导学教程高考生物一轮复习 第5单元 遗传的基本规律 第3讲 基因在染色体上与伴性遗传课件.ppt

第3讲基因在染色体上与伴性遗传 考纲要求 伴性遗传 1 萨顿假说的提出 考点1基因在染色体上 类比推理 染色体 基因和染色体的行为 警示 类比推理与假说 演绎法的区别是类比推理的结论不一定正确 假说 演绎的结论是正确的 2 基因位于染色体上的实验证明 1 实验 图解 2 实验结论 基因在 上 3 基因和染色体的关系 一条染色体上有 基因 基因在染色体上呈 排列 xw xw y 红眼 红眼 红眼 白眼 染色体 很多 线性 解惑 生物的基因并不都位于染色体上 如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的dna内 原核生物细胞中的基因位于拟核dna或质粒dna上 1 正误判断 1 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 2 萨顿利用假说 演绎法 推测基因位于染色体上 提示类比推理法 3 所有的基因都位于染色体上 4 体细胞中基因成对存在 配子中只含1个基因 提示只含成对基因中的1个 5 非等位基因在形成配子时都是自由组合的 提示只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合 2 教材改编题 如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 而不是碱基种类不同 该染色体上的基因若控制的性状为隐性性状 则其不一定能表达出来 答案d 1 萨顿推测基因位于染色体上所用的方法是 摩尔根证明它所用的方法是 法 2 假说 演绎法与类比推理法的区别 假说 演绎法是建立在 基础之上的推理 并通过验证得出结论 如 定律 而类比推理法是借助 的事实及事物间的联系推理得出假说 3 摩尔根作出的假设 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 类比推理法 假说 演绎 假说 孟德尔发现遗传 已知 4 摩尔根所做的杂交实验的遗传图解如下 5 摩尔根所做的演绎推理 对f1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行 后代红眼果蝇和白眼果蝇的比例为 测交 1 1 易错警示 规避伴性遗传中基因型和表现型的2个书写误区 1 在基因型的书写中 常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上 性染色体上的基因则需将性染色体及其上的基因一同写出 如xby 一般常染色体上的基因写在前 性染色体及其上的基因写在后 如ddxbxb 2 在表现型的书写中 对于常染色体遗传不需要带入性别 对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性 又要将性别一同带入 考向萨顿假说及实验证据1 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 解析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 答案d 2 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自交 后代出现性状分离 白眼全部是雄性c 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 1d 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 c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b项是最早提出的实验证据 故b正确 d错误 答案b 1 伴性遗传的概念 上的基因控制的性状的遗传与 相关联的遗传方式 2 伴性遗传的图解 以红绿色盲为例 考点2性别决定与伴性遗传 性染色体 性别 1 子代xbxb的个体中xb来自 xb来自 2 子代xby个体中xb来自 由此可知这种遗传病的遗传特点是 3 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 4 这种遗传病的遗传特点是 母亲 父亲 母亲 交叉遗传 隔代遗传 男性患者多于女性 3 伴性遗传的类型 特点及实例 连线 4 伴性遗传在实践中的应用 