【名师金典】高考生物第一轮复习 第2章第2、3节基因在染色体上 伴性遗传质课件 新人教版必修2.ppt

第2章第2 3节基因在染色体上伴性遗传 重难点聚焦 1 基因与染色体的平行关系 萨顿的假说 类比推理 萨顿根据基因与染色体的遗传行为特性 在细胞中的存在形式 来源 在形成配子时的行为变化有平行关系 运用类比推理方法来大胆地提出假设 基因在染色体上 2 摩尔根果蝇实验 证据 假说 演绎法 1 果蝇作为实验材料的优点 相对性状多且明显 培养周期短 成本低 容易饲养 繁殖率高 染色体数目少 便于观察 考点1基因位于染色体上的实验证据 2 实验现象 果蝇红眼和白眼是一对相对性状 f1全为红眼 f2中红眼 白眼 3 1符合基因分离定律 表明红眼和白眼由一对等位基因控制 白眼性状的表现与性别相联系 3 实验解释 雌果蝇是由xx这对同型的性染色体决定的 雄果蝇是由xy这对异型的性染色体决定的 控制红眼的基因 w 和控制白眼的基因 w 只位于x染色体上 4 测交实验验证 5 实验结论 决定果蝇红眼和白眼的基因位于x染色体上 从而证明基因在染色体上 例11909年 摩尔根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了第一个他称为 例外 的白眼的雄蝇 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 将这只白眼雄蝇和红眼正常雌蝇杂交 结果如图所示 6 已知白眼基因由位于x染色体上隐性基因控制 且亲代果蝇在下一代性成熟前就自然死亡 实验室只有历代杂交都是红眼的雌雄果蝇 现从某科研所引进一白眼雄果蝇 假设你是某研究小组的成员 想利用该白眼雄果蝇通过杂交的方式获得白眼雌果蝇 应如何设计杂交方案 请用简要遗传图解式加文字说明的方式表示 图解式写出三代即可 控制眼色的基因用a a表示 解析 1 f1红眼果蝇之间交配 后代中出现白眼 说明红眼是显性性状 2 f1红眼果蝇之间交配 后代有红眼有白眼 比例为3 1 说明遵循孟德尔分离定律 3 雌雄个体的性状表现不同 说明了该基因与性别相关 4 设控制体色的基因为b b 如果控制体色的基因位于常染色体上 则基因型有bb bb bb三种 如果控制体色的基因位于x染色体上 则基因型有xbxb xbxb xbxb xby xby共5种 5 xaxa 白眼雌果蝇 xay 红眼雄果蝇 所生后代xaxa红眼全部是雌果蝇 xay白眼全部是雄果蝇 6 xaxa白眼雌果蝇的xa只能一个来自父方 xay 一个来自母方 xaxa 所以首先应培育出xaxa和xay 从xaxa与xay杂交开始 获得xaxa和xay 继续杂交直到在同代中出现xaxa和xay 答案 1 红眼 2 遵循杂种子一代自交的后代发生性状分离 且分离比为3 1 3 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 4 35 5 让白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交 如果子代中雌蝇呈红眼 雄蝇都是白眼 则说明白眼基因位于x染色体上 或写成遗传图解 并有正确结论 6 p xaxa xay 让白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交 得f1 f1 xaxa xay 让f1红眼雌雄蝇杂交 得f2 f2 xaxaxaxaxayxay 从f2中选取多只白眼雄果蝇 与多只红眼雌果蝇杂交 可得白眼雌果蝇 1 萨顿发现基因遗传行为与染色体行为是平行的 根据这一事实作出的如下推测 哪一项是没有说服力的 a 基因在染色体上b 每条染色体上载有许多基因c 同源染色体分离导致等位基因分离d 非同源染色体之间的自由组合使相应的非等位基因重组 解析 选b 基因遗传行为与染色体行为平行并不能揭示每条染色体上载有许多基因 2 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 解析 选a 由于细胞内基因选择性表达而导致不同部位细胞形态结构有所不同 表现眼色 眼型和翅型的性状的部位不同 所以图中的基因不可能在同一细胞内表达 考点2伴性遗传的应用 1 分析推断幼年牲畜或家禽的性别例如 芦花鸡性状 羽毛上有黑白相间的横斑条纹 是由z染色体上的显性基因控制的 隐性纯合子为非芦花 羽毛上没有横斑条纹 w染色体上没有它的等位基因 如果用芦花雌鸡和非芦花雄鸡交配 在幼鸡时即可根据是否有芦花的存在来判断鸡的性别 以达到多养母鸡 多下蛋的目的 若利用伴性遗传通过一次杂交从子代的性状中快速推知性别 在性染色体组成为同型的亲本选隐性 性染色体组成为异型的亲本选显性 则后代同型性染色体的个体为显性 异型性染色体的个体为隐性 图解表示如下 x隐x隐 x显y x显x隐 x隐y或z隐z隐 z显w z显z隐 z隐w 例2一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变 