基因在染色体上和伴性遗传课件

基因在染色体上和伴性遗传 遗传因子的发现 遗传因子就是基因 推论基因在染色体上 证明基因在染色体上 孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 假说 演绎法 类比推理法 假说 演绎法 一 遗传学的发展史 考点一基因在染色体上的假说与证据 一 萨顿假说 1 研究方法 法 2 内容 基因是由携带着从亲代传递给下一代的 即基因在上 3 依据 基因和染色体行为存在着明显的关系 类比推理 染色体 染色体 平行 独特形态 成对 单个 单条 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 二 基因在染色体上的实验证据 摩尔根 1 杂交试验 观察现象 提出问题 F2 P F1 红眼雌蝇 红眼雌蝇 白眼雄蝇 红眼雄蝇 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雄蝇 2 进行解释 分析问题 提出假说 控制白眼的基因在X染色体上 Y染色体不含有它的等位基因 2 1 1 染色体 据来源 据与性别关系 同源染色体 非同源染色体 常染色体 性染色体 决定 性别 基因 伴性遗传 1 染色体分类 男性染色体图 女性染色体图 男性 22对常染色体 XY 女性 22对常染色体 XX 果蝇体细胞染色体图解 3对常染色体 3对常染色体 1对性染色体XX 1对性染色体XY 2 性别决定方式 XY型和ZW型 判断1 所有生物都有性染色体 2 性别决定发生在减数分裂过程中 ZW型 鸟类 蛾蝶类 XY型 人 果蝇 注意1 雌雄异体的生物才有性别决定 2 性别决定发生在受精作用时 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 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 如蜜蜂是由染色体组的倍数决定性别的 性别决定后的分化发育只影响表现型 基因型不变 性别相当于一对相对性状 其传递遵循分离定律 1 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 有性染色体的细胞是生殖细胞D 初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体 B 2 鸡的性别决定为ZW型 母鸡卵巢受到损伤后 体内的精巢开始发育 该母鸡不仅具有公鸡的外观 还具有雄性的生殖能力 已知无Z染色体的配子没有活性 以下分析正确的是 A 位于Z染色体上的基因控制的性状只在雌性个体中表现B 该母鸡的性染色体由ZW变成了ZZC 该母鸡只能够产生一种有活力的生殖细胞D 该母鸡和正常母鸡交配 后代雌雄比例为2 1 C 控制白眼的基因在X染色体上 Y染色体不含有它的等位基因 3 测交实验 演绎推理 4 测交实验 实验验证 XWXw XwY 126 132 120 115 测交亲本 红眼雌蝇 白眼雄蝇 测交后代 XWXw XwXw XWY XwY 红眼雌蝇 白眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雄蝇 1 1 1 1 测交后代 红眼雌蝇 白眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雄蝇 5 得出结论 基因在染色体上 6 进一步研究 得出结论 基因在染色体上呈线性排列 深挖教材 生物的基因都位于染色体上吗 提示 不一定 真核生物的细胞核基因都位于染色体上 而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上 原核细胞中无染色体 原核细胞的基因在拟核DNA或者细胞质的质粒DNA上 多数生物是真核生物 所以说多数基因位于染色体上 重点透析 类比推理和假说 演绎法的比较类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同 从而推出它们的其他属性也相同的推理 并不是以实验为基础 推理与事实之间不具有必然性 结论不一定是正确的 假说 演绎法是在观察基础上提出问题 作出假设 演绎推理 实验验证 得出结论 结论的得出以实验检验为依据 结果具有可靠性 题组例练 题组 1 萨顿依据 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 而提出 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代 的假说 下列不属于他所依据的 平行 关系的是 A 基因和染色体在体细胞中都是成对存在的 在配子中都只含有成对中的一个B 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C 作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构 萨顿假说及其研究方法的判断与分析 C 2 科学的研究方法是取得成功的关键之一 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 孟德尔通过豌豆杂交实验 提出了基因的分离定律和自由组合定律 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程 