高考生物一轮复习 14 基因在染色体上 伴性遗传课件 新人教版必修2.ppt

第4课时基因在染色体上 伴性遗传课前落实知识点一萨顿的假说 判一判 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 3 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 4 成对的基因和染色体来源不同 5 减数分裂中基因和染色体的行为一致 知识点二基因位于染色体上的实验证据1 实验过程及现象 2 实验现象的解释 知识点三伴性遗传1 概念 控制性状的基因位于 上 遗传总是和 相关联的现象 2 分类与特点 教材解读1 教材28页 思考与讨论 并结合下面框中类比推理法模拟萨顿的推导过程 2 教材29页图2 9雌雄果蝇体细胞染色体图解 3 教材30页第2 3自然段及左边图解 了解相应技术手段及基因在染色体上呈线性排列这一结论 4 教材36 37页伴性遗传在实践中的应用 5 教材37页练习一中3题 教材38页中二和教材39页自我检测一中判断题2 4 5 教材40页二中2题 四中1 2题都是经典好题 自我校对知识点一 1 2 3 4 5 知识点二1 红眼 白眼 2 xwxwyxwxwxwyxwxw知识点三1 性染色体上性别2 交叉遗传男女男性 考点透析考点一基因在染色体上的实验证据核心突破1 细胞内的染色体的类别及分类依据 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 特别提醒 1 由性染色体决定性别的生物才有性染色体 2 雌雄同株的植物无性染色体 3 性别分化只影响表现型 染色体组成和基因型不变 4 性别相当于一对相对性状 其传递遵循分离定律 3 摩尔根果蝇杂交实验分析 1 f2中红眼与白眼比例为3 1 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 后代性状比为1 1 仍符合基因的分离定律 3 实验验证 测交 4 实验方法 假说 演绎法 5 实验结论 基因在染色体上 知能拓展染色体的倍数决定性别在膜翅目昆虫中的蚂蚁 蜜蜂 黄蜂和小蜂等动物中 其性别与染色体的倍数有关 雄性为单倍体 雌性为二倍体 如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵发育而成的 因而具有单倍体的染色体数 n 16 蜂王和工蜂是由受精卵发育成的 具有二倍体的染色体数 2n 32 性别决定过程的图解如下 针对训练1 2012 江苏 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 答案b解析性染色体上的基因并不都与性别决定有关 如色盲基因 a错误 染色体是基因的载体 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 b正确 不同的细胞里面的基因选择性表达 并不针对某一条染色体 c错 x和y为同源染色体 经过减数第一次分裂 次级精母细胞有的含x染色体 有的含y染色体 d错 2 2011 福建 火鸡的性别决定方式是zw型 zw zz 曾有人发现少数雌火鸡 zw 的卵细胞未与精子结合 也可以发育成二倍体后代 遗传学家推测 该现象产生的原因可能是卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合 形成二倍体后代 ww的胚胎不能存活 若该推测成立 理论上这种方式产生后代的雌雄比例是 a 雌 雄 1 1b 雌 雄 1 2c 雌 雄 3 1d 雌 雄 4 1 答案d解析由题中提供的信息可知 雌火鸡 zw 的卵细胞有两种 即含z的卵细胞和含w的卵细胞 根据卵细胞形成的特点 若产生的卵细胞中含z 则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是z w w 卵细胞与这三个极体结合形成zz zw zw的后代 若产生的卵细胞中含w性染色体 则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是w z z 卵细胞与其同时产生的极体结合形成ww zw zw的后代 又知ww的胚胎不能存活 由此可推测产生后代的雌雄比例为4 1 考点二伴性遗传与遗传系谱图的判定核心突破1 概念理解 1 基因位置 性染色体上 x y或z