使野生型性状变为突变型性状 该雌鼠与野生型雄鼠杂交 fl的雌 雄中均既有野生型 又有突变型 若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在x染色体还是在常染色体上 选择杂交的fl个体最好是 a 突变型 突变型 b 突变型 野生型 c 野生型 野生型 d 野生型 突变型 解析 此题关键是用逆推法首先确定显隐性关系 由于该突变型是一条染色体上某基因突变导致的 f1中两种性状均存在 所以野生型为隐性 突变型为显性 假设突变基因位于x染色体上 则突变型雄性个体的后代中 雌性全为突变型 雄性全为野生型 如果突变基因在常染色体上 则后代无论雌雄都会出现1 1的性状分离比 所以应找一个突变型雄性和野生型雌性杂交看其后代的表现型 答案 3 自然状况下 鸡有时会发生性反转 如母鸡逐渐变为公鸡 已知鸡的性别由z w性染色体决定 如果性反转公鸡与正常母鸡交配 并产生后代 后代中母鸡和公鸡的比例是 a 1 0b 1 1c 2 1d 3 解析 选c 本题考查zw型性别决定及遗传特点 鸡的性别决定方式为zw型 当发生性反转时 只是表现型发生改变 故已发生性反转的所谓 公鸡 实质上性染色体还是原来的母鸡类型 仍为zw zw zw zz 2zw ww ww不能存活 所以母鸡与公鸡的比为2 1 鱼类 鸟类和家禽类的性别决定为zw型性别决定 其传递规律与xy型性别决定类似 4 果蝇的红眼为伴x显性遗传 其隐性性状为白眼 在下列杂交组合中 通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 a 杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇b 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇c 杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇d 白眼雌果蝇 白眼雄果蝇 解析 选b a中后代雌性为红眼 雄性一半红眼一半白眼 d项后代全为白眼 故选项a d均应排除 选项c的杂交组合 由于母本为杂合红眼果蝇 根据伴性遗传特点可推断 其产生后代中的雄果蝇既有红眼 又有白眼 不符合要求 只有选项 的杂交组合 由于母本为隐性性状的纯合体 其产生的后代中雄果蝇都是白眼 雌果蝇都是红眼 1 孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系 1 分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的等位基因 2 自由组合定律中的不同对的遗传因子指的是位于非同源染色体上的非等位基因 2 两个遗传定律的细胞学基础 1 分离定律的细胞学基础是等位基因在减数第一次分裂后期 不考虑交叉互换 随同源染色体的分开而分离 如图1 2 自由组合定律的细胞学基础是在减数第一次分裂后期等位基因随同源染色体分离的同时 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 如下图所示 考点 孟德尔遗传规律的现代解释 3 注意理解三个方面 1 同时性 同源染色体上等位基因分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合是同时进行的 2 独立性 同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰 各自独立分配到配子中去 3 普遍性 自由组合定律广泛存在于生物界 发生在有性生殖过程中 基因重组产生了更多的变异类型 这也是生物多样性的重要原因 例3右图为某高等雄性动物的精原细胞染色体和基因组成图 下列说法错误的是 a 该生物测交后代中与该生物不同的表现型有3种b 该生物与基因型相同的雌性动物交配 后代不同于双亲的表现型中 杂合体占新类型的比例为4 7c 减数分裂中 与 的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换d 该细胞在一次减数分裂中进行自由组合 可产生4种配子 比例为1 1 1 1 解析 图中有两对同源染色体 两对等位基因 测交后代共有四种表现型 1 1 1 1 其中有一种与亲本相同 当它与相同基因型雄性交配后代有四种表现型 9 3 3 1 每一种类型均有一个纯合子 不同于亲本类型的占7 16 纯合子中不同于亲本的占3 16 故后代不同于双亲的表现型中 杂合体占新类型的比例为4 7 一个细胞一次减数分裂只产生两两相同的两种配子 故d错 答案 5 下图中 能够体现基因自由组合定律的是 解析 选c 基因自由组合是指同源染色体分离的同时非同源染色体上的非等位基因间的自由组合 只有c图为减数分裂同源染色体分离图 6 下图能正确表示基因分离定律实质的是 解析 