提出 基因在染色体上的假说 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 C 3 果蝇中红眼 B 与白眼 b 是由一对等位基因控制的相对性状 白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交 F1全为红眼 F2红眼 白眼 3 1 但是白眼只出现在雄性 下列叙述正确的是 A 实验结果不能用孟德尔分离定律解释 B 从上述结果就可判断该基因仅位于X染色体上 Y染色体上无等位基因C 将F2中白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交 每一组杂交都可获得白眼雌蝇D 要确定该基因是否仅位于X染色体上 应将纯合白眼雌蝇与纯合红眼雄蝇杂交 D 考点二伴性遗传的类型 特点及应用 知识梳理 1 概念 上的基因控制的性状与相关联的现象 2 红绿色盲遗传特点 1 子代XBXb的个体中XB来自 Xb来自 子代XBY个体中XB来自 由此可知这种遗传病的遗传特点是 性染色体 性别 母亲 父亲 母亲 交叉遗传 2 如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病 说明这种遗传病的遗传特点是 3 这种遗传病男性患者女性患者 3 类型 特点及实例 连一连 隔代遗传 多于 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 B 2015 课标II卷 32 10分 等位基因A和a可能位于X染色体上 也可能位于常染色体上 假定某女孩的基因型是XAXA或AA 其祖父的基因型是XAY或Aa 祖母的基因型是XAXa或Aa 外祖父的基因型是XAY或Aa 外祖母的基因型是XAXa或Aa 不考虑基因突变和染色体变异 请回答下列问题 1 如果这对等位基因对于常染色体上 能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人 为什么 2 如果这对等位基因位于X染色体上 那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于 填 祖父 或 祖母 判断依据是 此外 填 能 或 不能 确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母 答案 1 不能 1分 女孩AA中的一个A必然来自于父亲 但因为祖父和祖母都含有A 故无法确定父传给女儿的A是来自于祖父还是祖母 另一个A必然来自于母亲 也无法确定母亲给女儿的A是来自外祖父还是外祖母 3分 其他合理答案也给分 2 祖母 2分 该女孩的一个XA来自父亲 而父亲的XA来一定来自于祖母 3分 不能 1分 2017 新课标 卷 32 12分 某种羊的性别决定为XY型 已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因 N n 控制 黑毛和白毛由等位基因 M m 控制 且黑毛对白毛为显性 回答下列问题 1 公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角 nn无角 母羊中基因型为NN的表现为有角 nn或Nn无角 若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交 则理论上 子一代群体中母羊的表现型及其比例为 公羊的表现型及其比例为 2 某同学为了确定M m是位于X染色体上 还是位于常染色体上 让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配 子二代中黑毛 白毛 3 1 我们认为根据这一实验数据 不能确定M m是位于X染色体上 还是位于常染色体上 还需要补充数据 如统计子二代中白毛个体的性别比例 若 则说明M m是位于X染色体上 若 则说明M m是位于常染色体上 3 一般来说 对于性别决定为XY型的动物群体而言 当一对等位基因 如A a 位于常染色体上时 基因型有 种 当其位于X染色体上时 基因型有 种 当其位于X和Y染色体的同源区段时 如图所示 基因型有 种 有角 无角 1 3 有角 无角 3 1 白毛个体全为雄性 白毛个体中雄性 雌性 1 1 3 5 7 深挖教材 假设控制某相对性状的基因A a 位于X和Y染色体的同源区段 那么这对相对性状是否表现为伴性遗传 请用遗传图解进行说明 提示 是 例如 重点透析 1 通过系谱图判断遗传方式 1 首先确定是否为伴Y遗传 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 则为伴Y遗传 如下图 若系谱图中 患者有男有女 则不是伴Y遗传 2 其次确定是显性遗传还是隐性遗传 无中生有 是隐性遗传病 如下图1 有中生无 是显性遗传病 如下图2 3 确定是常染色体遗传还是伴X遗传 在已确定是隐性遗传的系谱中 a 若女患者的父亲和儿子都患病 则最大可能为伴X隐性遗传 如下图1 b 若女患者的父亲和儿子中有正常的 则一定为常染色体隐性遗传 如下图2 在已确定是显性遗传的系谱中 a 若男患者的母亲和女儿都患病 则最大可能为伴X显性遗传 如下图1 b 若男患者的母亲和女儿中有正常的 则一定为常染色体显性遗传 