福建省高中生物 第2章 第2、3节基因在染色体上　伴性遗传课件 新人教版必修2.ppt

第2 3节基因在染色体上伴性遗传 一 基因在染色体上1 萨顿假说假说内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因在 上 2 实验证据 摩尔根的果蝇眼色实验p红眼 白眼 f1f2 1 f1中雌雄果蝇的表现型 2 f2中红眼 白眼 符合分离定律 染色体 染色体 都是红眼 3 1 3 写出f2中雌雄个体的表现型及比例 雌性 雄性 红眼 白眼 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 都是红眼 1 1 性别 x染色体上 呈线性排列 多个 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 男性患者多于女性患者 5 连线下列伴性遗传病的分类及特点 1 萨顿利用假说 演绎法 推测基因位于染色体上 分析 萨顿将看不到的基因与看得见的染色体的行为进行类比 提出基因位于染色体上的假说 因此 他利用的是类比推理法 假说 演绎法是孟德尔在得出遗传规律时采用的研究方法 2 所有的基因都在染色体上 分析 真核生物的核基因在染色体上 线粒体和叶绿体中的基因独立存在 不在染色体上 原核生物 病毒的基因也不在染色体上 3 生物的性别并非只由性染色体决定 分析 有些生物体细胞中没有明显的性染色体 其性别与染色体数目有关 如蜜蜂等昆虫 此外 环境因子也可决定性别 4 x y染色体上不存在等位基因 分析 在x y染色体的同源区段 基因是成对存在的 即存在等位基因 而非同源区段则不存在等位基因 5 2010海南t14b 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明 核基因和染色体行为存在平行关系 分析 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合明显说明了基因和染色体之间存在着明显的平行关系 考点伴性遗传解读1 概念理解 1 基因位置 性染色体上 如x y染色体 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 2 x y染色体不同区段与伴性遗传的关系 1 基因所在区段位置与相应基因型对应关系 2 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 xaxa xaya xaxa xaya xaxaxaya xaxaxaya 因此 区段上的基因的遗传与性别仍有关 3 x y染色体非同源区段的基因遗传 1区段为y染色体上的非同源区段 其上的遗传为伴y染色体遗传 2区段为x染色体上的非同源区段 其上的遗传为伴x染色体遗传 伴y染色体遗传 如人类外耳道多毛症的遗传 典型系谱图 主要特点 连续遗传 患者全为男性 父病 子必病 子病 父必病 伴x染色体遗传 a 伴x染色体隐性遗传 如人类红绿色盲 血友病 果蝇红白眼的遗传 典型系谱图 主要特点 隔代交叉遗传 患者中男多女少 女病 父子必病 男正常 母女必正常 b 伴x染色体显性遗传 如抗维生素d佝偻病的遗传 典型系谱图 主要特点 连续遗传 患者中女多男少 男病 母女必病 女正常 父子必正常 思维拓展 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x2 x3任何一条都可来自母亲 也可来自父亲 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 应是相同的 但来自母亲的既可能为x2 也可能为x3 不一定相同 考查角度1伴性遗传与自由组合定律的应用 典例1 2012 四川高考 果蝇的眼色由两对独立遗传的基因 a a和b b 控制 其中b b仅位于x染色体上 a和b同时存在时果蝇表现为红眼 b存在而a不存在时为粉红眼 其余情况为白眼 1 一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交 f1全为红眼 亲代雌果蝇的基因型为 f1雌果蝇能产生种基因型的配子 将f1雌雄果蝇随机交配 所得f2粉红眼果蝇中雌雄比例为 在f2红眼雌果蝇中杂合子占的比例为 