高考生物一轮复习 第2章 基因和染色体的关系 第23节 基因在染色体上、伴性遗传课件 新人教版必修2.ppt

第2节基因在染色体上第3节伴性遗传 考点一基因在染色体上 核心知识通关 1 萨顿的假说 1 研究方法 2 假说内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的 即基因就在染色体上 类比推理 染色体 3 依据 基因和染色体行为存在着明显的 关系 如下表 平行 形态结构 成对 成单 成单 父方 母方 父方 母方 非同源染色体 上非等位基因 非同源染色体 2 基因位于染色体上的实验证据 1 证明者 2 研究方法 摩尔根 假说 演绎法 3 研究过程 实验 p红眼 白眼 f1红眼 f1雌雄交配f23 4 1 4 红眼 白眼 实验分析 f1全为红眼 红眼为 性 f2 红眼 白眼 3 1 符合基因的 定律 白眼性状的表现总是与 相关联 显 分离 性别 提出假说 进行解释 a 假设 控制果蝇红眼与白眼的基因只位于 染色体上 染色体上无相应的等位基因 x y b 用遗传图解进行解释 如图所示 实验验证 进行 实验 得出结论 控制果蝇的红眼 白眼的基因只位于 染色体上 基因与染色体的关系 一条染色体上有 基因 基因在染色体上 测交 x 多个 呈线性排列 特别提醒 1 基因在染色体上 的证明 萨顿提出 基因在染色体上 但没有证明这一结论 摩尔根通过假说 演绎法证明了 基因在染色体上 2 一条染色体上基因的关系 为非等位基因 不遵循基因的自由组合定律 思维拓展 基因的位置 高考模拟精练 1 2013 海南高考 对摩尔根等人得出 果蝇的白眼基因位于x染色体上 这一结论没有影响的是 a 孟德尔的遗传定律b 摩尔根的精巧实验设计c 萨顿提出的遗传的染色体假说d 克里克提出的中心法则 解题指南 解答本题时需关注以下两点 1 中心法则是指遗传信息从dna传递给rna 再从rna传递给蛋白质 即完成遗传信息的转录和翻译的过程 2 之前摩尔根不相信孟德尔的遗传的基本规律和萨顿的基因在染色体上的学说 解析 选d 本题考查遗传学上基因与染色体的关系 起初摩尔根对孟德尔的遗传的基本规律和萨顿提出的 基因位于染色体上 的假说的正确性持怀疑态度 摩尔根利用白眼果蝇进行实验 得出结论证明了以上两个观点 故a b c正确 d项 该结论与遗传信息的传递和表达即中心法则无关 故错误 2 2016 南昌模拟 下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述 正确的是 a 性染色体上的基因都与性别决定有关b 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传c 生殖细胞中只表达性染色体上的基因d 初级精母细胞和次级精母细胞中都含y染色体 解析 选b 本题主要考查性别决定和伴性遗传的相关知识 性染色体上的基因不都与性别决定有关 如色盲基因 故a错误 性染色体上的基因都随性染色体的遗传而遗传 故b正确 生殖细胞既有常染色体上的基因也有性染色体上的基因 它们都选择性表达 故c错误 在减数第一次分裂时x和y染色体分离 次级精母细胞中有的只含x染色体 有的只含y染色体 故d错误 知识总结 性染色体决定类型 注明 a代表配子中常染色体数目 3 2016 保定模拟 摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传 在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中 最早能够判断白眼基因位于x染色体上的最关键实验结果是 a 白眼突变体与野生型个体杂交 f1全部表现为野生型 雌 雄比例为1 1b f1雌性与白眼雄性杂交 后代出现白眼 且雌雄中比例均为1 1 c f1自交 后代出现性状分离 白眼全部是雄性d 白眼雌性与野生型雄性杂交 后代白眼全部为雄性 野生型全部为雌性 解析 选c 白眼基因无论是位于常染色体上 