高考生物总复习 第二单元 第二讲 基因在染色体上与伴性遗传课件 新人教版必修2.ppt

第二单元基因和染色体的关系 第二讲基因在染色体上与伴性遗传 必修二 知识点一 基因在染色体上的假说及实验证据1 萨顿的假说 判断正误 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 所有的基因都位于染色体上 4 一对等位基因位于一对同源染色体上 5 非等位基因在形成配子时都是自由组合的 2 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 3 基因与染色体的关系基因在染色体上呈排列 每条染色体上有许多个基因 线性 1 生物的基因都位于染色体上吗 提示 不是 因为 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 原核生物细胞中无染色体 原核生物细胞的基因在拟核dna或者细胞质的质粒dna上 1 染色体类型 2 常见的性别决定 1 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 2 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 如蜜蜂是由染色体数目决定性别的 3 性别分化只影响表现型 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 1 2013 皖南八校联考 下列关于基因和染色体关系的叙述 错误的是 a 萨顿利用类比推理的方法提出了基因在染色体上的假说b 摩尔根等人首次通过实验证明了基因在染色体上c 抗vd佝偻病的基因位于常染色体上d 基因在染色体上呈线性排列 每条染色体上都有若干个基因 解析 萨顿根据基因与染色体行为的一致性 运用类比推理法 提出 基因在染色体上 的假说 摩尔根等人则通过假说 演绎法用实验证明基因在染色体上 抗vd佝偻病的基因位于x染色体上 每条染色体上都有若干个基因 基因在染色体上呈线性排列 答案 c 2 2013 济南模拟 关于人体内等位基因的说法 正确的是 a 精原细胞在通过减数分裂形成精子的过程中存在着等位基因的分离现象b 有丝分裂过程中因为无同源染色体所以没有等位基因c 性染色体上不可能存在等位基因d 外界环境的影响不可能引起人体产生等位基因 解析 有丝分裂过程中有同源染色体有等位基因 性染色体的可能存在等位基因 比如xaxa 外界环境的影响有可能形成等位基因 比如射线的影响会导致基因发生突变 形成等位基因 答案 a 知识点二 伴性遗传1 概念 位于上的基因所控制的性状 在遗传上总是和相关联的现象 2 人类红绿色盲症 1 提出者 道尔顿 2 相关基因型正常男 正常女 xbxb 携带者女 色盲男 色盲女 xbxb 性染色体 性别 xby xbxb xby 3 主要婚配方式上图中父亲的红绿色盲基因随配子传给了女儿 但一定不会传给 儿子 上图中儿子的色盲基因一定是从他的那里传来的 母亲 4 遗传特点 致病基因位于染色体上 是隐性基因 男患者女患者 往往有隔代交叉遗传现象 患者的父亲和儿子一定患病 x 多于 女 3 抗维生素d佝偻病 1 相关基因型正常男 xdy 正常女 患病男 xdy 患病女 2 遗传特点 致病基因位于x染色体上 是显性基因 女患者男患者 具有世代连续遗传现象 患者的母亲和女儿一定患病 xdxd xdxd xdxd 多于 男 2 所有生物均含性染色体吗 有性别分化的生物其性别均由性染色体决定 对吗 提示 只有有性别分化的生物才具备性染色体 具备性染色体的生物 其性别除与性染色体有关外还可能受其他因素如 温度 光照等 影响 1 x y染色体同源区段的基因的遗传下图为x y染色体的结构模式图 1为x y染色体的同源区段 假设控制某个相对性状的基因a a 位于x和y染色体的 1片段 那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别 如 2 x y染色体非同源区段的基因的遗传 3 系谱图中遗传病遗传方式的判断步骤 3 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 如右图所示 下列有关叙述错误的是 a i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 x y虽然形态大小不同 但有同源染色体的行为 属于同源染色体 答案 d 4 下图甲表示家系中某遗传病的发病情况 图乙是对发病基因的测定 已知控制该性状的基因位于人类性染色体的同源部分 则 4的有关基因组成应是图乙中的 解析 从图甲看出 该遗传病为显性遗传病 而 4患病其女儿正常 儿子患病 则其基因型为杂合子 显性基因a应在y染色体上 正确的图示为a图 答案 a 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 雌火鸡 zw 进行减数分裂产生子细胞 有以下情况 产生卵细胞染色体为z 则极体为z w w 产生卵细胞染色体为w 则极体为w z z 若发生 情况 卵细胞与极体结合形成个体的染色体组成为zw zz 2 1 若发生 情况 卵细胞与极体结合形成个体的染色体组成为ww 胚胎致死 2个zw个体 所以理论上zw zz 4 1 即雌 雄 4 1 答案 d 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代全为红眼 亲代雌果蝇的基因型为 f1代雌果蝇能产生 种基因型的配子 