2 果蝇体内另有一对基因t t 与基因a a不在同一对同源染色体上 当t基因纯合时对雄果蝇无影响 但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇 让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交 所得f1的雌雄果蝇随机交配 f2雌雄比例为3 5 无粉红眼出现 t t基因位于染色体上 亲代雄果蝇的基因型为 f2雄果蝇中共有种基因型 其中不含y染色体的个体所占比例为 用带荧光标记的b b基因共有的特异序列作探针 与f2雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上b b基因杂交 通过观察荧光点的个数可确定细胞中b b基因的数目 从而判断该果蝇是否可育 在一个处于有丝分裂后期的细胞中 若观察到个荧光点 则该雄果蝇可育 若观察到个荧光点 则该雄果蝇不育 解析 1 根据f1全为红眼果蝇推知 亲代雌果蝇基因型为aaxbxb 雄果蝇基因型为aaxby 则f1雌果蝇的基因型为aaxbxb 雄果蝇的基因型为aaxby f1雌果蝇产生4种配子 axb axb axb axb 将f1果蝇自由交配 即aaxbxb aaxby 考虑aa aa 1 4aa 1 2aa 1 4aa xbxb xby 1 4xbxb 1 4xbxb 1 4xby 1 4xby 分析f2中粉红眼果蝇 其基因型为1 16aaxbxb 1 16aaxbxb 1 16aaxby 故雌果蝇 雄果蝇 2 1 分析f2中红眼雌果蝇 其中aa占1 3 aa占2 3 xbxb占1 2 xbxb占1 2 则其纯合子所占比例为1 3 1 2 1 6 故杂合子所占比例为1 1 6 5 6 2 根据题干信息 一只纯合红眼雌果蝇 可知该果蝇的部分基因型为aaxbxb 根据f2中无粉红眼出现 即f2中不能出现aaxb 推知亲代中雄果蝇的部分基因型为aaxby 再根据f2中雌雄果蝇比例为3 5 证明雌果蝇中有1 4转化为雄果蝇 说明f1中控制该性状的基因型为tt 而亲代中雌果蝇不能为tt 因此亲代的基因型为ttaaxbxb ttaaxby f2雄果蝇基因型有8种 ttaaxby ttaaxby ttaaxby ttaaxby ttaaxby ttaaxby ttaaxbxb ttaaxbxb 而且它们之间比例为1 2 1 1 2 1 1 1 其中不含有y染色体的个体有两种 ttaaxbxb ttaaxbxb 所占比例为1 5 用带荧光标记的b b基因共有的特异序列作探针 检测f2雄性果蝇细胞 若雌性果蝇性反转成雄果蝇 则含有两条x染色体 在有丝分裂后期会出现4个荧光点 而且该果蝇不可育 若是正常雄性果蝇 含有一条x染色体 在有丝分裂后期会出现2个荧光点 而且该果蝇可育 答案 1 aaxbxb4 2 15 6 2 常ttaaxby 81 5 24 互动探究 1 若题干中b b仅位于常染色体上 则一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交 f1全为红眼时 亲代雌果蝇的基因型是什么 提示 aabb 因为b存在而a不存在时为粉红眼 即粉红眼的基因型为aabb或aabb aabb为纯合子 2 若题干中b b仅位于y染色体上 则纯合粉红眼果蝇的基因型是什么 提示 aaxyb 因为b存在而a不存在时为粉红眼 即粉红眼的基因型为aaxyb 考查角度2伴性遗传概率的计算 典例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 1和 2是正常人 生出了患有甲病的女儿 因此甲病为隐性遗传 由于女儿患病 但是其父亲正常 所以致病基因位于常染色体上 图中乙病患者都是男性 因此乙病最可能是伴x染色体隐性遗传 2 若 3无乙病致病基因 则乙病一定是伴x染色体隐性遗传 1和 2的基因型分别是hhxty和hhxtxt 5是正常的男性 其基因型为hhxty或hhxty 3和 4的基因型分别是hhxty和hhxtxt 6的基因型是1 6hhxtxt 1 6hhxtxt 1 3hhxtxt 1 3hhxtxt 从甲病看 5的基因型是1 3hh 2 3hh 6的基因型是1 3hh 2 3hh 5与 6婚配 