1 zw型性别决定 雌性个体的两条性染色体是 雄性个体的两条性染色体是 2 应用 可根据表现型判断生物的 以提高质量 促进生产 解惑 1 性染色体上的基因并不都是控制性别的 如色盲基因 2 性染色体既存在于生殖细胞中 又存在于正常体细胞中 3 常染色体遗传正反交结果一致 伴性遗传正反交结果不一致 zw zz 性别 1 正误判断 1 性染色体上的基因都与性别决定有关 2012 江苏高考 提示性染色体上存在与性别决定有关的基因 但不是所有基因都与性别决定有关 2 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 2012 江苏高考 提示位于性染色体上的基因 在减数分裂过程中随性染色体进入配子中 独立地随配子遗传给后代 3 性别既受性染色体控制 又与部分基因有关 4 含x染色体的配子是雌配子 含y染色体的配子是雄配子 5 某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿 该女儿与一个表现型正常的男子结婚 生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1 4 2010 海南卷 2 教材改编题 鸡的性别决定方式属于zw型 现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次 f1中雄性均为芦花性状 雌性均为非芦花性状 据此推测错误的是a 控制芦花和非芦花性状的基因在z染色体上 而不可能在w染色体上b 雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大c 让f1中的雌雄鸡自由交配 产生的f2表现型雄鸡有一种 雌鸡有两种d 将f2中的芦花鸡雌雄交配 产生的f3中芦花鸡占3 4 解析由题意分析可知 控制芦花和非芦花性状的基因应该在z染色体上 且芦花对非芦花为显性 雄鸡的性染色体组成为zz 雌鸡的性染色体组成为zw 所以显性性状在雄鸡中所占的比例较大 而隐性性状在雌鸡中所占的比例较大 假设控制芦花的基因为b 控制非芦花的基因为b 则f1中芦花雄鸡能产生zb zb两种配子 非芦花雌鸡能产生zb w两种配子 雌雄配子随机结合 得到的f2雌雄鸡均有两种表现型 f2中芦花鸡雌性只有zbw 雄性只有zbzb 它们交配产生的f3有四种 zbzb zbzb zbw zbw 四种鸡各占1 4 芦花鸡占3 4 答案c 1 性别决定与性别分化 1 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 2 性染色体决定型是性别决定的主要方式 此外还有其他方式 如蜜蜂是由染色体数目决定性别的 3 性别决定后的分化发育只影响表现型 基因型不变 4 性别相当于一对相对性状 其传递遵循分离定律 2 下图为x y染色体不同区段与伴性遗传的关系图 据图回答有关问题 1 写出下表中基因所在区段的有关表现型所对应的基因型 基因用b b表示 xbyb xbyb xbyb xbyb xbxb xbxb xbxb xby xby xbxb xbxb xbxb 2 探究x y染色体同源区段的基因遗传假设控制某相对性状的基因a a 位于 区段 则有 由此可以得出的结论 区段上的基因的遗传与 性别仍有关 3 探究x y染色体非同源区段的基因遗传观察下表中的遗传系谱图 判断遗传方式并说明判断依据 常隐 父母无病 女儿有病 一定是常隐 常显 父母有病 女儿无病 一定是常显 常隐或x隐 父母无病 儿子有病 一定是隐性 常显或x显 父母有病 儿子无病 一定是显性 最可能是x显 也可能是常隐 常显 x隐 父亲有病 女儿全有病 最可能是x显 非x隐 可能是常隐 常显 x显 母亲有病 儿子无病 非x隐 最可能在y上 也可能是常显 常隐 x隐 父亲有病 儿子全有病 最可能在y上 3 x y染色体的来源及传递规律 1 x1y中x1只能由父亲传给女儿 y则由父亲传给儿子 2 x2x3中一条来自母亲 另一条来自父亲 向下一代传递时 任何一条既可传给女儿 又可传给儿子 3 一对夫妇生两个女儿 则女儿中来自父亲的都为x1 但来自母亲的既可能为x2 也可能为x3 不一定相同 4 性染色体与不同生物的基因组测序 考向一性别决定的方式1 2014 上海高考 蜜蜂种群由蜂王 工蜂和雄蜂组成 如下图显示了蜜蜂的性别决定过程 据图判断 蜜蜂的性别取决于 a xy性染色体b zw性染色体c 性染色体数目d 