将f1代雌雄果蝇随机交配 所得f2代粉红眼果蝇中雌雄比例为 在f2代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 若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代的雌雄果蝇随机交配 f2代雌雄比例为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代雄果蝇中共有 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代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 由题干信息可推知各表现型对应的基因型 红眼为a xbx a xby 粉红眼为aaxbx aaxby 白眼为a xbxb a xby aaxbxb aaxby 1 纯合粉红眼雌果蝇的基因型为aaxbxb 与白眼雄果蝇杂交 f1全为红眼 推知此白眼雄果蝇的基因型为aaxby f1的基因型为 aaxbxb aaxby 根据基因自由组合定律 雌果蝇aaxbxb产生4种配子 axb axb axb axb f1雌 雄果蝇基因型分别为aaxbxb aaxby 随机交配得f2中粉红眼的基因型为 aaxbxb aaxbxb aaxby 1 1 1 粉红眼雌雄比为2 1 f2红眼雌果蝇基因型为 aaxbxb aaxbxb aaxbxb aaxbxb 其中aa占1 3 xbxb占1 2 故aaxbxb占1 6 则杂合子占5 6 2 假设t t基因位于x染色体上 则亲代纯合红眼雌果蝇为xtxt f1雄果蝇为xty f2雌果蝇一定带有xt 即不可能出现雌蝇性反转现象 f2雌雄比例一定是1 1 故t t基因应位于常染色体上 由t基因纯合会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇及f2代雌 雄 3 5可推知 f2中应该有1 4的雌果蝇 基因型tt 发生了性反转 导致雌雄性别比由4 4变为3 5 且f2无粉红眼 再结合亲代表现型 纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇 可判断亲代雄蝇基因型为ttaaxby f1个体基因型为ttaaxbxb ttaaxby 有丝分裂后期 姐妹染色单体分离 细胞内染色体数量加倍 若检测结果细胞中有4个荧光点 说明细胞中有4条x染色体 即该个体性染色体组成为xx 若检测的结果细胞中有2个荧光点 则说明细胞中有2条x染色体 即该个体性染色体组成为xy 判断遗传方式的实验方案设计1 探究基因位于常染色体上还是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 探究基因位于细胞核还是位于细胞质 1 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 2 实验设计 设置正反交杂交实验 若正反交结果不同 且子代始终与母方相同 则为细胞质遗传 若正反交结果相同 则为细胞核遗传 伴性遗传和细胞质遗传的正反交结果都会出现不同 但细胞质遗传产生的子代总是与母方性状相同 而伴性遗传则不一定都与母方相同 生物的性状由基因控制 不同染色体上的基因在群体中所形成基因型的种类不同 如图为果蝇xy染色体结构示意图 请据图回答 1 若控制某性状的等位基因a与a位于x染色体 区上 则该自然种群中控制该性状的基因型有 种 2 若等位基因a与a位于常染色体上 等位基因b与b位于x染色体 区上 则这样的群体中最多有 种基因型 3 在一个种群中 控制一对相对性状的基因a与a位于x y染色体的同源区 上 如图所示 则该种群雄性个体中最多存在 种基因型 分别是 4 现有若干纯合的雌雄果蝇 已知控制某性状的基因可能位于常染色体上或x y染色体的同源区段 区段 请补充下列实验方案以确定该基因的位置 实验方案 选取若干对表现型分别为 的果蝇作为亲本进行杂交 子代 f1 中无论雌雄均为显性 再选取f1中雌 雄个体相互交配 观察其后代表现型 结果预测及结论 若 则该基因位于常染色体上 若 则该基因位于x y染色体的同源区段 解析 若等位基因a与a位于x染色体 区上 则在雌性个体中可形成xaxa xaxa xaxa三种 雄性个体中可形成xay xay两种 共5种基因型 2 若等位基因a与a位于常染色体上 等位基因b与b位于x染色体 区上 则在雄性个体中有3 aa aa aa 2 xby xby 6种基因型 雌性个体中有3 aa aa aa 3 xbxb xbxb xbxb 9种基因型 因此共有15种基因型 3 x和y染色体属于性染色体 其基因的遗传与性别有关 在一个群体中 雌性个体的基因型有 xaxa xaxa xaxa三种 雄性个体的基因型有 xaya xaya xaya xaya四种 4 将基因可能分布的两种情况依次代入 并通过绘制遗传图解分析 即可获得答案 如基因位于x y染色体的同源区段 区段 上 亲本的基因型为xaxa xaya f1的基因型为xaxa xaya f2中雄性个体的基因型为xaya xaya 均表现为显性性状 雌性个体的基因型为xaxa xaxa 既有显性性状又有隐性性状 而对于常染色体遗传 f2雌雄个体中均有显性和隐性两种性状 答案 1 5 2 15 3 4xaya xaya xaya xaya 4 雌性个体为隐性雄性个体为显性 雌雄中均有显性和隐性两种性状 雄性个体为显性 雌性个体表现为显性和隐性两种性状 