 父亲和儿子 2.萨顿的假说 （1）内容：基因在 。 （2）研究方法： 。 （3）依据：基因和 行为存在着明显的平行关系， 具体表现如下： 基因染色体 生殖过过程中 在杂杂交过过程中保持完整性和在配子形成和受精过过程中 ， 相对稳对稳 定 存 在 体细细 胞 成对对 配子 体细细胞 中来源 一个来自 ， 一个来自 一条来自父方， 一条来自母方 形成配子时时 非同源染色体上的 自由组组合 自由组组合 独立性 形态结构 成对 单个单个 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 染色体 染色体上 类比推理 考点一 基因位于染色体上的实验证据及性别决定 1.细胞内染色体的总结 2.摩尔根果蝇杂交实验分析 （1）F2中红眼与白眼比例为31，说明这对性状的遗传符合基 因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。 （2）假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应 的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代 性状为11，仍符合基因的分离定律。 3.基因与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。 4.研究方法：假说演绎法。 说明： 由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植 物无性染色体。 性染色体决定类型包括两种：XY型和ZW型，XY型生物雄性 有两条异型染色体，ZW型生物则雌性有两条异型性染色体。 5.性别决定两种类型的比较：如XY型、ZW型。 XY型性别别决定ZW型性别别决定 雄性个体两条异型性染色体X、Y两条同型性染色体Z、Z 雄配子 两种，分别别含X和Y，比例为为 1 1 一种，含Z 雌性个体两条同型性染色体X、X两条异型性染色体Z、W 雌配子一种，含X 两种，分别别含Z和W，比 例为为1 1 后代性别别决定于父方决定于母方 类类型分布 哺乳动动物、双翅目和直翅目 昆虫、某些鱼类鱼类 和两栖类类、 菠菜、大麻等 鸟类鸟类 、鳞鳞翅目昆虫、爬 行类类、鱼类鱼类 、两栖类类 类型 比较 1.摩尔根的果蝇杂交实验哪些数据说明了果蝇的眼色遗传遵 循基因的分离定律？ 【答案】F2中红眼与白眼之比为31。 2.怎样设计杂交组合来判断基因位于常染色体上还是X染色 体上？ 【答案】若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色 体上还是在X染色体上，应选择的杂交组合为：隐性性状的雌性 个体与显性性状的雄性个体。 1.下列有关性别决定的叙述，正确的是 ( ) A.豌豆体细胞中的染色体可分为性染色体和常染色体两类 B.X、Y染色体是一对同源染色体，故其形状、大小基本相同 C.含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子 D.性染色体上的基因所控制的性状的遗传都和性别有关 D 【解析】豌豆是雌雄同株植物，故A错误；X、Y染色体 是一对同源染色体，其形状、大小不相同，故B错误；含X 染色体的配子也可以是雄配子，故C错误。 考点二 伴性遗传 1.伴X染色体隐性遗传 （1）实例：人类的红绿色盲、血友病和果蝇的白眼。 （2）规律：女性患者的父亲和儿子一定是患者。 男性患者多于女性患者。 具有交叉遗传现象（如红绿色盲基因Xb往往是由男性通过 他的女儿传给他的外孙）。 （3）典型系谱图（如图所示） 2.伴X染色体显性遗传 （1）实例：抗维生素D佝偻病。 （2）规律：男性患者的母亲和女儿一定是患者。 女性患者多于男性患者。 具有世代连续性，即代代都有患病的现象。 （3）典型系谱图（如图所示） 3.伴Y染色体遗传 （1）实例：外耳道多毛症。 （2）规律：患者全为男性。 遗传规律是父传子，子传孙。 （3）典型系谱图（如图所示） 4.伴性遗传与遗传基本规律的关系 项项目内容 与分离定律 的关系 伴性遗传遗传 遵循基因的分离定律。伴性遗传遗传 是由性 染色体上的基因所控制的遗传遗传 ，若就一对对相对对性 状而言，则为则为 一对对等位基因控制的一对对相对对性状 的遗传遗传 与自由组组合 定律的关系 在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的 两对对或两对对以上的相对对性状遗传时遗传时 ，位于常染色 体上的基因控制的性状按基因的分离定律处处理，整 体上则则按基因的自由组组合定律处处理 说明：雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式 。 