染色体数目解析从图中可看出 染色体数为32的都发育为雌蜂 而染色体数为16的都发育为雄蜂 所以蜜蜂的性别快定于染色体数目 答案d 2 染色体组成为xxy的人发育成男性 但染色体组成为xxy是果蝇却发育成雌果蝇 由此推测人和果蝇的性别决定差异在于a 人的性别主要取决于x染色体数目 而果蝇取决于y染色体数目b 人的性别主要取决于是否含有x染色体 而果蝇取决于x染色体数目c 人的性别主要取决于是否含有y染色体 而果蝇取决于x染色体数目d 人的性别主要取决于x染色体数目 果蝇取决于是否含有y染色体 解析染色体组成为xy和xxy的人都为男性 所以人的性别主要取决于是否含有y染色体 染色体组成xx和xxy的果蝇都为雌性 所以果蝇的性别取决于x染色体的数目 答案c 知识拓展 性别决定与性别分化1 性别决定 1 雌雄异体的生物决定性别的方式 2 性别通常由性染色体决定 分为xy型和zw型 方式 决定时期 受精作用中精卵结合时 2 性别分化性别决定后的分化发育过程 受环境的影响 如 1 温度影响性别分化 如蛙的发育 xx的蝌蚪 温度为20 时发育为雌蛙 温度为30 时发育为雄蛙 2 日照长短对性别分化的影响 如大麻 在短日照 温室内 雌性逐渐转化为雄性 考向二伴性遗传的类型及遗传特点3 2016 镇江模拟 人类有一种遗传病 牙齿因缺少珐琅质而呈现棕色 患病男性与正常女性结婚 女儿均为棕色牙齿 儿子都正常 则他们的a 儿子与正常女子结婚 后代患病率为1 4b 儿子与正常女子结婚 后代患病一定是女性c 女儿与正常男子结婚 其后代患病率为1 2d 女儿与正常男子结婚 后代患者一定是男性 解析患病男性的女儿全有病 儿子都正常 该遗传病属于伴x显性遗传 假设控制该病的基因用a a表示 则xay xaxa xaxa xay 儿子 xay 与正常女子 xaxa 结婚 后代全正常 女儿 xaxa 与正常男子 xay 结婚 后代患病率为1 2 男女都有患病 答案c 4 2015 肇庆模拟 人类的红绿色盲是典型的伴x隐性遗传病 下列有关伴x隐性遗传病的叙述正确的是a 患者通常为女性b 儿子的患病基因一定是由其母亲传递的c 父母正常 女儿可能是患者d 双亲若表现正常 则后代都正常 解析人类的伴x染色体隐性遗传病患者男性多于女性 儿子y染色体来自父亲 位于x染色体上的患病基因一定是由其母亲传递的 父亲正常 则女儿一定正常 双亲表现正常 但儿子有可能患病 答案b 考向三x y染色体的特殊性及其遗传特点5 如图为果蝇性染色体结构简图 要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段 上还是片段 上 现用一只表现型是隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交 不考虑突变 若后代为 雌性为显性 雄性为隐性 雌性为隐性 雄性为显性 可推断 两种情况下该基因分别位于 a b 1 c 1或 d 1 1解析若后代雌性为显性 雄性为隐性 则双亲的基因型为xaxa和xay或xaxa和xaya 则基因位于 1或 若后代雌性为隐性 雄性为显性 则双亲的基因型为xaxa和xaya 该基因位于 答案c 1 遗传系谱图遗传方式判断第一步 判断显隐性依据 各种遗传图谱的特点关键 考点3分类突破伴性遗传题 方法二 假设法 1 先分析遗传方式是否为伴y染色体遗传 患者全为男性 父传子 子传孙式连续遗传 2 若非伴y染色体遗传则用假设法分析 若为隐性 假设为伴x染色体隐性遗传 找出遗传系谱图中的女性患者 看其父 子是否均患病 若其父 子都患病则假设成立 若有不患病的个体 则假设不成立 遗传方式为常染色体隐性遗传 若为显性 假设为伴x染色体显性遗传 找出遗传系谱图中的男性患者 看其母 女是否患病 若其母 女都患病则假设成立 若有不患病的个体 则假设不成立 遗传方式为常染色体显性遗传 特别提醒 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 再根据患者性别比例进一步确定 如下图 2 如下图最可能为伴x显性遗传 2 伴性遗传中的概率计算方法 1 概率求解范围的确认 在所有后代中求某种病的概率 不考虑性别 凡其后代都属于求解范围 只在某一性别中求某种病的概率 避开另一性别 只求所在性别中的概率 连同性别一起求概率 此种情况下 性别本身也属于求解范围 如常染色体遗传病应先将该性别的出生率 1 2 列入范围 再在该性别中求概率 2 十字相乘法 解决两病的患病概率问题当两种遗传病 