所生孩子中患甲病的概率是2 3hh 2 3hh 1 4 1 9 从乙病看 5的基因型是xty 6的基因型是1 2xtxt 1 2xtxt 5与 6婚配 所生男孩中患乙病的概率是1 2 1 2 1 4 所以 5和 6结婚 所生男孩同时患两种遗传病的概率是 1 4 1 9 1 36 就甲病来说 7的基因型是1 3hh 2 3hh 8是hh的概率是10 4 所以 7和 8再生女儿患甲病的概率是 2 3hh 10 4hh 1 4 2 3 10 4 1 60000 就甲病来说 5的基因型是1 3hh 2 3hh 与携带者hh结婚 子代的基因型及概率是 1 3hh hh 1 6hh 1 6hh 2 3hh hh 1 6hh 1 3hh 1 6hh 所以 子代基因型及概率是2 6hh 3 6hh 1 6hh 表现型正常儿子的基因型是2 5hh 3 5hh 答案 1 常染色体隐性遗传伴x染色体隐性遗传 2 hhxtxthhxty或hhxty 1 36 1 60000 3 5 变式训练 某家系中有甲 乙两种单基因遗传病 如图 其中一种是伴性遗传病 下列相关分析不正确的是 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 选b 首先对甲病进行分析 有中生无 为显性 4和 5是甲病患者 所生孩子 7正常 故甲病应为常染色体显性遗传病 乙病是一种伴性遗传病 4和 5不患乙病 生了一个患乙病的男孩 6 故乙病是伴x染色体隐性遗传病 3乙病的致病基因来自于 1 用a表示甲病致病基因 b表示乙病致病基因 则由系谱图可知 3的基因型为aaxby 则 2的基因型一定为aaxbxb 只有一种基因型 4和 5是甲病患者 4又是乙病携带者 4基因型为aaxbxb 5的基因型为aaxby 8基因型有四种可能 aaxbxb aaxbxb aaxbxb aaxbxb 由 2和 3推知 4的基因型为aaxbxb 由 4和 5的基因型推知 5的基因型有两种情况 1 3aaxby 2 3aaxby 4和 5结婚 生育患两种病孩子的概率 aaxbxb 1 3aaxby为1 3 1 1 2 1 6 aaxbxb 2 3aaxby为2 3 3 4 1 2 1 4 故生育一患两种病孩子的概率为1 6 1 4 5 12 基因位置的判断方法 典例 已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状 显性基因用b表示 隐性基因用b表示 直毛与分叉毛是一对相对性状 显性基因用f表示 隐性基因用f表示 两只亲代果蝇杂交 子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如下图所示 请回答 1 雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是 2 控制直毛与分叉毛的基因位于上 判断的主要依据是 3 若让子一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 子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中 纯合子与杂合子的比例为 4 若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌 雄果蝇亲本 你能否通过一代杂交实验确定这对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 解析 1 2 由图可知 灰身 黑身这对相对性状在子代的雌 雄个体中均存在且比例相同 说明控制这对性状的等位基因位于常染色体上 因为子代中灰身 黑身 3 1 所以灰身为显性 亲本的基因组成为bb bb 又因为直毛在子代雌 雄果蝇中均有出现 而分叉毛这个性状只在子代雄蝇中出现 由此可以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的基因位于x染色体上 同时依据后代中雌果蝇无分叉毛 说明分叉毛是隐性且父本基因型是xfy 雄果蝇中直毛 分叉毛 1 1 可推出母本基因型是xfxf 由此可推出亲本基因型是 bbxfxf bbxfy 雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞只有两种 