如下图2 4 若系谱图中无上述特征 只能从可能性大小推测 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 如下图最可能为伴X显性遗传 2017 海南卷 22 甲 乙 丙 丁4个系谱图依次反映了a b c d四种遗传病的发病情况 若不考虑基因突变和染色体变异 那么 根据系谱图判断 可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是 A aB bC cD d 答案 D 2014 新课标 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 隐性 1 3和 4 2 2 4 2 2017 新课标 卷 32 12分 人血友病是伴X隐性遗传病 现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿 大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩 小女儿与一个非血友病的男子结婚 并已怀孕 回答下列问题 2 小女儿生出患血友病男孩的概率为 假如这两个女儿基因型相同 小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为 3 已知一个群体中 血友病的基因频率和基因型频率保持不变 且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等 假设男性群体中血友病患者的比例为1 则该男性群体中血友病致病基因频率为 在女性群体中携带者的比例为 1 用 表示尚未出生的孩子 请画出该家系的系谱图 以表示该家系成员血友病的患病情况 1 8 1 4 0 01 1 98 2 通过设计实验判断基因的位置 1 基因是位于X染色体上还是位于常染色体上 若相对性状的显隐性是未知的 且亲本均为纯合子 则用正交和反交的方法 即 正反交实验 若相对性状的显隐性已知 只需一个杂交组合判断基因的位置 即用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交 雌雄表现型相同 2016课标1卷 32 已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制 但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的 同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交 子代中 灰体 黄体 灰体 黄体为1 1 1 1 同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上 并表现为隐性 请根据上述结果 回答下列问题 1 仅根据同学甲的实验 能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上 并表现为隐性 2 请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验 这两个实验都能独立证明同学乙的结论 要求 每个实验只用一个杂交组合 并指出支持同学乙结论的预期实验结果 不能 2 实验1 杂交组合 黄体 灰体预期结果 子一代中所有的雌性都表现为灰体 雄性都表现为黄体 实验2 杂交组合 灰体 灰体预期结果 子一代中所有的雌性都表现为灰体 雄性中一半表现为灰体 另一半表现为黄体 2017 新课标 卷 32 12分 已知某种昆虫的有眼 A 与无眼 a 正常刚毛 B 与小刚毛 b 正常翅 E 与斑翅 e 这三对相对性状各受一对等位基因控制 现有三个纯合品系 aaBBEE AAbbEE和 AABBee 假定不发生染色体变异和染色体交换 回答下列问题 1 若A a B b E e这三对等位基因都位于常染色体上 请以上述品系为材料 设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上 要求 写出实验思路 预期实验结果 得出结论 2 假设A a B b这两对等位基因都位于X染色体上 请以上述品系为材料 设计实验对这一假设进行验证 要求 写出实验思路 预期实验结果 得出结论 1 选择 三个杂交组合 分别得到F1和F2 若各杂交组合的F2中均出现四种表现型 且比例为9 3 3 1 则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上 若出现其他结果 则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上 2 选择 杂交组合进行正反交 观察F1雄性个体的表现型 若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼 无眼 正常刚毛 小刚毛这两对相对性状的表现均不同 则证明这两对等位基因都位于X染色体上 根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致判定基因位置若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致 说明遗传与性别无关 则可确定基因在常染色体上 