如甲病和乙病 之间具有自由组合关系时 可先计算出患甲病和乙病的概率及分别不患病概率 如图 再根据乘法原理解决各种概率 两病兼患概率 患甲病概率 患乙病概率 mn 只患甲病概率 患甲病概率 两病兼患概率 m 1 n 只患乙病概率 患乙病概率 两病兼患概率 n 1 m 甲 乙两病均不患的概率 1 m 1 n 以上各种情况可概括如下图 3 男孩患病与患病男孩概率计算方法 1 常染色体遗传时若控制遗传病的基因位于常染色体上 该对常染色体与性染色体自由组合 男女性别及整个人群的发病概率相等 男 女 孩患病概率 患病孩子的概率 患病男 女 孩的概率 患病孩子的概率 1 2 2 x性染色体遗传若控制遗传病的基因位于x染色体上 该性状与性别连锁在一起 计算男 女 孩患病概率时 不需考虑性别出现概率 则直接在该性别中计算即可 男 女 孩患病概率 后代中男 女 孩中患病概率 计算 患病男 女 孩 的概率时 则需在整个后代中计算 即患病男 女 孩的概率 患病男 女 孩在全部后代中的概率 4 基因位置的判断方法 1 在常染色体上还是在x染色体上 若已知性状的显隐性 若未知性状的显隐性 2 判断基因在x y染色体的同源区段还是仅位于x染色体上 3 判断基因受核基因控制还是受质基因控制 考向一遗传系谱图判断类1 2015 广州模拟 如图为某单基因遗传病在一个家庭中的遗传图谱 据图可作出的判断是 a 该病一定是显性遗传病b 致病基因有可能在x染色体上c 1肯定是纯合子 3 4是杂合子d 3的致病基因不可能来自父亲解析根据图解 无法判断该致病基因的显隐性和位置 a错误 若该病为伴x显性遗传病 则1可以为杂合子 3为纯合子 4为杂合子 c项错误 b项正确 若该遗传病是常染色体隐性遗传病 2是携带者 d错误 答案b 考向二伴性遗传中的概率计算类2 下图为某单基因遗传病的系谱图 其中 3个体不携带该遗传病的致病基因 下列说法正确的是 a 该致病基因不可能在常染色体上b 1 4和 7的基因型相同的概率为1c 3 6和 9都是纯合子的概率为0d 4再生一女孩 其患病的概率是1 4 解析从 3个体不携带该遗传病的致病基因 且 7和 8都患病 可推出该致病基因不可能是隐性基因 用假设演绎法可推出该致病基因可能在常染色体上 也可能在x染色体上 a错误 图示患病病女性的亲代或子代部有正常的个体 说明她们都携带正常基因 都为杂合子 b正确 3 6和 9个体都不患病 都是隐性纯合子 c错误 假设致病基因在常染色体上 3 4个体的基因组成分别为aa aa 再生一女孩患病的概率是1 2 d错误 答案b 考向三基因的位置判断类3 2015 沈阳检测 1 已知果蝇的红眼 a 对白眼 a 为显性 位于x染色体上 体色灰色 b 对黑色 b 为显性 位于常染色体上 两只灰身红眼雌 雄果蝇交配得到以下类型和数量的子代 两只灰身红眼亲本的基因型为 让子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交 后代中黑身果蝇所占比例为 在子代中 纯合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为 杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为 2 已知果蝇的直毛与非直毛是一对相对性状 若实验室有纯合的直毛和非直毛雌 雄果蝇亲本 你能否通过一代杂交实验确定控制这对相对性状的等位基因是位于常染色体上还是x染色体上 请说明推导过程 3 若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于x染色体上的基因所控制的 但实验室只有从自然界捕获的 有繁殖能力的直毛雌 雄果蝇各一只和非直毛雌 雄果蝇各一只 请你通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显性性状 用遗传图解表示并加以文字说明 解析 1 由两对性状的遗传方式已知 根据双亲性状及后代表现型与分离比 灰身 黑身 3 1 雌性不表现白眼 得出亲本基因型是bbxaxa和bbxay 子代中灰身雄蝇 1 3bb 2 3bb 与黑身雌蝇 bb 杂交 后代中黑身果蝇所占比例为 2 3 1 2 1 3 在子代中 纯合灰身红眼雌蝇 bbxaxa 占全部子代的比例为1 4 1 4 1 16 杂合灰身红眼雌蝇为bbxaxa bbxaxa bbxaxa 占全部子代的比例为 2 4 1 4 2 4 1 4 1 4 1 4 