还是位于x染色体上 当白眼突变体与野生型个体杂交时 f1全部表现为野生型 雌雄中比例均为1 1 a b错误 白眼基因若位于x染色体上 则白眼性状应与性别有关 其中c项是最早提出的实验证据 故c正确 d错误 4 2016 郑州模拟 右图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果 下列有关该图说法正确的是 a 控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因b 控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律 c 黄身和白眼基因的区别是碱基的种类不同d 该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达 解析 选d 朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因 不是等位基因 白眼和朱红眼的基因位于同一条染色体上 不遵循基因的分离定律 该染色体上黄身和白眼基因的区别是碱基对的排列顺序不同 而不是碱基的种类不同 由于基因的选择性表达 该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达 延伸探究 若该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中都不表达 可能的原因是什么 提示 该染色体上的基因为隐性基因 加固训练 1 科学的研究方法是取得成功的关键 假说 演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法 人类在探索基因神秘踪迹的历程中 进行了如下研究 1866年孟德尔的豌豆杂交实验 提出了生物的性状由遗传因子 基因 控制 1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程 提出假说 基因在染色体 上 1910年摩尔根进行果蝇杂交实验 找到基因在染色体上的实验证据 他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为 a 假说 演绎法 假说 演绎法 类比推理b 假说 演绎法 类比推理 类比推理c 假说 演绎法 类比推理 假说 演绎法d 类比推理 假说 演绎法 类比推理 解析 选c 孟德尔提出生物的性状由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染色体上的实验证据运用的都是假说 演绎法 萨顿提出基因在染色体上的假说运用的是类比推理 2 下列有关染色体和基因关系的叙述 正确的是 a x和y两条性染色体上所含的基因数量不同b 染色体是由dna和蛋白质组成的c 减数分裂时非等位基因都会随非同源染色体发生自由组合d 性染色体上的基因在生殖细胞中表达 常染色体上的基因在体细胞中表达 解析 选a 由于x和y两条性染色体长度不同 所以它们所含的基因数量也不同 染色体主要由dna和蛋白质组成 另外也含有其他成分 非等位基因并不一定位于非同源染色体上 体细胞中也含有性染色体 性染色体上的基因也可在体细胞中表达 考点二伴性遗传 核心知识通关 1 概念 性染色体上的基因控制的性状与 相关联的遗传方式 性别 2 x y染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系 1 人的性染色体上不同区段图析 x染色体和y染色体有一部分是同源的 图中 区段 该部分基因 填 成对 或 成单 存在 另一部分是非同源的 图中 区段 该部分基因是x染色体或y染色体独具的 成对 1 2 2 基因所在区段位置与相应基因型对应关系 假设控制某相对性状的基因为b 显性基因 和b 隐性基因 xbyb xbxb xyb xby xbxb 3 伴x染色体隐性遗传 1 