高考生物一轮复习 第8章 基因和染色体的关系课件 新人教版 .ppt

第8章基因和染色体的关系第一讲减数分裂和受精作用第二讲基因在染色体上与伴性遗传 目录 1 减数第一次分裂过程中 同源染色体的分离 导致染色体数目减半 2 减数第二次分裂与有丝分裂相似 不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体 3 精子形成过程中 细胞质都是均等分裂的 卵细胞形成过程中 初级 次级 卵母细胞的细胞质不均等分裂 极体的细胞质均等分裂 4 减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有 同源染色体联会形成四分体 同源染色体分离 5 减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有 着丝点分裂 染色体数目暂时加倍 6 受精作用可以激活卵细胞 受精卵核内的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞 一 减数分裂 1 适用范围 2 特点 3 结果 生殖细胞中的染色体 有性生殖的生物 染色体复制一次 细胞分裂两次 数目减半 二 减数分裂过程中染色体的行为 以动物细胞为例 1 减数第一次分裂过程 1 图像 时期 判断理由 前期 四分体时期 同源染色体相互配对形成四分体 2 图像 期 判断理由 中期 成对的同源染色体排列在细胞中央的赤道板上 3 图像 时期 判断理由 后期 成对的同源染色体彼此分离 分别向细胞两极移动 2 减数第二次分裂 1 中期和后期的细胞分裂图 2 写出上述两个时期染色体的行为变化 中期 染色体排列在上 后期 染色体数目加倍 赤道板 着丝点一分为二 染色单体变成染色体 三 精子与卵细胞的产生精 卵 母细胞 a b c1 写出上述细胞可能的名称a b c 2 写出 过程中染色体的主要变化 交叉互换 分离 分裂 分开 初级精 卵 母细胞 次级精 卵 母细胞或极体 精细胞 卵细胞或极体 联会 四分体 同源染色体 着丝点 染色单体 3 精子和卵细胞形成过程中的差异 1 细胞质分裂方式 精子形成过程 两次细胞质都是 卵细胞形成过程 初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时 极体分裂时 2 生殖细胞数目 精细胞 卵细胞 3 是否变形 横线上填 经过 或 不经过 精子的形成变形 卵细胞的形成变形 均等分裂 不均等分裂 均等分裂 4个 1个 经过 不经过 想一想 精子和卵细胞的形成都经过了减数分裂过程 精子和卵细胞中的遗传物质含量相同吗 为什么 提示 不相同 减数分裂过程中只是将核内遗传物质减半 故精子和卵细胞中核遗传物质含量相等 而细胞质内的遗传物质是随机分配的 且卵细胞形成过程中细胞质经过了两次不均等分裂 故精子和卵细胞的质遗传物质是不相同的 四 受精作用 1 概念 相互识别 融合成为的过程 2 实质 精子的与卵细胞的融合 3 结果 受精卵中与体细胞相同 其中一半来自 另一半来自 卵细胞和精子 受精卵 细胞核 细胞核 染色体数目 父方 母方 知识体系构建 初级精母细胞 次级精母细胞 精子 减数第一次分裂 初级卵母细胞 次级卵母细胞 卵细胞 减数第二次分裂 受精卵 有丝分裂 精子和卵细胞的形成 1 2012 江苏卷t8a 观察2n 6的某生物减数第二次分裂后期细胞 可见移向每一极的染色体有4条 其合理解释是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 2 2011 山东卷t8 基因型为aaxby的小鼠产生了一个不含性染色体的aa型配子 等位基因a a位于2号染色体上 其原因可能是2号染色体在减数第一次分裂时未分离 3 2010 安徽卷t2ad 雄蛙的一个体细胞经有丝分裂产生的两个子细胞 c1 c2 一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞 s1 s2 其细胞核中dna数目c1与c2相同 s1与s2不同 贮存的遗传信息c1与c2不相同 s1与s2相同 4 2009 福建卷t3a 染色体不分离或不能移向两极 导致染色体数目变异 仅发生在减数分裂过程中 1 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 间期是否复制 复制 不复制 分裂过程中细胞名称 性原细胞 初级性母细胞 次级性母细胞 或极体 次级性母细胞 或极体 精细胞或卵细胞和极体 着丝点变化 不分裂 分裂 染色体数目变化 2n n 减半 n 2n n 项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 dna数目变化 2n 4n 2n 2n n 减半 染色体主要行为 有联会现象 四分体的非姐妹染色单体交叉互换 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 着丝点分裂 染色单体分开 染色单体 无 0 有 4n 有 2n 有 2n 无 0 同源染色体 有 n对 无 2 一个细胞内的dna和染色体数目变化曲线 