有些基因只存在于或染色体上，或上无相应的等位基 因，从而存在单个隐性基因（XbY或ZdW）控制的性状也能体现。 或染色体上携带的基因，在或染色体上无相应的等位 基因，只限于在相应性别的个体之间传递。 性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时一定 要与性别相联系。 1.右图为X、Y染色体的结构模式图，为X 、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性 状的基因A、a位于X和Y染色体的片段，那 么这对性状在后代男女个体中的表现型有差 别吗？ 【答案】有差别。例如：母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男 性个体为XaYA，全部表现为显性性状，后代女性个体为XaXa，全 部表现为隐性性状；再如母本为XaXa，父本为XAYa，则后代男性 个体为XaYa，全部表现为隐性性状，后代女性个体为XAXa，全部 表现为显性性状。 2.性染色体上的基因一定决定性别吗？ 【答案】不一定决定性别，如色盲基因。 2.已知果蝇的红眼（A）和白眼（a）由位 于X染色体区段（与Y染色体非同源区 段）上的一对等位基因控制，而果蝇的 刚毛（B）和截毛（b）由X和Y染色体 区段（同源区段）上的一对等位基因控 制，且突变型都是隐性性状，如图所示。 下列分析正确的是 （ ） A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现 截毛 B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现 白眼 C.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截 毛 D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白 眼 【答案】A 【解析】由于果蝇的红眼（A）和白眼（a）由位于X染色体 区段（与Y染色体非同源区段）上的一对等位基因控制，而果 蝇的刚毛（B）和截毛（b）由X和Y染色体区段（同源区段）上 的一对等位基因控制，且突变型都是隐性性状，若纯种野生型雄 果蝇与突变型雌果蝇杂交，由于纯种野生型雄果蝇不含截毛基因 ，所以F1中不会出现截毛，故A正确；若纯种野生型雄果蝇与突 变型雌果蝇杂交，由于突变型雌果蝇含有白眼基因，则F1中会出 现白眼雄果蝇，故B错误；若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇 杂交，由于纯种野生型雌果蝇不含有截毛基因，则F1中不会出现 截毛，故C错误；若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，由 于纯种野生型雌果蝇不含有白眼基因，则F1中不会出现白眼，故 D错误。 探究课题 判断基因位置的方法 *理论归纳* 核基因分布在染色体上，染色体分为常染色体和性染色体（大 多为X、Y）。判断基因的位置主要是判断基因位于常染色体上还 是X、Y染色体上。质基因在叶绿体和线粒体上。 判断方法：（1）选择亲本确定基因的位置。由于常染色体上 的基因与性别无关，X染色体上的基因与性别有关，因此： 已知显隐性的情况下，XY型性别决定的生物利用雌性隐性性 状和纯合雄性显性性状个体交配来判断。若子代只表现为一种表 现型，则在常染色体上；若子代表现为两种表现型，且性状与性 别相关联，则在X染色体上。 不知显隐性的情况下，利用正交和反交的方法判断。利用即 可。 （2）Y染色体上基因控制的性状只表现在雄（男）性。 *拓展演练* 材料一 萨顿运用类比推理方法提出了“控制生物性状的基 因位于染色体上”的假说。 材料二 1905年E.B.wilson发现，雌性个体有两条相同的X染 色体，雄性个体有两条异型的性染色体，其中一条与雌性个体的 性染色体不同，称之为Y染色体。 材料三 摩尔根起初对萨顿的假说持怀疑态度，1909年，摩 尔根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了第一个被他称为“例外 ”的白眼睛的雄果蝇，并用它做了下列实验。