w上 2 特点 与性别相关联 即在不同性别中 某一性状出现概率不同 特别提醒 1 可用 组合子代中的表现型确定性别 2 可用 组合根据子代的结果 确定亲本中显性性状或隐性性状与父本或母本的对应关系 3 可用 组合确定基因位置是在常染色体上还是x染色体上 易错必明1 伴性遗传与基因的分离定律的关系 1 伴性遗传遵循基因的分离定律 伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传 若就一对相对性状而言 则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 2 伴性遗传有其特殊性 雌雄个体的性染色体组成不同 有同型和异型两种 有些基因只存在于x或z染色体上 y或w染色体上无相应的等位基因 从而存在像xby或zdw的单个隐性基因控制的性状也能表现 y或w染色体非同源区段上携带的基因 在x或z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 2 伴性遗传与基因的自由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或两对以上的相对性状的遗传时 位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理 位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理 整体上则按基因的自由组合定律处理 3 图示分析三者之间的关系 在上面的示意图中 1 2为一对性染色体 3 4为一对常染色体 则基因a a b b遵循伴性遗传规律 基因a与a b与b c与c遵循分离定律 基因a a 与c c b b 与c c 遵循自由组合定律 而a a 与b b 不遵循 在细胞学基础上 减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体存在交叉互换 但若不出现交叉互换 则基因ab与ab整体上遵循基因分离定律 针对训练3 2011 上海 某同学养了一只黄底黑斑猫 宠物医生告诉他 猫的性别决定方式为xy型 xx为雌性 xy为雄性 猫的毛色基因b b位于x染色体上 b控制黑毛性状 b控制黄毛性状 b和b同时存在时毛色表现为黄底黑斑 若该同学选择一只黄猫与自己养的黄底黑斑猫配种 产下的小猫毛色和性别可能是 a 黄底黑斑雌猫 黄色雌猫或雄猫 黑色雄猫b 黑色雌猫 黄色雌猫或雄猫c 黄底黑斑雌猫或雄猫 黄色雄猫d 黄底黑斑雌猫或雄猫 答案a解析因猫为xy型性别决定方式 控制毛色的基因b b位于x染色体上 且基因b与b为共显性关系 则黄猫 xby 与黄底黑斑猫 xbxb 交配 子代应为黄底黑斑雌猫 xbxb 黄色雌猫 xbxb 黑色雄猫 xby 黄色雄猫 xby 1 1 1 1 故a正确 4 2012 天津 果蝇的红眼基因 r 对白眼基因 r 为显性 位于x染色体上 长翅基因 b 对残翅基因 b 为显性 位于常染色体上 现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配 f1代的雄果蝇中约有1 8为白眼残翅 下列叙述错误的是 a 亲本雌果蝇的基因型为bbxrxrb 亲本产生的配子中含xr的配子占1 2c f1代出现长翅雄果蝇的概率为3 16d 白眼残翅雌果蝇能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 答案c解析此题考查了伴性遗传和常染色体遗传 同时还考查了减数分裂的相关内容 据题干信息 可推出亲本基因型为bbxrxr bbxry 故a b均正确 c选项 f1代长翅为3 4 雄性为1 2 因此出现长翅雄果蝇的概率应为3 8 d选项 减数第二次分裂中同源染色体已分离 并且经过了染色体的复制 可能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 因此正确 考点三遗传系谱图的判断核心突破第一步 确认或排除细胞质遗传 1 若系谱图中 女患者的子女全部患病 正常女性的子女全正常 即子女的表现型与母亲相同 则最可能为细胞质遗传 如图1 2 若系谱图中 出现母亲患病 孩子有正常的情况 或者 孩子患病母亲正常 则不是母系遗传 第二步 确认或排除伴y遗传 1 若系谱图中女性全正常 患者全为男性 而且患者的父亲 