1 染色体加倍 只在姐妹染色单体分开时加倍 即着丝点分裂时 间期时染色体复制但染色体数目不加倍 2 dna加倍 只在间期dna复制后加倍 3 染色体和dna减半 减数第一次分裂末期均减半 减数第二次分裂末期dna减半 而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同 4 减数分裂过程中dna与染色体数目的比例关系 关键一点 精子和卵细胞种类和数目的计算方法 1个含n对等位基因的精原细胞 经过减数分裂后 能形成4个精子 2种类型 1个含n对等位基因的卵原细胞 经过减数分裂后 能形成1个卵细胞 1种类型 1个含n对同源染色体的生物体 经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞 高考地位 本考点知识难度较大 重在理解识记 高考中是命题的热点 重点之一 命题角度 1 利用图示为信息载体 结合生物遗传 变异考查减数分裂过程中异常现象的发生 如典例1 2 结合曲线考查减数分裂过程中染色体 核dna变化规律 如典例2 典例1 某雄性动物个体的两对等位基因a a和b b在染色体上的位置如下图所示 若只考虑这两对等位基因 则下列有关说法不正确的是 a 若dna复制时其中一个基因b发生突变 则最多可产生三种基因型的精细胞b 若发生交叉互换 则最多可产生四种基因型的精细胞c 若正常分裂 则最多能产生两种基因型的精细胞d 光学显微镜下可观察到这两条染色体的形态 结构有明显差异 解析 若dna复制时其中一个基因b发生突变 则最多可生成ab ab ab三种基因型的精细胞 若发生交叉互换 则最多可产生ab ab ab ab四种基因型的精细胞 若正常分裂 则最多能产生ab ab两种基因型的精细胞 由图可知 这两条染色体上的等位基因的碱基序列有差异 用光学显微镜观察不到这种差异 答案 d 典例2 分析下面为细胞分裂过程示意图 不能得出 a 如图所示细胞分裂过程中 核dna复制发生了三次b 若在a点使核dna带上放射性同位素标记 则在cd段可检测到含有放射性的核dna占100 c 在图中的ef段和op段 细胞中含有的染色体组数是相等的d 图中l点 m点所示过程的进行 与细胞膜的流动性有关 解析 分析图可知 细胞依次经过有丝分裂 减数分裂 受精作用和有丝分裂的过程 可见核dna复制了三次 在a点使核dna分子带上放射性同位素标记 由于dna进行的是半保留复制 即形成的子代核dna中各含有一条含放射性的母链 故着丝点断裂 cd段 后形成的核dna分子全有放射性 op段包括有丝分裂后期 该时期染色体数目加倍 而ef段包括有丝分裂末期及减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂的前期 中期 后期 这个时间段染色体数目正常 图中l点到m点表示受精作用 精子和卵细胞融合与细胞膜的流动性有关 答案 c 有丝分裂和减数分裂图像判断 1 2012 江苏高考 观察到的某生物 2n 6 减数第二次分裂后期细胞如右图所示 下列解释合理的是 a 减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离b 减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离c 减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次d 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 解析 该生物是含有6条染色体的二倍体 正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体 分析图示知 着丝点分裂后分到两极的染色体各有4条 比正常时多一条 其原因可能是在减数第一次分裂时 一对同源染色体没有分开 答案 a 2 2011 江苏高考 右图为基因型aabb的某动物进行细胞分裂的示意图 相关判断错误的是 a 此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞b 此细胞中基因a是由基因a经突变产生的c 此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞d 此动物体细胞内最多含有四个染色体组 解析 此细胞中无同源染色体 应处于减数第二次分裂时期 故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞 也可能是极体 因亲代基因型为aabb 故细胞中的a基因只能是基因突变产生的 此细胞若为次级精母细胞 则形成的两个精子是两种类型 若为次级卵母细胞 则形成一个极体和一个卵细胞 一个卵细胞只能是一种类型 该动物体细胞中含两个染色体组 在有丝分裂的后期染色体数目加倍 则可含有四个染色体组 答案 a 3 2008 广东高考 以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期示意图 正确的描述是 a 纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开b 纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动c 同源染色体排列在赤道板上d 减数第一次分裂染色体排列在赤道板上 解析 图为同源染色体分离 着丝点并没有分裂 图为减数第二次分裂的后期 着丝点分裂 纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开 细胞中无同源染色体 图为减数第一次分裂的中期 同源染色体排列在赤道板上 图为减数第二次分裂的中期 答案 c 1 主要分裂时期图像 1 三个前期图的判断 2 三看法 图像判断方法 一看染色体数 高考地位 本考点知识难度较大 关键在于知识的应用 属高考命题的重点 热点之一 命题角度 1 以图示为信息载体考查识图判断能力 如典例3 2 通过曲线和图示相结合 考查减数分裂和受精作用过程中主要变化规律 如典例4 典例3 下图为高等动物的细胞分裂示意图 下列叙述正确的是 a 图甲一定为次级精母细胞b 图乙一定为初级精母细胞c 图丙为次级卵母细胞或极体d 图丙中的m m为一对同源染色体 解析 图甲是减数第二次分裂后期 其细胞质是均等分裂的 可能为次级精母细胞或第一极体 a错误 图丙为减数第二次分裂后期 其细胞质是不均等分裂 应是次级卵母细胞 不可能为极体 c错误 图丙中的m m不是同源染色体 应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体 d错误 图乙是减数第一次分裂后期 其细胞质是均等分裂的 所以应是初级精母细胞 b正确 答案 b 典例4 下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核dna数比例的变化关系 图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像 请据图回答 1 图1中bc段形成的原因是 de段形成的原因是 2 图2中 细胞处于图1中的cd段 3 图2中具有同源染色体的是 细胞 乙细胞中的 和 组成 和 是 甲细胞中有 个染色体组 4 图2中丙细胞含有 条染色单体 该细胞处于 期 5 图2中丁细胞的名称为 如果丁细胞中的m为x染色体 则n一定是 若m的姐妹染色单体上出现等位基因 其原因是发生了 解析 1 图1中的bc段因dna的复制 使染色体和核dna数量比由1变为1 2 de段因着丝点的断裂 使染色体和核dna的数量比由1 2变为1 2 图1中的cd段表示一条染色体上有2个dna分子 故与图2的丙 丁对应 3 分析图2可知 图甲细胞处于有丝分裂的后期 图乙为精原细胞 图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期 图丁为次级精母细胞 所以含有同源染色体的是甲 乙和丙 乙细胞中的 和 为一组非同源染色体 是一个染色体组 和 形态大小 相同 但来源不同 为一对同源染色体 甲细胞内每一形态的染色体有4条 故有4个染色体组 4 图丙同源染色体分离 处于减数第一次分裂的后期此时细胞中共有8条染色单体 5 若姐妹染色单体上有等位基因 可能是由基因突变或四分体时期的非姐妹染色单体交叉互换引起的 答案 1 dna复制着丝点分裂 2 丙 丁 3 甲 乙 丙一个染色体组一对同源染色体4 4 8减数分裂第一次分裂后 5 次级精母细胞常染色体同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换 基因重组 或基因突变 二 实验步骤 1 装片制作 同有丝分裂装片制作过程 2 显微观察 三 易误点拨本实验材料选择是关键 宜选用雄性个体生殖器官 其原因是 1 雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数 2 在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下 才继续完成减数第二次分裂 高考实验对接 2008 江苏高考 为了观察减数分裂各时期的特点 实验材料选择恰当的是 蚕豆的雄蕊 桃花的雌蕊 蝗虫的精巢 小鼠的卵巢a b c d 选项 分析 对接教材 蚕豆的雄蕊是其雄性生殖器官 能通过减数分裂产生精子 且数量多 适合作观察减数分裂的实验材料 故 项正确 实验材料选择与教材实验不同 教材选用蝗虫精巢 但与教材实验选材依据完全相符 桃花雌蕊是其雌性生殖器官 该器官内也存在减数分裂过程 但与雄性生殖器官相比 产生的生殖细胞数量少 不利于在显微镜下观察 不适合该实验 故 项错误 与教材实验选材不同 专门设置植物雌性生殖器官 由于产生配子数量少而不适宜作该实验材料 选项 分析 对接教材 蝗虫精巢是其雄性生殖器官 该器官进行旺盛的减数分裂过程 且产生雄配子数量大 适合作该实验的材料 故 项正确 与教材实验选材完全相同 小鼠卵巢是雌性生殖器官 动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下 才能继续完成减数第二次分裂 故 项错误 与教材实验选材不同 