（注：不同类型的 配子及不同基因型的个体生活力均相同） 实验一：将这只白眼雄果蝇 和它的红眼正常姐妹杂交，结 果如图所示。 实验二：将实验一中的F1红 眼雌果蝇与最初的那只白眼雄 果蝇作亲本进行杂交得到子一 代。 请分析实验，回答以下各题： （1）从实验一的结果中可以看出，显性性状是 ，果 蝇的眼色遗传是否遵循基因的分离规律？ （填“遵循” 或“不遵循”）。请写出判断的最主要的依据： 。 （2）根据同时期其他生物学家发现的果蝇体细胞中有4对染 色体（3对常染色体，1对性染色体）的事实，摩尔根等人提出以 下假设： ，从而使上述遗传现象得到合理的解释 （不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况）。上述果蝇杂交实验 现象 （填“支持”或“不支持”）萨顿的假说。 （3）实验二的预期结果能说明果蝇眼色的遗传与性别有关吗 ？ 。请用遗传图解并配以简要的文字加以说明。（相关 基因用A、a表示） 红眼 遵循 杂种子一代自交的后代发生性状分离，且分离比为31 控制眼色性状的基因位于X染色体上，Y染色体 上没有它的等位基因 支持 不能 遗传图解如下图所示。若控制眼色的基因在常染色体上，则 P 红眼 白眼 AaXX aaXY F1 AaXX AaXY aaXX aaXY 红眼 红眼 白眼 白眼 1 1 1 1 若控制眼色的基因在X染色体上,则 P 红眼 白眼 XAXa XaY F1 XAXa XAY XaXa XaY 红眼 红眼 白眼 白眼 1 1 1 1 从上述图解中可以看出，不论基因在常染色体上还是性染色体 上，其后代均有四种表现型，且每种表现型的性别比例均为 1111，故不能确定控制果蝇眼色的基因是否在性染色体上 。 （4）为对（2）中提出的假设加以证明，需要在实验二的基 础上再补充设计一个实验方案，应选择的亲本的表现型 。 实验预期及相应结论为： ； ； 。 白眼雌果蝇红眼雄果蝇 子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这 对基因位于X染色体上（XaXaXAY） 子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于 常染色体上（aaAA） 子代中雌、雄果蝇中均既有红眼又有白眼，则这 对基因位于常染色体上（aaAa） 【解析】（1）亲代红眼与白眼果蝇杂交，F1全为红眼，F2中 红眼与白眼的比例为31，说明红眼为显性性状，且遵循基因的 分离定律。（2）F2中白眼全为雄性，红眼中既有雄性也有雌性， 说明这对性状的遗传与性别有关（即控制这对性状的基因位于X 染色体上）。“控制眼色性状的基因位于X染色体上，染色体上 没有它的等位基因”的假设使上述遗传现象得到合理的解释，同 时也支持了萨顿提出的“控制生物性状的基因位于染色体上”的 假说。（3）利用假设代入法，通过绘制遗传图解分析，发现不 论控制眼色的基因是在常染色体还是性染色体上，后代的表现型 相同，可推知实验二的预期结果不能说明果蝇眼色的遗传与性别 有关。注：在绘制遗传图解时，图解格式要正确，要注明基因型 、表现型及比例。 题型一 基因和染色体的关系 对应训练 深度突破 【例1】2011年广东模拟题下列叙述中，不能说明“核基因和 染色体行为存在平行关系”的是 ( ) A.基因发生突变而染色体没有发生变化 B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半 D.Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状 【解析】基因发生突变而染色体没有发生变化，不能说明 核基因和染色体行为存在平行关系，故选A项；B、C、D三项 都能说明核基因和染色体行为存在平行关系。 A 深度突破1 返回例题 （1）基因突变导致染色体上的基因发生改变，不会导致 数目发生改变。 （2）在减数分裂过程中非同源染色体自由组合，导致非同 源染色体上的 自由组合，同时在减数分裂结束后 配子中 数目减半，细胞核中的DNA也减半，染色体发 生缺失，染色体上的基因数目也会 ，这些现象都说明 核基因与染色体存在平行关系。 减少 染色体（或基因） 非等位基因 染色体 1.右图表示果蝇X染色体上的部分基因位点。下列有关叙 述中，错误的是 ( ) A.图中各个基因同时在一个细胞内表达 B.基因是有遗传效应的DNA片段，在染色体上呈线性排 列 C.位于X染色体上的基因，在Y染色体上可能存在其等 位基因 D.