儿子全为患者 则最可能为伴y遗传 如图2 2 若系谱图中 患者有男有女 则不是伴y遗传 第三步 判断显隐性 1 无中生有 是隐性遗传病 如图3 2 有中生无 是显性遗传病 如图4 第四步 确认或排除伴x染色体遗传 1 在已确定是隐性遗传的系谱中 女性患者 其父或其子有正常的 一定是常染色体遗传 图5 6 女性患者 其父和其子都患病 最可能是伴x染色体遗传 图7 2 在已确定是显性遗传的系谱中 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 最可能是伴x染色体遗传 图9 图10 第五步 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 再根据患者性别比例进一步确定 2 典型图解 图11 上述图解最可能是伴x显性遗传 针对训练5 2012 江苏 人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病 基因为h h 和乙遗传病 基因为t t 患者 系谱图如下 以往研究表明在正常人群中hh基因型频率为10 4 请回答下列问题 所有概率用分数表示 1 甲病的遗传方式为 乙病最可能的遗传方式为 2 若 3无乙病致病基因 请继续以下分析 2的基因型为 5的基因型为 如果 5与 6结婚 则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 如果 7与 8再生育一个女儿 则女儿患甲病的概率为 如果 5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子 则儿子携带h基因的概率为 答案 1 常染色体隐性遗传伴x隐性遗传 2 hhxtxthhxty或hhxty 1 36 1 60000 3 5 解析 1 根据系谱图中正常的 1和 2的后代中有一个女患者为 2 说明甲病为常染色体隐性遗传 正常的 3和 4的后代中有一个患者 9 说明乙病为隐性遗传病 图中的4个乙病患者都为男性 没有女患者 从发病率上看男性大于女性 所以乙病最有可能的遗传方式为伴x隐性遗传 2 2患甲病 所以可以推出 1和 2关于甲病的基因型为hh 3无乙致病基因 所以乙病确定为伴x隐性遗传 根据交叉遗传的特点 1的致病基因是由其母 2遗传的 所以 2关于乙病的基因型为xtxt 综合以上内容 2的基因型为hhxtxt 对于 5的基因型 根据系谱可以看出 1和 2关于甲病的基因型为hh 这样 5关于甲病的基因型为hh或hh 而 5不患乙病 所以关于乙病的基因型为xty 所以 5的基因型为hhxty或hhxty 6的基因型为h xtx 5的基因型为h xty 如果 5和 6结婚 后代患甲病 则 5和 6与甲病有关的基因型应为2 3hh和2 3hh 这样后代患甲病的概率为2 3 2 3 1 4 1 9 如果后代患乙病 则 5和 6与乙病有关的基因型应为xty和1 2xtxt 所生的男孩患乙病的概率为1 2 1 2 1 4 综合以上内容 所生男孩同时患两种病的概率为1 9 1 4 1 36 7的基因型可能为1 3hh或2 3hh 根据题意在正常人群中hh的基因型频率为10 4 此值就是 8基因型为hh的概率 所以 女儿患甲病的概率 2 3 10 4 1 4 1 60000 5的基因型为1 3hh或2 3hh 只涉及甲病 与之婚配的是携带者 基因型为hh 两者的后代中表现型正常的概率为1 2 3 1 4 5 6 而出现携带者hh的概率为1 3 1 2 2 3 1 2 1 2 这样儿子携带h基因的概率为 1 2 5 6 3 5 方法技能方法技能 利用自由组合定律预测遗传病概率当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病情况的概率分析如下 以上各种情况可概括如下图 典例1 创新题 如图所示是某单基因遗传病系谱图 通过基因诊断知道3号个体不携带该遗传病的致病基因 有关该遗传病的分析错误的是 a 该致病基因的遗传遵循孟德尔的基因分离定律b 6号和7号生育患该遗传病小孩的概率为1 8c 如果6号和7号的第一个小孩患该遗传病 那么第二个小孩还患该遗传病的概率为1 4d 3号和4号再生一个男孩是正常的概率为1 4 课堂笔记 解析 所有的细胞核遗传都遵循孟德尔的遗传定律 3号个体不携带该遗传病的致病基因 但是8号患病 因此该病是伴x染色体隐性遗传病 