该题中因哺乳动物的卵巢内没有连续完成减数分裂过程而不选 多维思考 1 在该实验中选用高等植物雄蕊和动物的精巢作实验材料 制片前对材料处理方法相同吗 提示 不相同 选植物材料必须先进行解离使细胞相互分离 再依次进行漂洗 染色 制片 而选用动物材料则先用胰蛋白酶处理使细胞分散 再进一步处理制片 2 在该实验中能否在显微镜下观察到一个细胞内染色体行为的连续变化 提示 不能 因制片时细胞已被杀死 1 曲线模型 1 信息解读 bc段 jk段形成原因是dna分子复制 de段 eo段形成原因是同源染色体分开 fg段 lm段形成原因是着丝点分裂后形成的染色体均分列两个子细胞中 pq段 rs段形成原因是由于染色体着丝点分裂 姐妹染色单体分开 hi段形成原因是由于受精作用 2 核dna 染色体变化曲线的识别判断 三看法 看 染色体峰值 染色体数目最大为4n的是有丝分裂 染色体数目最大为2n的是减数分裂 看 dna复制和分裂次数 斜线代表dna复制 竖直下降代表细胞分裂完成 因此斜线出现1次 而竖直下降2次的为减数分裂 斜线出现1次 而竖直下降1次的为有丝分裂 看 结果 分裂完成后 染色体或核dna的数量与分裂前相等则为有丝分裂 若减半则为减数分裂 典例 甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图形 乙图表示该种生物的细胞内染色体及dna相对含量变化的曲线图 根据此曲线和图回答下列问题 1 甲图中的a b分别处于什么分裂什么时期 a b 2 乙图中8处发生的生理过程叫 3 乙图细胞内含有染色单体的区间是 和9 11 不含同源染色体的区间是 4 若该生物体细胞中染色体数为20条 则一个细胞在4 5时期染色体数目为 条 5 同源染色体的分离发生在区间 6 时期6与11的共同点是 7 甲图中b细胞对应乙图中的区间是 形成的子细胞是 解析 1 甲图中的a时期姐妹染色单体分开 同侧存在同源染色体 属于有丝分裂后期 b时期四分体分开 是减数第一次分裂后期 2 乙图中曲线a表示dna相对含量 曲线b表示染色体的相对含量 8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍 说明进行了受精作用 3 减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体 即区间1 6和9 11存在染色单体 不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中 4 根据曲线可知4 5时期染色体数目为20条 5 同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期 即区间3 4 6 6和11共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍 都存在姐妹染色单体分开的情况 7 甲图中的b是减数第一次分裂后期 染色体将要减半 因为是雌性动物 所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞 答案 1 有丝分裂后期减数第一次分裂后期 2 受精作用 3 1 65 8 4 20 5 3 4 6 着丝点分裂 染色体分别向两极移动 且染色体数目加倍 7 3 4极体和次级卵母细胞 高考随堂体验 1 2012 上海高考 右图为细胞内染色体状态示意图 这种染色体状态表示已发生 a 染色体易位b 基因重组c 染色体倒位d 姐妹染色单体之间的交换 解析 减数分裂四分体时期 一对同源染色体中的相邻两个非姐妹染色单体间的交叉互换可导致基因重组 这种交叉互换有别于染色体结构变异中的染色体易位 前者互换的是等位基因 或相同基因 而后者交换的是非等位基因 答案 b 2 2010 上海高考 某二倍体动物的某细胞内含10条染色体 10个dna分子 且细胞膜开始缢缩 则该细胞 a 处于有丝分裂中期b 正在发生基因自由组合c 将形成配子d 正在发生dna复制解析 因细胞内含10条染色体 10个dna分子 且细胞膜开始缢缩 则该细胞每一极有5条染色体 5个dna分子 又因该细胞为二倍体动物的某细胞 则该细胞应是处于减数第二次分裂后期的细胞 分裂结束形成配子 答案 c 3 2010 江苏高考 人类精子发生过程中 下列说法正确的是 多选 a 细胞中染色单体数最多可达92条b 姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的c 染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前d 一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1 223 解析 人体体细胞中含有46条染色体 在减数第一次分裂前的间期 dna复制可能出现差错 导致姐妹染色单体携带的遗传信息可能不同 复制后的每条染色体上含有两条姐妹染色单体 故细胞中染色单体数最多可以达到92条 非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期 