若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致 说明遗传与性别有关 则可确定基因在性染色体上 如 根据表格信息 灰身与黑身的比例 雌蝇中为3 1 雄蝇中也为3 1 二者相同 故为常染色体遗传 直毛与分叉毛的比例 雄蝇中为1 1 雌蝇中为1 0 二者不同 故为伴X遗传 2017 新课标 卷 6 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雄蝇中有1 8为白眼残翅 下列叙述错误的是A 亲本雌蝇的基因型是BbXRXrB F1中出现长翅雄蝇的概率为3 16C 雌 雄亲本产生含Xr配子的比例相同D 白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体 B 2016新课标2卷 6 果蝇的某对相对性状由等位基因G g控制 且对于这对性状的表现型而言 G对g完全显性 受精卵中不存在G g中的某个特定基因时会致死 用一对表现型不同的果蝇进行交配 得到的子一代果蝇中雌 雄 2 1 且雌蝇有两种表现型 据此可推测 雌蝇中A 这对等位基因位于常染色体上 G基因纯合时致死B 这对等位基因位于常染色体上 g基因纯合时致死C 这对等位基因位于X染色体上 g基因纯合时致死D 这对等位基因位于X染色体上 G基因纯合时致死 D 2 基因是仅位于X染色体还是位于X Y染色体的同源区段上 适用条件 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上 2 基因是仅位于X染色体还是位于X Y染色体的同源区段上 适用条件 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上 基本思路二 野生型果蝇 纯合体 的眼形是圆眼 某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇 他想探究果蝇眼形的遗传方式 设计了如下图甲实验 雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如下图乙所示 据图分析回答下列问题 1 由图甲中F1可知 果蝇眼形的是显性性状 2 若F2中圆眼 棒眼 3 1 且雌 雄果蝇个体中均有圆眼 棒眼 则控制圆眼 棒眼的基因位于上 若F2中圆眼 棒眼 3 1 但仅在雄果蝇中有棒眼 则控制圆眼 棒眼的基因可能位于 也可能位于 圆眼 常染色体 X染色体的特有区段 X Y染色体的同源区段 顺序可颠倒 3 请从野生型 F1 F2中选择合适的个体 设计方案 对上述 2 中的问题作出进一步判断 实验步骤 用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配 得到 用与交配 观察子代中有没有棒眼个体出现 预期结果与结论 若只有雄果蝇中出现棒眼个体 则圆 棒眼基因位于 若子代中没有棒眼果蝇出现 则圆 棒眼基因位于 棒眼雌果蝇 棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 X染色体的特有区段 X Y染色体的同源区段 3 基因是位于常染色体上还是位于X Y染色体的同源区段上 设计思路 建网络图 填充 萨顿假说 摩尔根果蝇杂交实验 性染色体 性别 红绿色盲 外耳道多毛症 要语强记 1 萨顿运用类比推理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基因在染色体上 3 一条染色体上有许多基因 基因在染色体上呈线性排列 4 性染色体上的基因并非都和性别决定有关 但所控制的性状都表现为伴性遗传 5 X染色体隐性遗传病的特点 隔代交叉遗传 男患者多于女患者 6 X染色体显性遗传病的特点 连续遗传 女患者多于男患者 题组例练 题组一 1 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 B 伴性遗传类型与特点的考查 2 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 某双亲后代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 D 题组二 3 如图为某男性的一个精原细胞示意图 白化病基因a 色盲基因b 该男性与正常女性结婚生了一个白化兼色盲的孩子 下列叙述错误的是 A 此男性的某些体细胞中可能含有4个染色体组B 该夫妇所生儿子的色盲基因来自其父亲C 该夫妇再生一个正常男孩的概率为3 16D 若再生一个女儿 患两种病的概率为1 8 B 常染色体遗传与伴性遗传的基因型推断及患病概率计算等的考查 4 有两种罕见的家族遗传病 致病基因分别位于常染色体和性染色体上 一种是先天代谢病称为黑尿病 A a 病人的尿在空气中一段时间后 就会变黑 另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色 B b 下图为一家族遗传图谱 1 棕色牙齿是由位于染色体上的性基因决定的 2 写出3号个体的基因型 7号个体基因型可能有种 3 若10号个体和14号个体结婚 生育一个棕色牙齿女儿的概率是 4 假设某地区人群中每10000人当中有1个黑尿病患者 每1000个男性中有3个是棕色牙齿 若10号个体与该地一表现正常的男子结婚 则他们生育一个棕色牙