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 本题主要考查性别决定和伴性遗传的相关知识 性染色体上的基因不都与性别决定有关 如色盲基因 故a错 染色体上的基因都随染色体的遗传而遗传 故b对 生殖细胞既有常染色体上的基因也有性染色体上的基因 它们都选择性地表达 故c错 在减i时x和y染色体分离 次级精母细胞中有的只含x染色体 有的只含y染色体 故d错 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是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 解析 本题主要考查了自由组合定律的应用和伴性遗传的相关知识 结合题干信息可知 双亲均为长翅 f1代中有残翅 则双亲基因型为bb和bb f1代中长翅 残翅 3 1 已知f1代的雄果蝇中约有1 8为白眼残翅 因为残翅占1 4 可推知白眼占1 2 得出亲本雌蝇为红眼长翅果蝇 基因型是bbxrxr 亲本雄蝇基因型为bbxry 亲本雌蝇的卵细胞中xr占1 2 亲本雄蝇的精子中xr占1 2 亲本产生的配子中含xr的配子占1 2 a和b正确 f1代出现长翅的概率为3 4 出现长翅雄果蝇的概率为3 4 1 2 3 8 c错误 白眼残翅雌果蝇的基因型为bbxrxr 其初级卵母细胞基因型为bbbbxrxrxrxr 经减 后 次级卵母细胞基因型为bbxrxr 答案 c 3 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 请回答 1 上述亲本中 裂翅果蝇为 纯合子 杂合子 2 某同学依据上述实验结果 认为该等位基因位于常染色体上 请你就上述实验 以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于x染色体上 3 现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验 以确定该等位基因是位于常染色体还是x染色体 请写出一组杂交组合的表现型 4 实验得知 等位基因 a a 与 d d 位于同一对常染色体上 基因型为aa或dd的个体胚胎致死 两对等位基因功能互不影响 且在减数分裂过程不发生交叉互换 这两对等位基因 遵循 不遵循 自由组合定律 以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本 逐代自由交配 则后代中基因a的频率将 上升 下降 不变 图2 解析 此题考查遗传定律的应用与伴性遗传的相关知识 1 显性个体与隐性个体杂交后代显 隐性之比为1 1 符合测交后代的表现型比例 故亲本裂翅果蝇为杂合子 2 根据题图 无法判定该等位基因的位置 若亲本基因型为xaxa xay 其杂交后代也可呈现题中实验结果 3 若要通过一次杂交实验鉴别某对等位基因是在常染色体上还是在x染色体上 应选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交或雌雄显性个体杂交 如果杂交后代显 隐性性状的表现与性别有关 则该对等位基因位于x染色体上 否则 位于常染色体上 4 两对等位基因位于同一对同源染色体上 遗传时遵循基因的分离定律 不遵循自由组合定律 基因型为aadd的裂翅果蝇逐代自由交配 后代所有果蝇基因型都为aadd 故后代中基因a的频率不变 答案 1 杂合子 4 2011 浙江高考 以下为某家族甲病 设基因为b b 和乙病 设基因为d d 的遗传家系图 其中 1不携带乙病的致病基因 请回答 1 甲病的遗传方式为 乙病的遗传方式为 1的基因型是 2 在仅考虑乙病的情况下 2与一男性为双亲 生育了一个患乙病的女孩 若这对夫妇再生育 请推测子女的可能情况 用遗传图解表示 3 b基因可编码瘦素蛋白 转录时 首先与b基因启动部位结合的酶是 b基因刚转录出来的rna全长有4500个碱基 而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成 说明 翻译时 一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟 实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1min 其原因是 若b基因中编码第105位精氨酸的gct突变成act 翻译就此终止 由此推断 mrna上的 为终止密码子 解析 1 由图谱 3和 4不患病 5患甲病 判断出甲病为常染色体隐性遗传病 根据 1不携带乙病的致病基因 同样可判断出乙是伴x染色体隐性遗传病 由 2患甲病可推出 1一定为bb 从而推出 1可能为bbxdxd bbxdxd 2 生育了一个患乙病的女孩 可推出双亲的基因型为xdxd xdy 然后写出遗传图解 写遗传图解时需注意写出亲代的基因型 表现型 子代的基因型 表现型 性状分离比 各种符号 箭头等 3 基因表达过程包括转录和翻译 转录时 首先与b基因启动部位结合的酶是rna聚合酶 rna中4500个碱基只翻译出了167个氨基酸 说明并不是全部的rna都翻译出氨基酸 rna需要加工后才能翻译 进行翻译时 1min内合成了100个瘦素蛋白 翻译速度非常迅速 原因是一条mrna分子可与多个核糖体结合 同时进行多条肽链的合成 dna中的act 转录出的mrna应为uga 这时翻译终止 说明终止密码子为uga 答案 1 常染色体隐性遗传伴x染色体隐性遗传bbxdxd或bbxdxd 3 rna聚合酶转录出来的