同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期 一个精原细胞可产生4个精子 且两两相同 故其产生两个相同精子的概率最大为1 答案 abc 4 2012 海高考 在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体 下表中 能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是 a 甲b 乙c 丙d 丁解析 在有丝分裂后期由于着丝点分裂 染色单体分开成为子染色体 使染色体数目加倍 可知生物体的体细胞内染色体数为20条 减数第一次分裂结束 染色体减半 在减数第二次分裂后期之前 染色单体不分开 这时染色体数为10条 染色单体为20条 减数第二次分裂后期 染色单体分开成为子染色体 染色体数为20条 无染色单体 答案 b 5 2011 上海高考 下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时 处于四个不同阶段的细胞 中遗传物质或其载体 的数量 下列表述与图中信息相符的是 a 所处阶段发生基因自由组合b 代表初级精母细胞c 代表染色体d 中 的数量比是2 4 4 1解析 分析图示可知 为精原细胞 为初级精母细胞 在减 前期 后期可发生基因自由组合 为次级精母细胞 为精细胞 表示染色体 表示染色单体 表示dna 中 dna的数量比是2 4 2 1 答案 a 6 2011 天津高考 玉米花药培养的单倍体幼苗 经秋水仙素处理后形成二倍体植株 右图是该过程中某时段细胞核dna含量变化示意图 下列叙述错误的是 a a b过程中细胞内不会发生基因重组b c d过程中细胞内发生了染色体数加倍c e点后细胞内各染色体组的基因组成相同d f g过程中同源染色体分离 染色体数减半 解析 由题图dna的变化特征可推出a b为有丝分裂过程 该过程中不会发生基因重组 基因重组发生在减数分裂过程中 c d为有丝分裂的分裂期 且之前已经用秋水仙素处理 故在分裂的后期染色体数加倍 玉米是二倍体 其单倍体中的基因经复制形成的基因和原来的基因完全一样 e点后的细胞为纯合体 各染色体组的基因组成完全相同 f g为有丝分裂末期 不存在同源染色体分离 答案 d 7 2009 山东高考 小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物 请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤 供选材料及试剂 小鼠的肾脏 睾丸 肝脏 苏丹 染液 醋酸洋红染液 詹纳斯绿b 健那绿 染液 解离固定液 取材 用 作实验材料 制片 取少量组织低渗处理后 放在 溶液中 一定时间后轻轻漂洗 将漂洗后的组织放在载玻片上 滴加适量 一定时间后加盖玻片 观察 用显微镜观察时 发现几种不同特征的分裂中期细胞 若它们正常分裂 产生的子细胞是 下图是观察到的同源染色体 a1和a2 的配对情况 若a1正常 a2发生的改变可能是 解析 解答此题首先要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤熟知 取材 解离 漂洗 染色 制片 观察 然后将知识迁移到减数分裂实验观察中 a1和a2是配对的同源染色体 由于a1正常 a2比a1少一段染色体 因此是发生缺失所致 答案 小鼠 睾丸解离固定液醋酸洋红染液压片次级精母细胞 精细胞 精原细胞缺失 课时达标检测 见 限时集训 十六 1 萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说 2 摩尔根运用假说 演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说 3 一条染色体上有许多基因 呈线性排列 4 伴x隐性遗传病表现出隔代交叉遗传 男性患者多于女性患者 女性患者的父亲 儿子都是患者的特点 5 伴x显性遗传表现出连续遗传 女性患者多于男性患者 男性患者的母亲 女儿都是患者的特点 6 伴y遗传病表现出全男性遗传特点 一 基因在染色体上1 假说的提出 1 提出者是 2 依据是 3 方法是 萨顿 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 类比推理法 2 实验证据p红眼 白眼 f1f2 1 f1中雌雄果蝇的表现型 2 f2中红眼 白眼 3 1 符合定律 3 写出f2中雌雄个体的表现型及比例 雌性 雄性 都是红眼 分离 都是红眼 红眼 白眼 1 1 4 写出实验的现象及结论 实验现象 白眼性状的表现 总与相联系 实验结论 控制白眼的基因在 5 基因与染色体的关系是 一条染色体上有基因 基因在染色体上 性别 x染色体上 多个 呈线性排列 想一想 生物的基因都位于染色体上吗 提示 基因不都位于染色体上 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 二 伴性遗传 以红绿色盲为例 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 想一想 