遗传图解 以红绿色盲为例 xbxb xby xbxb xby 2 遗传特点 交叉遗传 由图1知 子代xbxb的个体中xb来自 xb来自 子代xby个体中xb来自 隔代遗传 由图1和图2分析知 如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病 这说明这种遗传病的遗传特点是 患病特点 母亲 父亲 母亲 隔代遗传 男性患者多于女性患者 4 连线下列伴性遗传病的分类及特点 特别提醒 1 男性x y的遗传规律 男性个体的x y染色体中 x染色体只能来自母亲 y染色体则来自父亲 向下一代传递时 x染色体只能传给女儿 y染色体只能传给儿子 2 女性x x的遗传规律 女性个体的x x染色体中 一条x染色体来自母亲 则另一条x染色体来自父亲 向下一代传递时 任何一条既可传给女儿 又可传给儿子 3 姐妹染色体组成分析 若一对夫妇生两个女儿 则两个女儿中来自父亲的一条x染色体应是相同的 但来自母亲的一条x染色体不一定相同 深化探究 根据上图思考问题 1 如果致病基因在y染色体的非同源区段 则致病基因的遗传特点是 2 如果某显性致病基因在x染色体的非同源区段 则致病基因的遗传特点是 父传子 子传孙 男性全患病 女性 全正常 连续几代遗传 交叉遗传 女性患者多于男性 典题技法归纳 2014 全国卷 山羊性别决定方式为xy型 下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传 图中深色表示该种性状的表现者 已知该性状受一对等位基因控制 在不考虑染色体变异和基因突变的条件下 回答下列问题 1 据系谱图推测 该性状为 填 隐性 或 显性 性状 2 假设控制该性状的基因仅位于y染色体上 依照y染色体上基因的遗传规律 在第 代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是 填个体编号 3 若控制该性状的基因仅位于x染色体上 则系谱图中一定是杂合子的个体是 填个体编号 可能是杂合子的个体是 填个体编号 解题指南 1 题干关键词 一对等位基因控制 不考虑染色体变异和基因突变 2 关键知识 遗传系谱图中相对性状显隐性的判定 伴y染色体遗传和伴x染色体遗传的特点 3 思维流程 由 1 2 1的性状 相对性状的显隐性 由假设基因位于y染色体上 第 代各个体的性状表现 由假设基因位于x染色体上 2和 2的基因型 3和 4的表现型 4的基因型 2和 2的表现型 2的基因型 解析 本题考查基因的分离定律和伴性遗传的知识 1 系谱图中 1和 2均不表现该性状 但它们的后代 1出现该性状 推知该性状为隐性 1和 2为该性状的携带者 2 假设控制该性状的基因位于y染色体上 该性状由y染色体传递 因此表现该性状个体的所有雄性后代和雄性亲本都表现该性状 且雌性个体不会表现该性状 据此可以看出 第 代各个体的性状表现应为 1不表现该性状 因为 1不表现该性状 2和 3均不表现该性状 因为是雌性 4表现该性状 因为 3表现该性状 所以不符合该基因遗传规律的个体是 1 3和 4 3 假设控制该性状的基因仅位于x染色体上 且由 1 知该性状为隐性遗传 假定该性状由基因a a控制 2和 2均未表现出该性状 xax 但它们的雄性后代 3和 1 却表现出该性状 xay 同时考虑到雄性个体的x染色体来自雌性亲本 据此断定 2和 2一定为杂合子 xaxa 3表现该性状 xaxa 其所含的一条x染色体必然源自 4 x xa 同时 4不 表现该性状 据此断定 4为杂合子 xaxa 2不表现该性状 xax 其雌性亲本 2为杂合子 xaxa 因此 2既可以是杂合子 xaxa 也可以是纯合子 xaxa 答案 1 隐性 2 1 3和 4 3 2 2 4 2 母题变式 1 通过该系谱图的分析可知 控制该性状的基因位于 上 2 通过分析该系谱中表现该性状个体的性别比例 可以推测控制该性状的基因最可能位于 染色体上 原因是 常染色体或x染色体 x 