分别是bxf by或bxf by 3 只考虑灰身 黑身的遗传时 亲本bb bb 1bb 2bb 1bb 其中灰身有1 3bb 2 3bb 与黑身bb杂交形成的后代中黑身所占比例是2 3 1 2 1 3 由于子一代中直毛雌果蝇的基因型有1xfxf 1xfxf 因此灰身直毛的雌果蝇中纯合子所占比例为1 3 1 2 1 6 杂合子占5 6 二者比例为1 5 4 只要取直毛雌 雄果蝇与分叉毛雌 雄果蝇进行正交和反交 分析后代性状是否一致即可确定该基因的位置 若正交 反交后代性状一致 则该等位基因位于常染色体上 若正交 反交后代性状不一致 则该等位基因位于x染色体上 答案 1 bxf by或bxf by 2 x染色体直毛在子代雌 雄蝇中均有出现 而分叉毛这个性状只在子代雄蝇中出现 3 1 31 5 4 能 取直毛雌 雄果蝇与分叉毛雌 雄果蝇进行正交和反交 即直毛雌果蝇 分叉毛雄果蝇 分叉毛雌果蝇 直毛雄果蝇 若正交 反交后代性状一致 则该等位基因位于常染色体上 若正交 反交后代性状不一致 则该等位基因位于x染色体上 方法归纳 核基因位置确定的依据和方法有以下两点 1 理论依据 核基因在染色体上 染色体分为常染色体和性染色体 大多为x y 判断核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 2 判断方法 常染色体上的基因与性别无关 x y染色体上的基因与性别有关 a 已知显隐性的情况下 利用雌性隐性性状和雄性显性性状个体交配来判断 针对xy型性别决定生物 b 不知显隐性的情况下 利用正交和反交的方法判断 若正反交结果一致 与性别无关 为细胞核内常染色体遗传 若正反交结果不一致 且表现出与性别有关 则可确定基因在性染色体上 一般在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进行判定 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x染色体上 易错提醒 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 细胞质基因和细胞核基因 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 细胞质基因 细胞核内常染色体上的基因和细胞核内性染色体上的基因 动物一般为雌雄异体 则基因位置也分上述三种情况 注意常考两种性别决定 xy型和zw型 2 质基因在叶绿体和线粒体中 不管正交还是反交后代都表现为母本性状 即母系遗传 变式训练 家蚕是二倍体 体细胞中有28对染色体 其中一对是性染色体 雄蚕含有两条同型的性染色体zz 雌蚕含有两条异型的性染色体zw 请回答以下问题 1 家蚕的一个染色体组包括条染色体 正常情况下 雌蚕产生的卵细胞中含有的性染色体是 雄蚕体细胞有丝分裂后期 含有条z染色体 若测定家蚕的基因组 应测定的染色体有 2 家蚕的体色黄色基因 b 对白色基因 b 为显性且均位于z染色体上 请你设计一个方案 单就体色便能辨别幼蚕的雌雄 方案是选择和亲本 表现型 杂交 3 家蚕中d d基因位于z染色体上 d是隐性致死基因 导致相应基因型的受精卵不能发育 但zd的配子有活性 是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交 使后代只有雄性 请根据亲代和子代基因型情况说明理由 解析 1 家蚕是二倍体生物 一个染色体组有28条染色体 雌蚕产生的卵细胞中含有的性染色体是z或w 雄蚕体细胞中含有zz性染色体 因此有丝分裂后期 含有4条z染色体 家蚕的基因组测定包括27条常染色体 z w共29条染色体 2 因家蚕雄性为两条同型性染色体zz 选隐性性状则基因型确定为zbzb 雌性家蚕性染色体为zw 只在z上有体色基因 选显性性状 基因型为zbw 杂交后即可根据幼蚕的体色确定性别 3 由于d是隐性致死基因 zdw的受精卵致死 雌性中没有基因型zdw的个体 zdzd的受精卵致死 雄性中没有基因型zdzd的个体 因此只有zdw zdzd zdw zdzd两种杂交组合 后代都会出现基因型为zdw的雌性个体 答案 1 28z或w427条常染色体 z w 2 白色雄家蚕黄色雌家蚕 