常染色体遗传与伴性遗传相比 在正 反交结果方面有什么不同 提示 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 三 遗传病 遗传病类型和遗传特点 连线 知识体系构建 测交验证 基因在染色体上 伴x隐性 伴y 常染色体显性 常染色体隐性 基因在染色体上的实验证据 1 2010 海南卷t14a 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 2 2012 江苏卷t10a 性染色体上的基因都与性别决定有关 3 2012 江苏卷t10c 生殖细胞中只表达性染色体上的基因 4 2012 天津卷t6d 白眼残翅雌果蝇 bbxrxr 能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 1 染色体分类 2 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 基因在染色体上呈线性排列 每条染色体上有许多基因 高考地位 本考点知识难度不大 主要是理解所运用的方法 在高考中常与伴性遗传结合一起综合命题 命题角度 常以果蝇进行杂交实验为背景考查对实验分析及相关概率计算问题 如典例1 答案 c 1 2011 江苏高考 某家系中有甲 乙两种单基因遗传病 如下图 其中一种是伴性遗传病 相关分析正确的是 多选 遗传系谱图的判断 a 甲病是常染色体显性遗传 乙病是伴x染色体隐性遗传b 3的致病基因均来自于 2c 2有一种基因型 8基因型有四种可能d 若 4与 5结婚 生育一患两种病孩子的概率是5 12 解析 由 4 5均患甲病 却生下正常的 7 女儿 可判断甲病为常染色体显性遗传病 由 4 5均不患乙病 却生下患乙病的 5 6 推知乙病为隐性遗传病 由于甲 乙两病中有一种是伴性遗传病 故乙病是伴x染色体隐性遗传病 3的甲病基因来自 2 而乙病基因来自 1 因为男性的x染色体只能来自其母亲 设甲病由a a基因控制 乙病由b b基因控制 则 2的基因型为aaxbxb 4 5的基因型分别为aaxbxb aaxby 则 8的基因型有4种可能 aaxbxb aaxbxb aaxbxb aaxbxb 4的基因型为aaxbxb 5的基因型为1 3aaxby 2 3aaxby 则其后代中患甲病的概率是5 6 患乙病的概率是1 2 故生一患两种病孩子的概率是5 12 答案 acd 2 2012 江苏高考 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 解析 1 由 1和 2和 2的患病情况可判断甲病为常染色体隐性遗传病 由 3和 4与 9的患病情况可判断乙病为隐性遗传病 又因男性患者多于女性 故最可能是伴x隐性遗传病 2 若 3无乙病致病基因 则可确定乙病为伴x染色体隐性遗传病 2的基因型为hhxtxt 5的基因型为 1 3 hhxty 2 3 hhxty 5的基因型为 1 3 hhxty 2 3 hhxty 6的基因型为 1 3 hh 1 2 xtxt 2 3 hh 1 2 xtxt 则他们所生男孩患甲病的概率为2 3 2 3 1 4 1 9 所生男孩患乙病 的概率为1 2 1 2 1 4 所以所生男孩同时患两种病的概率为1 9 1 4 1 36 7甲病相关的基因型是 1 3 hh 2 3 hh 8甲病相关的基因型是10 4hh 则他们所生女孩患甲病的概率为2 3 10 4 1 4 1 60000 依题中信息 5甲病相关的基因型为 1 3 hh 2 3 hh h基因携带者的基因型为hh 则他们所生儿子中表现型正常的概率为1 2 3 1 4 5 6 他们所生儿子中基因型为hh的概率为1 3 1 2 2 3 1 2 3 6 故表现型正常的儿子中携带h基因的概率是3 6 5 6 3 5 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 系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析1 首先确定是否是伴y染色体遗传病所有患者均为男性 无女性患者 则为伴y染色体遗传 2 其次判断显隐性 1 双亲正常 子代有患者 为隐性 即无中生有见图1 2 双亲患病 子代有正常 为显性 即有中生无见图2 3 亲子代都有患者 无法准确判断 可先假设 再推断 见图3 3 再次确定是否是伴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 9 男性患者 其母和其女都患病 可能是伴x染色体遗传 图10 11 高考地位 本考点知识相对难度较大 重在运用知识解决问题 在高考命题中属于常考点 热点之一 命题角度 1 根据遗传系谱图信息判断遗传方式如典例2 2 以遗传系谱图给予信息 考查识图判断能力及相关个体基因型表现型 概率计算 如典例3 典例2 2013 滨州一模 犬也存在色盲性状 如图为某一品种犬的系谱图 涂黑表示色盲 请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是 a 常染色体显性遗传b 常染色体隐性遗传c 