该系谱中表现该性状的个体多为雄性 方法规律 四步法 分析遗传病的遗传方式第一步 确定是否是伴y染色体遗传病 1 判断依据 所有患者都为男性 无女性患者 且符合父传子 子传孙特点 则为伴y染色体遗传 2 典型系谱图 第二步 确定是显性遗传还是隐性遗传 1 双亲正常 子代有患者 则该病为隐性 即无中生有 图1 2 双亲患病 子代有正常 则该病为显性 即有中生无 图2 3 亲子代都有患者 无法准确判断 可先假设 再推断 图3 第三步 确定是否是伴x染色体遗传病 如果存在交叉遗传 则为伴x染色体遗传病 1 隐性遗传病 女性患者其父或其子有正常 一定是常染色体遗传 图4 5 女性患者其父和其子都患病 可能是伴x染色体遗传 图6 7 2 显性遗传病 男性患者其母或其女有正常 一定是常染色体遗传 图8 男性患者其母和其女都患病 可能是伴x染色体遗传 图9 10 第四步 若系谱图中无上述特征 只能从可能性大小推测 1 若该病在代与代之间呈连续遗传 则最可能为显性遗传病 若在系谱图中隔代遗传 则最可能为隐性遗传病 再根据患者性别比例进一步确定 2 典型图解 上述图解最可能是伴x染色体显性遗传 高考模拟精练 1 2015 全国卷 抗维生素d佝偻病为x染色体显性遗传病 短指为常染色体显性遗传病 红绿色盲为x染色体隐性遗传病 白化病为常染色体隐性遗传病 下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述 正确的是 a 短指的发病率男性高于女性b 红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者c 抗维生素d佝偻病的发病率男性高于女性d 白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现 解题指南 1 题干关键词 抗维生素d佝偻病 红绿色盲 2 关键知识 常染色体显性和隐性遗传病 伴x染色体的显性和隐性遗传病的特点 解析 选b a项 短指为常染色体显性遗传病 该遗传病男女患病概率相等 故错误 b项 女性红绿色盲患者 x染色体上必定有一个色盲基因来自父亲 故父亲一定患色盲 故正确 c项 抗维生素d佝偻病女性患者多于男性患者 故错误 d项 白化病只有在隐性纯合时才会表现出来 具有隔代遗传特点 故错误 2 2014 全国卷 下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图 深色代表的个体是该遗传病患者 其余为表现型正常个体 近亲结婚时该遗传病发病率较高 假定图中第 代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1 48 那么 得出此概率值需要的限定条件是 a 2和 4必须是纯合子b 1 1和 4必须是纯合子c 2 3 2和 3必须是杂合子d 4 5 1和 2必须是杂合子 解题指南 1 题干关键词 单基因常染色体隐性遗传病 1 48 2 思维流程 由该遗传病类型 2 3 4 5的基因型 第 代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率 讨论相关个体的基因型 解析 选b 本题主要考查单基因常染色体隐性遗传病的遗传系谱图的分析判断和推理能力 a项中 该遗传病为常染色体隐性遗传病 无论 2和 4是否纯合 2 3 4 5的基因型均为aa 错误 b项中 若 1 1纯合 则 2为1 2aa 1为1 4aa 3为2 3aa 若 4纯合 则 2为2 3 1 2 1 3aa 故第 代的两个个体婚配 子代 患病的概率是1 4 1 3 1 4 1 48 与题意相符 正确 c项中 若 2和 3是杂合子 则无论 1和 4同时是aa或同时是aa或一个是aa 另一个是aa 后代患病概率都不可能是1 48 错误 d项中 第 代的两个个体婚配 子代患病概率与 5的基因型无关 若第 代的两个个体都是杂合子 则子代患病的概率是1 4 错误 3 