设a表示该致病基因 5号患病 则1号的基因型是xaxa 可推知6号的基因型是xax 其是携带者的概率为1 2 7号的基因型是xay 因此6号和7号生育患该遗传病小孩的概率为1 8 如果6号和7号的第一个小孩患病 则6号一定是携带者 那么第二个小孩患病的概率为1 4 3号和4号的基因型分别是xay xaxa 故再生一个男孩是正常的概率为1 2 答案 d 易错警示 对x y染色体上同源区段和非同源区段上基因的遗传混淆而辨别不清 典例2 已知果蝇红眼 a 和白眼 a 由位于x染色体上 区段 与y染色体非同源区段 上的一对等位基因控制 而果蝇刚毛 b 和截毛 b 由x和y染色体上 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 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 课堂笔记 错因分析 对x y同源和非同源区段上基因的遗传规律不清楚 解析 分析题意可知 纯种野生型雄果蝇 xbyb 与突变型雌果蝇 xbxb 杂交 子代为xbxb 刚毛 和xbyb 刚毛 a正确 纯种野生型雄果蝇 xay 与突变型雌果蝇 xaxa 杂交 子代为xaxa 红眼 和xay 白眼 b错误 纯种野生型雌果蝇 xbxb 与突变型雄果蝇 xbyb 杂交 子代为xbxb 刚毛 和xbyb 刚毛 c错误 纯种野生型雌果蝇 xaxa 与突变型雄果蝇 xay 杂交 子代为xaxa 红眼 和xay 红眼 d错误 答案 a 纠错笔记 1 人的性染色体上不同区段图析 x和y染色体有一部分是同源的 图中 区段 该部分基因互为等位基因 另一部分是非同源的 图中的 1 2区段 该部分基因不互为等位基因 3 基因在 1 2任何区段上都与性别有关 在男性 女性中的发病率都不相同 4 若将上图改为果蝇的性染色体 应注意大而长的为y染色体 短而小的为x染色体 且在描述时注意 雌雄 与人的 男女 区别 杂交 与人的 婚配 区别 5 若将上图改为 zw型性染色体 注意z与x的对应 w与y的对应关系 实验精讲课题5基因在染色体上位置的实验探究理论指导1 理论依据基因在染色体上 染色体分为常染色体和性染色体 大多为x y 判断基因的位置就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中 2 探究思路 1 探究基因位于常染色体上还是x染色体上 在已知显隐性性状的条件下 可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 在未知显性性状 或已知 条件下 可设置正反交杂交实验 3 探究基因位于细胞核还是位于细胞质 实验依据 细胞质遗传具有母系遗传的特点 子代性状与母方相同 因此正 反交结果不相同 且子代性状始终与母方相同 实验设计 设置正反交杂交实验 3 注意事顶 1 看清实验材料是植物还是动物 植物一般为雌雄同株无性别决定 其基因位置只有两种情况 细胞质或细胞核 但有些植物为xy型性别决定的雌雄异株植物 则基因位置分三种情况 动物一般为雌雄异体 则基因位置分三种情况 2 遗传材料中常考动植物类型 常考查的雌雄同株植物有豌豆 小麦 玉米 黄瓜等 其基因位置只有两种情况 细胞质或细胞核 常考查的雌雄异株 xy型性别决定 的植物有女娄菜 大麻 石刀板菜 杨树 柳树 银杏等基因位置分三种情况 细胞质 细胞核内的x染色体和常染色体 动物一般为雌雄异体 注意常考两种性别决定 xy型 如人 果蝇和其它未明确说明但不是zw型性别决定的动物 和zw型 常考查的包括鸡在内的鸟类和一些昆虫 如家蚕等 实战演练 例 2013 衡水 萨顿运用类比推理方法提出 控制生物性状的基因位于染色体上 的假说 摩尔根起初对此假说持怀疑态度 他及其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究 杂交实验图解如下 请回答下列问题 1 上述果蝇杂交实验现象 支持 不支持 萨顿的假说 根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有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 2 摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设 以下的实验图解是他们完成的测交实验之一 