伴x染色体显性遗传d 伴x染色体隐性遗传 解析 根据遗传系谱图可知 1号雄犬患病 但5号雌犬没有病 说明该病一定不是伴x染色体显性遗传 答案 c 典例3 下图是患甲病 显性基因为a 隐性基因为a 和乙病 显性基因为b 隐性基因为b 两种遗传病的系谱图 其中 1不是乙病基因的携带者 据图分析下列错误的是 a 甲病是常染色体显性遗传病 乙病是x染色体隐性遗传病b 与 5基因型相同的男子与一正常人婚配 则其子女患甲病的概率为1 2c 2的基因型为aaxby 2的基因型为aaxbyd 若 1与 5结婚生了一个男孩 则该男孩患一种病的概率为1 8 解析 5和 6患甲病 子代 3不患甲病 则甲病为常染色体显性遗传病 1和 2不患乙病 2患乙病 则乙病为隐性遗传病 1不是乙病基因的携带者 则乙病只能为x染色体隐性遗传病 故a正确 从甲病分析 5基因型为aa 与 5基因型相同的男子 基因型为aa 与一正常人 基因型为aa 婚配 则其子女患甲病的概率为1 2 故b正确 2的基因型为aaxby 2的基因型为aaxby c正确 1基因型为1 2aaxbxb 1 2aaxbxb与 5基因型为aaxby 则男孩患病的概率为1 4 故d错误 答案 d 1 判断多对基因是否位于同一对同源染色体上对于这一类题目 往往先杂交再自交或测交 看自交或测交后代的表现型比例是否符合基因的自由组合定律 如果符合 则说明多对基因位于不同对的同源染色体上 如果不符合 则说明可能位于同一对同源染色体上 2 判断基因在常染色体还是在x染色体上 1 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 2 在未知显性性状 或已知 条件下 可设置正反交杂交实验 若正反交结果相同 则基因位于常染色体上 若正反交结果不同 则基因位于x染色体上 3 若已知性状的显隐性 则判断方法还有 隐性雌性个体或杂合显性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交 如果后代出现隐性雄性个体 则该基因位于x染色体上 如果后代出现全部为显性 不出现隐性雄性个体 则该基因位于常染色体上 杂合显性雌性个体与 杂合 显性雄性个体杂交 如果后代出现隐性雌性个体 则该基因位于常染色体上 如果后代不出现隐性雌性个体 则该基因位于x染色体上 关键一点 正交和反交的方法也可用于判断核基因和质基因 性染色体上同源区段和非同源区段的基因 有一实验小组的同学在研究果蝇的暗红眼与朱红眼这对相对性状时 有的同学认为其基因位于常染色体上 有的同学认为位于x染色体上 已知暗红眼对朱红眼为显性 现有纯合朱红眼和暗红眼的雄果蝇各一只 纯合朱红眼和暗红眼的雌果蝇各一只 若你是其中一个同学 请你设计实验来加以探究 要求 只通过一次杂交实验 写出你的实验设计思路 并预测出实验的结果和结论 1 实验设计思路 2 预测的实验结果和结论 解析 假设暗红眼基因为h 朱红眼基因为h 研究某个基因位于常染色体还是x染色体 要深刻理解常染色体和x染色体遗传方式上的区别 基本的思路是正向思维 逆向答题 若基因位于常染色体 则hh hh hh 即后代全部为暗红眼 若基因位于x染色体 则xhxh xhy xhxh xhy 即雌性全为暗红眼 雄性全为朱红眼 答案 1 用朱红眼的雌果蝇与暗红眼的雄果蝇交配 观察后代雌 雄个体中表现型及比例 2 如果后代中全部都为暗红眼 则基因位于常染色体上 如果后代中雌果蝇全为暗红眼 雄果蝇全为朱红眼 则基因位于x染色体上 1 概率求解范围的确认 1 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 2 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 3 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 某中学实验室有三包豌豆种子 甲包写有 纯合高茎叶腋花 字样 乙包写有 纯合矮茎 茎顶花 字样 丙包豌豆标签破损只隐约看见 黄色圆粒 字样 某研究性学习小组对这三包豌豆展开激烈的讨论 1 在高茎 叶腋花 茎顶花和矮茎四个性状中 互为相对性状的是 2 怎样利用现有的三包种子判断高茎 叶腋花 茎顶花和矮茎四个性状中哪些性状为显性性状 写出杂交方案 并预测可能的结果 2 用集合的方法解决两种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患乙病的概率 再用图解法计算相关患病概率 根据乘法原理有 两病兼患概率 患甲病概率 患乙病概率 只患甲病概率 患甲病概率 两病兼患概率 只患乙病概率 患乙病概率 两病兼患概率 只患一种病概率 只患甲病概率 只患乙病概率 患病概率 患甲病概率 患乙病概率 两病兼患概率 正常概率 1 患甲病概率 1 患乙病概率 或1 患病概率 3 患病男孩与男孩患病的概率计算 1 位于常染色体上的遗传病 如果控制遗传病的基因位于常染色体上 由于常染色体与性染色体是自由组合的 在计算 患病男孩 与 男孩患病 的概率时遵循以下规则 患病男孩的概率 患病孩子的概率 1 2男孩患病的概率 患病孩子的概率 2 