选c 分离定律的实质是从配子形成时等位基因随同源染色体的分开而分离分别进入不同的配子中 考点 性别决定与伴性遗传的理解 1 雌 雄异体生物才有性别分化 2 性别决定方式有多种 但最主要的是由性染色体决定的 3 生物体中染色体的分类问题 4 伴性遗传是由于异型性染色体之间存在 非同源区段 如图所示 1 在同源区段中 x和y染色体都有等位基因 在遗传上遵循基因的分离定律 x与y的分离的同时 等位基因也分离 2 在非同源区段中 基因可能只存在于x或y上 若只在y染色体上 则为伴y遗传 限雄遗传 若只在x染色体上 则为伴x遗传 3 有性别的生物才有性别决定方式 性别决定的方式有多种 xy型性染色体决定性别是一种主要方式 例4若干具有相对性状的雌雄果蝇 其中雌性个体为隐性 雄性个体为显性 均为纯合子 注 xay xay均视为纯合子 已知控制该性状的基因可能位于常染色体上或x染色体的特有区段 如图 2区段 或x y染色体的同源区段 如图 区段 请补充下列实验方案以确定该基因的位置 解析 1 若干对雌雄果蝇分别交配 若后代雌性个体为显性 雄性个体为隐性 该基因位于x染色体的特有区段 2 若后代中无论雌雄均为显性 则再选取后代中雌 雄个体分别交配 若无论雌雄均有两种性状 则该基因位于常染色体上 若雄性个体为显性 雌性个体表现为两种性状 则该基因位于x y染色体的同源区段 p xaxa xaya f1 xaxa xaya f2 xaxa xaxa xaya xaya 答案 1 雌性个体均为显性 雄性个体均为隐性 2 无论雌雄均有两种性状雄性个体为显性 雌性个体表现为两种性状 7 人的x染色体和y染色体大小 形态不完全相同 但存在着同源区 和非同源区 如图所示 下列有关叙述错误的是 a 片段上隐性基因控制的遗传病 男性患病率高于女性b 片段上基因控制的遗传病 男性患病率可能不等于女性c 片段上基因控制的遗传病 患病者全为男性d 由于x y染色体互为非同源染色体 故人类基因组计划要分别测定 解析 选d 片段只存在与x染色体 由位于其上隐性基因控制的遗传病 对女性而言必须纯合才致病 而男性只要有此基因就是患者 患病几率高 片段是同源片段等位基因既位于x染色体上又位于y染色体上 其遗传规律与常染色体并不完全相同 如xdxd和xdyd 片段只位于y染色体上 患病者全为男性 x y染色体是同源染色体 分别测定是因其存在非同源区 要正确理解 同源区段 和 非同源区段 8 某xy型性别决定的生物基因型为aab 此个体产生的配子应为 a 精子 axb axbb 精子 axb axb ay ayc 卵细胞 axb axbd 卵细胞 axb axb ay ay 解析 选b 基因型为aab的xy型性别决定的个体 一般是雄性个体 b基因位于x染色体上 其完整基因型写成aaxby 所产生的配子为精子 种类为axb axb ay ay 解题时应善于利用减数分裂的图像 分析同源染色体上基因的变化 特别强调一点就是xy染色体上可能存在单一基因 考点 伴性遗传的规律及遗传病系谱图分析1 伴性遗传 也分正推 逆推两大类型 特点 1 已知基因在性染色体上 2 雌雄的性状表现有别 传递有别2 x染色体隐性遗传 如人类红绿色盲症 1 致病基因xb 正常基因xb 2 患者 男性xby女性xbxb正常 男性xby女性xbxb xbxb 携带者 3 遗传特点 男性患者多于女性 女性患者的父亲及其儿子也一定是患者 隔代遗传现象 交叉遗传现象 男性 女性 男性 3 x染色体显性遗传 如抗维生素d佝偻病 1 致病基因xd 正常基因xd 2 患者 男性xdy 女性xdxdxdxd正常 男性xdy 女性xdxd 3 遗传特点 人群中发病人数女性多于男性 连续遗传现象 交叉遗传现象 男性 女性 男性 4 y染色体遗传 人类毛耳现象遗传特点 基因位于y染色体上 仅在男性个体中遗传 遗传病类型的鉴别口诀 无中生有为隐性 有中生无为显性 隐性看女病 女病男正 其父亲或儿子正常 非伴性 显性看男病 男病女正 其母亲或女儿正常 非伴性 5 伴性遗传与基因分离定律及基因自由组合定律的关系伴性遗传是基因分离定律的特例 伴性遗传也是由一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 因此它们也符合基因的分离定律 但是性染色体有同型和异型两种组合方式 因而伴性遗传也有它的特 殊性 在xy型性别决定的雄性个体中 有些基因只存在于x染色体上 y染色体上没有它的等位基因 控制性状的基因位于性染色体上 因此该性状的遗传常与性别联系在一起 在写表现型和统计比例时 也一定要和性别联系起来 在分析既有性染色体又有常染色体上基因控制的两对及以上相对性状的遗传现象时 由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理 由常染色体上的基因控制的遗传性状按分离定律处理 整体上则按基因的自由组合定律来处理 例5人类的红绿色盲基因位于x染色体上 母亲为携带者 父亲色盲