2016 石家庄模拟 果蝇红眼对白眼为显性 控制这对性状的基因位于x染色体上 果蝇缺失1条 号染色体仍能正常生存和繁殖 缺失2条则致死 一对都缺失1条 号染色体的红眼果蝇杂交 亲本雌果蝇为杂合子 f1中 a 白眼雄果蝇占1 3b 红眼雌果蝇占1 4c 染色体数正常的红眼果蝇占1 4d 缺失1条 号染色体的白眼果蝇占1 4 解析 选c 由题可知 红眼基因和白眼基因都位于x染色体上 xbxb和xby交配后代的基因型及比例为xbxb xbxb xby xby 1 1 1 1 亲本中均缺失1条 号染色体 后代中缺失1条 号染色体的占1 2 缺失2条 号染色体的和染色体数目正常的均占1 4 缺失2条 号染色体的不能存活 后代染色体数目正常的占1 3 缺失1条 号染色体的占2 3 因为后代白眼雄 果蝇占1 4 红眼雌果蝇占1 2 则染色体数正常的红眼果蝇占 3 4 1 3 1 4 缺失1条 号染色体的白眼果蝇占 1 4 2 3 1 6 4 2013 山东高考 家猫体色由x染色体上一对等位基因b b控制 只含基因b的个体为黑猫 只含基因b的个体为黄猫 其他个体为玳瑁猫 下列说法正确的是 a 玳瑁猫互交的后代中有25 的雄性黄猫b 玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50 c 为持续高效地繁育玳瑁猫 应逐代淘汰其他体色的猫d 只有用黑猫和黄猫杂交 才能获得最大比例的玳瑁猫 解题指南 1 根据基因的位置 写出各种不同体色的雌猫和雄猫的基因型 2 明确玳瑁猫的基因型只有xbxb一种情况 性别是雌性 3 推测繁育玳瑁猫的方式有黄猫和黑猫杂交 黄猫和玳瑁猫杂交 黑猫和玳瑁猫杂交 解析 选d 本题考查伴性遗传 a项中 由题意可知 玳瑁猫的基因型为xbxb 不能互交 故a项错误 b项中 玳瑁猫 xbxb 与黄猫 xby 杂交 后代中玳瑁猫占25 故b项错误 c项中 玳瑁猫只有雌性 需要和其他体色的猫杂交才能得到 故c项错误 d项中 用黑色雌猫 xbxb 和黄色雄猫 xby 杂交或者黄色雌猫 xbxb 和黑色雄猫 xby 杂交可得到1 2的玳瑁猫 故d项正确 5 2014 广东高考 如图是某家系甲 乙 丙三种单基因遗传病的系谱图 其基因分别用a a b b和d d表示 甲病是伴性遗传病 7不携带乙病的致病基因 在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下 请回答下列问题 1 甲病的遗传方式是 乙病的遗传方式是 丙病的遗传方式是 6的基因型是 2 13患两种遗传病的原因是 3 假如 15为乙病致病基因的杂合子 为丙病致病基因携带者的概率是1 100 15和 16结婚 所生的子女只患一种病的概率是 患丙病的女孩的概率是 4 有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的 启动子缺失常导致 缺乏正确的结合位点 转录不能正常起始 而使患者发病 解题指南 1 关键知识 根据系谱图判断遗传病的遗传方式 计算后代发病概率 2 思维流程 由甲 乙 丙三种单基因遗传病 甲病是伴性遗传病 推测甲病的遗传方式 7不携带乙病的致病基因 推测乙病的遗传方式和相关子代的基因型 不考虑家系内发生新的基因突变 计算后代的发病概率 3 隐含信息 同源染色体的交叉互换 解析 本题主要考查系谱图中遗传病的遗传方式和后代发病概率计算的相关知识 1 根据 14患甲病的女孩的父亲 7正常 可知甲病不是伴x染色体隐性遗传病 即甲病是伴x染色体显性遗传病 根据 6和 7不患乙病 但能生出患乙病的男孩 13 可知乙病是隐性遗传病 同时根据 7不携带乙病的致病基因 可知乙病是伴x染色体隐性遗传病 根据 10和 11不患丙病 生出患丙病的女孩 17 可知丙病是常染色体隐性遗传病 1 只患甲病 故基因型为xaby 1的xab染色体传递给 6 同时根据 12为只患乙病的男孩 可知其基因型为xaby 13为患甲 乙两种病的男孩 