位于性染色体上的遗传病 如果控制遗传病的基因位于性染色体上 由于该性状与性别联系在一起 所以在计算 患病男孩 与 男孩患病 的概率时遵循伴性遗传规律 即从双亲基因型推出后代的患病情况 然后再按以下规则 患病男孩的概率 患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率 后代男孩中患病者的概率 典例 下图所示为甲 乙两种遗传病的家族系谱图 1不携带致病基因 下列有关甲 乙两种遗传病和人类遗传的叙述 不正确的是 a 从系谱图中可以看出 甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传 乙病的遗传方式为x染色体上的隐性遗传b 若 1与 5结婚 生患病男孩的概率为1 8c 若 1与 4结婚 生两病兼发孩子的概率为1 24d 某山村几近与世隔绝 长期近亲结婚 出现长寿老人比例很高的现象也是可能的 解析 由图中 5和 6患甲病 所生女儿 3正常 可知甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传 1不携带致病基因 所生儿子患有乙病 可知乙病的遗传方式为x染色体上的隐性遗传 设甲病由基因a a控制 乙病由基因b b控制 则 1的基因型为1 2aaxbxb 1 2aaxbxb 5的基因型为aaxby 他们生出患病男孩 基因型为aaxby 的概率为 1 2 1 4 1 8 单纯考虑甲病 1的基因型为aa 4的基因型为1 3aa 2 3aa 故后代患甲病的概率为2 3 单纯考虑乙病 1的基因型为1 2xbxb 1 2xbxb 4的基因 型为xby 故后代患乙病的概率为 1 2 1 4 1 8 可知生两病兼发孩子的概率为 2 3 1 8 1 12 长期近亲结婚 使来自共同祖先的某种隐性基因纯合的可能性增大 答案 c 高考随堂体验 1 2012 江苏高考 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 性染色体上的基因并非都与性别决定有关 减数分裂产生生殖细胞时 一对性染色体分别进入不同配子中 独立地随配子遗传给后代 所以性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 生殖细胞中既有常染色体又有性染色体 常染色体上的基因如呼吸酶等相关的基因也会表达 初级精母细胞中一定含有y染色体 但由于减数第一次分裂过程中发生同源染色体的分离 产生的次级精母细胞中不一定含有y染色体 答案 b 2 2012 天津高考 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是bbxrxrb 亲本产生的配子中含xr的配子占1 2c f1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 解析 f1的雄果蝇中白眼残翅所占比例为1 4 1 2 后代出现白眼的概率是1 2 1 8 则亲本红眼长翅果蝇的基因型为bbxrxr 白眼长翅果蝇的基因型为bbxry xrxr和xry产生的配子中 xr均占1 2由亲本基因型可推出f1出现长翅雄果蝇的概率为3 4 1 2 3 8 基因型为bbxrxr的雌果蝇 其初级卵母细胞的基因型为bbbbxrxrxrxr 经减数第一次分裂能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 答案 c 3 2011 上海高考 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 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 答案 a 4 2011 福建高考 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 解析 zw型的雌火鸡产生的卵细胞的基因型是z或w 如果卵细胞的基因型是z 那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是 z w w 此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1 3zz 2 3zw 如果卵细胞的基因型是w 那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是 w z z 此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1 3ww 2 3zw 由于ww的胚胎不能存活 因此卵细胞与极体结合形成的二倍体后代的基因型是1 3zz 4 3zw 所以若推测成立 理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4 1 答案 d 5 2012 福建高考 现有翅型为裂翅的果蝇新品系 裂翅 a 对非裂翅 a 为显性 杂交实验如图1 p裂翅 非裂翅 f1裂翅非裂翅 102 92 98 109 图1 请回答 1 上述亲本中 裂翅果蝇为 纯合 杂合子 2 某同学依