5 16 2 判断遗传方式常用正 反交实验法 若结果相同 则为常染色体遗传 反之则为伴x染色体遗传 3 由于实验对象的基因型未知 因此可随机选取各种可能的不同的交配组合 同时杂交 据结果进行判断 答案 1 bbxaxa和bbxay 1 3 1 165 16 2 能 取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇 进行正交和反交 即直毛 非直毛 非直毛 直毛 若正 反交后代性状表现型一致 则该等位基因位于常染色体上 若正 反交后代性状表现型不一致 则该等位基因位于x染色体上 3 遗传图解如图 任取两只不同性状的雌 雄果蝇杂交 若后代只出现一种性状 则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为隐性 如图1 若后代果蝇雌 雄各为一种性状 则该杂交组合中雄果蝇代表的性状为显性 如图2 若后代中雌 雄果蝇均含有两种不同的性状 且各占1 2 则该杂交组合中雄果蝇的性状为隐性 如图3 1 2015 全国课标 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 真题集训 解析本题考查了位于常染色体与x染色体上的显性和隐性基因控制的遗传病的遗传特点 意在考查考生对所学知识的理解及分析应用能力 据题干可知短指为常染色体显性遗传病 常染色体遗传病在不同性别中的发病率一般无区别 a错误 红绿色盲是伴x染色体隐性遗传病 女性患者的父亲必患病 b正确 抗维生素d佝偻病为伴x染色体显性遗传病 女性患者通常多于男性患者 c错误 白化病为常染色体隐性遗传病 常表现出隔代遗传的特点 d错误 答案b 2 2015 广东 由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病 我国部分地市对新生儿进行免费筛查并为患儿提供低苯丙氨酸奶粉 下列叙述正确的是 双选 a 检测出携带者是预防该病的关键b 在某群体中发病率为1 10000 则携带者的频率约为1 100c 通过染色体检查及系谱图分析 可明确诊断携带者和新生儿患者d 减少苯丙氨酸摄入可改善新生儿患者症状 说明环境能影响表现型 解析本题考查人类遗传病的预防和检测及相关计算 意在考查考生的理解能力及综合运用能力 该病是常染色体隐性遗传病 检测出携带者可以大大降低后代发病的风险 a项正确 该病在某群体中发病率为1 10000 则隐性致病基因频率为1 100 正常显性基因频率为99 100 则携带者的频率为2 1 100 99 100 198 10000 b项错误 该病是由基因突变引起的遗传病 不能通过染色体检查来诊断 c项错误 减少苯丙氨酸摄入量可改善新生儿患者症状 说明环境能影响表现型 d项正确 答案ad 3 2015 浙江理综 甲病和乙病均为单基因遗传病 某家族遗传家系图如下 其中 4不携带甲病的致病基因 下列叙述正确的是 a 甲病为常染色体隐性遗传病 乙病为伴x染色体隐性遗传病b 1与 5的基因型相同的概率为1 4c 3与 4的后代中理论上共有9种基因型和4种表现型d 若 的性染色体组成为xxy 则产生异常生殖细胞的最可能是其母亲 解析本题考查遗传病遗传方式的判定和相关计算 意在考查考生的识图能力和分析能力 假设乙病基因用a a表示 甲病基因用b b表示 由 1和 2不患乙病而生下的女孩 1患乙病可推知 乙病为常染色体隐性遗传病 由 3和 4不患甲病而生下的男孩 7患甲病 且 4不携带甲病的致病基因 可知甲病是伴x染色体隐性遗传病 a错误 由图可推知 1的基因型为aaxbxb 3的基因型为aaxbxb 4的基因型为aaxby 则 5的基因型为1 2aaxbxb 1 2aaxbxb 故 1与 5的基因型相同的概率是1 2 b错误 3 aaxbxb 与 4 aaxby 的后代中基因型有2 4 8 种 表现型有2 3 6 种 故c错误 若 7的性染色体组成为xxy 则其基因型为xbxby 这是由异常的卵细胞 xbxb 和正常的精子 y 受精后发育而成的 故d正确 答案d 4 2014 江苏高考 有一果蝇品系 其一种突变体的x染色体上存在clb区段 用xclb表示 b基因表现显性棒眼性状 l基因的纯合子在胚胎期死亡 xclbxclb与xclby不能存活 clb存在时 x染色体间非姐妹染色单体不发生交换 正常果蝇x染色体无clb区段 用x 表示 果蝇的长翅 vg 对残翅 vg 为显性 基因位于常染色体上 请回答下列问题 1 图