说明 测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的f1 上述测交实验现象并不能充分验证其假设 其原因是 为充分验证其假设 请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案 要求写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可 控制眼色的等位基因为b b 提示 亲本从上述测交子代中选取 写出实验亲本的基因型 预期子代的基因型 解析 1 在摩尔根的实验中 f2中只有雄性的果蝇出现了突变性状 这说明该对相对性状的遗传是与性别有关的 将控制眼色的基因定位于性染色体上可以圆满地解释相应的现象 这说明该实验是支持萨顿假说的 2 利用f1中的雌果蝇进行测交实验时 无论基因在性染色体上还是在常染色体上 后代均会出现1 1 1 1的性状分离比 根据性染色体遗传的规律 可以选用显性的雄性和隐性的雌性果蝇杂交 如果控制眼色的基因在x染色体上 后代中的雄性与亲本中的雌性具有相同的性状 而后代中的雌性与亲本中的雄性的性状相同 与基因在常染色体上的情况是完全不同的 答案 1 支持控制眼色的基因只位于x染色体上 2 控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于x染色体上 测交实验结果皆相同 xbxb xbyxbxb xby 高考随堂考向一基因和染色体的关系1 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杂合子发生染色体缺失后 可表现出a基因的性状 答案a解析基因突变是基因内部个别碱基对的突变 它不影响染色体的结构和数目 所以a项不能说明核基因和染色体行为存在平行关系 考向二性别决定2 2011 山东 人类的繁衍遵循一定的自然规律 其性别的决定因素是 a 遗传因素b 生活环境c 血型d 性激素 答案a解析人类的性别是由性染色体决定的 因此 决定性别的因素应该是遗传因素 a 非秃顶色盲儿子的概率为1 4b 非秃顶色盲女儿的概率为1 8c 秃顶色盲儿子的概率为1 8d 秃顶色盲女儿的概率为0 答案cd解析假设红绿色盲的相关基因为a a 根据题意可以推出 3的基因型为bbxaxa 4的基因型为bbxay 两对性状分开考虑 后代关于秃顶的基因型为1 2bb 1 2bb 即女孩不秃顶 男孩有一半的可能秃顶 后代关于色盲的基因型为1 4xaxa 1 4xaxa 1 4xay 1 4xay 由于两种性状是独立遗传的 可以推出后代中非秃顶色盲儿子的概率为1 8 非秃顶色盲女儿的概率为1 4 秃顶色盲儿子的概率为1 8 秃顶色盲女儿的概率为0 所以c和d正确 4 2012 山东 几种性染色体异常果蝇的性别 育性等如图所示 1 正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为 在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是 条 2 白眼雌果蝇 xrxry 最多能产生xr xrxr 和 四种类型的配子 该果蝇与红眼雄果蝇 xry 杂交 子代中红眼雌果蝇的基因型为 3 用黑身白眼雌果蝇 aaxrxr 与灰身红眼雄果蝇 aaxry 杂交 f1雌果蝇表现为灰身红眼 雄果蝇表现为灰身白眼 f2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为 从f2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交 子代中出现黑身白眼果蝇的概率为 4 用红眼雌果蝇 xrxr 与白眼雄果蝇 xry 为亲本杂交 在f1群体中发现一只白眼雄果蝇 记为 m m果蝇出现的原因有三种可能 第一种是环境改变引起表现型变化 但基因型未变 第二种是亲本果蝇发生基因突变 第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时x染色体不分离 请设计简便的杂交试验 确定m果蝇的出现是由哪一种原因引起的 实验步骤 结果预测 若 则是环境改变 若 则是基因突变 若 则是减数分裂时x染色体不分离 答案 1 28 2 xryy 注 两空顺序可以颠倒 xrxr xrxry 3 3 11 18 4 实验步骤 m果蝇与