图中各个基因对性状的控制，还要受到其他基因和 环境的共同影响 A 【解析】由于基因的选择性表达，图中各个基因 不一定同时在一个细胞内表达，故A错误；基因是有 遗传效应的DNA片段，在染色体上呈线性排列，同时 基因对性状的控制还要受到基因与基因、基因与基因 的产物、基因和环境的共同影响，故B、D正确；X染 色体和Y染色体是同源染色体，在这对同源染色体上 ，存在同源区和非同源区，在同源区上存在其等位基 因或相同基因，故C正确。 题型二 遗传的基本规律与伴性遗传 【例2】2011山东模拟理综卷100年来，果蝇作为经典模式生物 在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题： （1）黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交，F1全为灰体长翅。 用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198 只。如果用横线（）表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体 色和翅型的基因，用点（）表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型 可分别图示为 和 。F1雄果蝇产生的配子 的基因组成可图示为 。 （2）卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌 果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅，控制刚毛和翅型 的基因分别位于 和 染色体上（如果在性染色体上，请确 定出X或Y），判断前者的理由是 。控制刚毛 和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为 和 。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇 所占的比例是 。 常 X 刚毛性状与性别有关，且每种 刚毛性状雌雄均有（或：交叉遗传） 1/8 XDXdEeXdYEe 深度突破 （3）假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎致死），无 其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致 死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为 了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂 交实验并预测最终实验结果。 实验步骤： ； ； 。 结果预测： .如果 ，则 X染色体上发生了完全致死突变； .如果 ，则X染色体上发生了不完全致死突变； .如果 ，则X染色体上没 有发生隐性致死突变。 这只雄蝇与正常雌蝇杂交 F1互交（或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交） 统计F2中雄蝇所占比例（或统计F2中雌雄蝇比例） F2中雄蝇占1/3（或F2中雌雄=21） F2中雄蝇所占的比例介于1/3至1/2之间（或F2中 雌雄在1121之间） F2中雄蝇占1/2（或F2中雌雄=11） 深度突破 对应训练 【解析】（1）根据亲本杂交的结果，可以判断控制体色和翅长度 的基因位于一对常染色体上。根据F1的表现可以判断灰体、长翅为显 性，所以两个亲本的相关基因型是 。F1雄果蝇的基因型是 ，其产生的配子的基因型是 。（2）根据F1中的刚毛性状 可以判断，控制该性状的基因位于性染色体上，因为该性状的某一表 现在雌雄个体中比例不同。又因为子代中雌果蝇的刚毛性状与亲代中 的雄果蝇相同，雄果蝇的刚毛性状与亲代中的雌果蝇相同，所以可判 断该基因位于X染色体上。F1雌雄果蝇都是直翅，所以控制翅形的基因 位于常染色体上，根据题干信息可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是 EeXDXd 、EeXdY，F2中直刚毛弯翅果蝇所占的比例为1/21/4=1/8。（ 3）为了探究该果蝇的致死突变情况，可以让该果蝇与正常雌果蝇杂交 ，得F1，再让F1互交（或F1雌蝇与正常雄蝇杂交），统计F2中雄蝇所占 的比例（或统计F2中雌雄蝇所占比例），根据具体情况做出预测。因 为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上。若没有发生隐性致