3 不能 因为雌蚕只有zdw基因型 雄蚕有zdzd zdzd基因型 杂交组合zdw zdzd zdw zdzd均可产生zdw的雌性后代 或若要让后代只有雄性 则雌性必须全是zdw 则亲本的杂交组合必须是zdw zdzd 而zdzd的个体不存在 1 2013 华安六校联考 下列关于基因和染色体关系的叙述 错误的是 a 染色体是基因的主要载体b 基因在染色体上呈线性排列c 一条染色体上有多个基因d 染色体就是由基因组成的 解析 选d 染色体主要由dna和蛋白质组成 而基因只是有遗传效应的dna片段 2 下图所示的红绿色盲患者家系中 女性患者 9的性染色体只有一条x染色体 其他成员性染色体组成正常 9的红绿色盲致病基因来自于 a 1b 2c 3d 4 解析 选b 根据题意结合遗传系谱图可知 9患色盲且只有一条x染色体 而 7不患色盲 则可判定 9色盲基因来自 6 6携带色盲基因但不患色盲 而 1传递给 6正常基因 因此色盲基因一定来自 2 3 摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体 他将白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交 f1全部表现为红眼 再让f1红眼果蝇相互交配 f2性别比为1 1 红眼占3 4 但所有雌性全为红眼 白眼只限于雄性 为了解释这种现象 他提出了有关假设 你认为最合理的假设是 a 白眼基因存在于x染色体上b 红眼基因位于y染色体上c 白眼基因表现出交叉遗传d 红眼性状为隐性性状 解析 选a 由题干首先推出红眼为显性性状 再由白眼只限于雄性 所以推断出白眼基因在x染色体上 4 下列有关性别决定的叙述 正确的是 a 含x染色体的配子数 含y染色体的配子数 1 1b xy型性别决定的生物 y染色体都比x染色体短小c 含x染色体的精子和含y染色体的精子数量相等d 各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 解析 选c 含x染色体的精子和含y染色体的精子数量相等 含x染色体的配子数 含x染色体的精子 卵细胞 多于含y染色体的配子数 只有精子含y染色体 果蝇是xy型性别决定 其y染色体比x染色体大 无性别区分的生物体内没有性染色体 5 下列科学家在研究过程中所运用的科学方法依次是 孟德尔的豌豆杂交实验 分离定律的发现 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程 提出 基因在染色体上 的假说 摩尔根进行果蝇杂交实验 果蝇的白眼基因位于x染色体上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 解析 选c 孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根进行的果蝇杂交实验都是通过 提出问题 作出假说 演绎推理 得出结论 的研究方法 都属于假说 演绎法 萨顿通过研究基因与染色体的行为存在明显的平行关系 提出基因位于染色体上的假说 属于类比推理法 6 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 请据图回答 1 甲病的遗传方式是 2 若 3和 8两者的家庭均无乙病史 则乙病的遗传方式是 3 11和 9分别与正常男性结婚 子女中患病的可能性分别是 4 若 9与 12违法结婚 子女中患病的可能性是 解析 1 甲病患者 7和 8生出正常女性个体 11 因此甲病是常染色体上的显性遗传病 2 3的家庭无乙病史 3和 4结婚 10个体两病兼患 所以乙病基因位于x染色体上 且为隐性遗传病 3 11的基因型为aaxbxb 与正常男性婚配所生孩子都正常 9的基因型为1 2aaxbxb或1 2aaxbxb 与正常男性婚配 所生女孩均正常 男孩有可能患病 患病的可能性是1 2 1 4 1 8 4 9与 12结婚 9的基因型为1 2aaxbxb或1 2aaxbxb 12的基因型为1 3aaxby或2 3aaxby 如只考虑后代甲病患病几率为2 3 正常为1 3 只考虑后代乙病患病几率则为1 8 正常为7 8 因此子女中患病的可能性为 1 1 3 7 8 17 24 答案 1 常染色