其基因型为xaby 12 13中的x染色体均来自 6 因此 6的基因型是ddxabxab或ddxabxab 2 6的基因型为xabxab 在减数分裂过程中发生交叉互换 产生xab的生殖细胞 与含y染色体的精子结合 生出基因型为xaby的男孩 表现为同时患甲 乙两种病 甲 乙两种病都是伴x染色体遗传病 且 13是男性患者 只要x染色体上有相应的致病基因 y染色体上没有其等位基因 即患病 3 根据题意可知 15的基因型为1 100ddxabxab 16的基因型为1 3ddxaby或2 3ddxaby 单独计算 后代患丙病的概率为1 100 2 3 1 4 1 600 正常的概率为1 1 600 599 600 后代患乙病的概率为1 4 正常的概率为3 4 因此只患一种病的概率为 599 600 1 4 1 600 3 4 301 1200 患丙病的女孩的概率为1 100 2 3 1 4 1 2 1 1200 4 启动子是rna聚合酶识别并结合的部位 没有启动子 则rna聚合酶不能结合 导致转录不能正常起始 答案 1 伴x染色体显性遗传伴x染色体隐性遗传常染色体隐性遗传ddxabxab ddxabxab 2 6减数分裂时 发生交叉互换 形成xab雌配子 3 301 12001 1200 4 rna聚合酶 加固训练 1 一个性染色体组成为xxy的男孩 下列情况中 其染色体变异一定与他的父亲有关的是 a 男孩色盲 其父正常 其母色盲b 男孩色盲 其父正常 其母正常c 男孩正常 其父色盲 其母正常d 男孩正常 其父正常 其母色盲 解析 选d 设控制色盲的基因为b a项 其父正常 xby 其母色盲 xbxb 则该色盲男孩 xbxby 的产生与其父无关 b项 其父母都正常 该色盲男孩 xbxby 的产生也与其父无关 c项 其父色盲 xby 其母正常 xbx 该正常男孩 xbx y 的产生可能与其父有关 也可能与其母有关 d项 其父正常 xby 其母色盲 xbxb 该正常男孩 xbxby 的产生一定与其父有关 2 以下家庭系谱图中最可能属于常染色体上的隐性遗传 伴y染色体遗传 x染色体上的显性遗传 x染色体上的隐性遗传的依次是 a b c d 解析 选c 存在 无中生有 的现象 应是隐性遗传 又因为女儿患病其父亲正常 因此它是常染色体上的隐性遗传 代代有患者 患病男性的女儿都有病 且第二代中两患者的后代中出现正常男性 因此最可能是x染色体上的显性遗传 存在 无中生有 的现象 是隐性遗传 且 母患子必患 女患父必患 因此最可能是x染色体上的隐性遗传 存在明显的传男不传女现象 因此最可能是伴y染色体遗传 3 2013 江苏高考 调查某种遗传病得到如下系谱图 经分析得知 两对独立遗传且表现完全显性的基因 分别用字母aa bb表示 与该病有关 且都可以单独致病 在调查对象中没有发现基因突变和染色体变异的个体 请回答下列问题 1 该种遗传病的遗传方式 是 不是 伴x隐性遗传 因为第 代第 个体均不患病 进一步分析推测该病的遗传方式是 2 假设 1和 4婚配 2和 3婚配 所生后代患病的概率均为0 则 1的基因型为 2的基因型为 在这种情况下 如果 2与 5婚配 其后代携带致病基因的概率为 解题指南 解答本题 需要注意以下两点 1 明确伴x隐性遗传特点 女患者的父亲和儿子一定患病 2 解答第 2 小题时 注意题干信息 两对独立遗传且表现完全显性的基因 分别用字母aa bb表示 与该病有关 且都可以单独致病 1和 4婚配 2和 3婚配 所生后代患病的概率均为0 解析 本题考查人类遗传病 1 女患者 3的父亲 1正常 女患者 6的父亲 3正常 可以判断该病不是伴x隐性遗传 此病符合 无中生有 为隐性遗传病 进一步分析为常染色体隐性遗传病 2 由 1和 4婚配 2和 3婚配 所生后代患病的概率均为0 可知 1和 2的基因型相同 都是aabb或都是aabb 3和 4基因型相同 都是aabb或都是aabb 1 2的基因型和 3 4基因型不同 如果 1和 2的基因型是aabb 则