高考生物一轮复习 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21

第第 2 2、3 3 节节 基因在染色体上、伴性遗传基因在染色体上、伴性遗传染色体平行独立性一、基因在染色体上1萨顿的假说基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在 上，因为基因和染色体行为存在着明显的 关系：(1)基因在杂交过程中保持完整性和 。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。(2)在 中基因成对存在，染色体也是成对的。在 中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。 也是如此。减数第一次分裂后期也是自由组合的。2基因位于染色体上的实验证据的解析体细胞配子同源染色体自由组合非同源染色体(4)非等位基因在形成配子时 ， 在控制白眼的基因 w 位于 X 染色体上XWXW红眼(雌)XWY红眼(雄)XWXw红眼(雌)XwY白眼(雄)二、伴性遗传1性别决定2AXX2AXY2AZW2AZZAXAZAX，AZ，A YA WXbXb XbYXBXb交叉女患者红绿色盲 性别决定的判断1细胞内的染色体分类(1)雌雄异体生物才有性别。(2)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。(3)性染色体不但存在于生殖细胞，正常体细胞也存在。2生物的性别决定的主要方式3.人类的性别决定人类中男女性别比例理论为 1 1，因为根据基因的分离定律，男性减数分裂可以同时产生含 X 和含 Y 两种且数目相等的配子，女性减数分裂只产生一种含 X 的卵细胞。受精时，因为两种精子和卵细胞随机结合，因而形成含 XX 性染色体的受精卵和含 XY 性染色体的受精卵的数目相等。【突破题 1】下列有关性别决定的叙述中，正确的是()A同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍BXY 型性别决定的生物，XY 是一对同源染色体，故其形状大小相同C含 X 染色体的配子是雌配子，含 Y 染色体的配子是雄配子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【答案】A 【解题指导】XY 是一对同源染色体，形状大小相同；含 X染色体的配子是雌配子也可以是雄配子。XY 型性别决定与伴性遗传的规律1通色体组成正常男、女染色体分组：男 44XY、女 44XX2伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”(如图 221 所示)图 221(1)同源区段中：X 和 Y 染色体都有等位基因，在遗传上与基因的分离定律一样，X 与 Y 的分离的同时，等位基因也分离。(2)非同源区段中：基因可能只存在于 X 或 Y 上，如只在 Y 上，则为遗传为伴 Y 遗传。如只在 X 染色体上，则伴 X 遗传。【易错易混】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【突破题 2】人的 X 染色体和 Y 染色体大小、形态不完全相同，存在着同源区()和非同源区(、)，如图 222 所示。下列有关叙述中，错误的是( )图 222A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 染色体为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定【解题指导】X、Y 虽然形态不同，但在减数分裂过程会发生联会现象，因此 X、Y 是同源染色体。人类基因组计划要分别测定的原因是 X、Y 染色体上存在着非同源区，具有不同的基因。【答案】D伴 X 染色体隐性遗传的典型实例人类红绿色盲1色盲基因：致病基因 Xb、正常基因 XB 都只存在于 X 染色体上。2人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型(如下表所示)3.红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率4.特点(1)男性患者多于女性患者。(2)具有交叉遗传特点男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外孙，使外孙发病。男性患者的双亲表现正常时，其致病基因由母亲(必然是携带者 XBXb)交叉遗传而来，其兄弟中可能还有患者；姨表兄弟也可能是患者。 女性患者的父亲一定是患者，其兄弟可能正常、也可能是患者，其儿子也一定是患者。【突破题 3】(双选)下列关于红绿色盲的说法中，正确的是()A红绿色盲患者不能像正常人那样区分红色和绿色BY 染色体短小，因缺少与 X 染色体同源区段而缺乏红绿色盲基因C由于红绿色盲基因位于 X 染色体上，所以不存在等位基因D男性患者将红绿色盲基因传给孙子的概率是 50%【解题指导】红绿色盲基因位于 X 染色体上，但存在有等位基因，位于 X 染色体上。红绿色盲遗传是 X 染色体隐性遗传，不可能由男性向男性传递。【答案】AB一、判断基因在何种染色体上的方法假设演绎1若已知该相对性状的显隐性，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴 X 染色体遗传；若后代全为显性与性别无关，则为常染色体遗传。2若该相对性状的显隐性是未知的，则用正交和反交的方法进行判断。 若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代的性状表现与性别有关，则基因位于 X 染色体上。【演绎题 1】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，F1 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 F1 个体最好是()A突变型()突变型()C野生型()野生型()B突变型()野生型()D野生型()突变型()【解题指导】此题关键方法是逆推法首先确定显隐性关系：由于该突变型雌鼠是因为一条染色体上某基因突变导致的，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】D 备选题科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上 则刚毛雄果蝇表示为 XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于 X 染色体上，则只表示为 XBY。现有各种纯种果蝇若干只，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于 X、Y 染色体的同源区段上还是仅位于X 染色体上，请写出遗传图解，并用文字简要说明你的推断过程。 【解析】对于判断基因是位于 X、Y 染色体的同源区段上还是仅位于 X 染色体上，可联系 X 染色体上和常染色体上基因的判断方法。在已知该相对性状显隐性的前提下，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。现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。【答案】遗传图解如图 223 所示：图 223文字说明：用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，并观察和记录子代的性状表现。若子一代雌雄果蝇为刚毛，则这对等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上；若子一代雄果蝇为截毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于 X 染色体上。二、根据性状判断生物性别的实验设计选择同型性染色体(XX 或 ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY 或ZW)显性个体杂交(XY 性别决定的生物就是“隐雌显雄”)。这样在子代中具有同型性染色体(XX 或 ZZ)的个体表现型是显性，具有异型性染色体(XY 或 ZW)的个体表现型是隐性性状。1XY 型性别决定假设 X 染色体上的 A、a 这对等位基因控制一对相对性状，则选用隐性纯合母本与显性父本杂交时，后代中的隐性个体必为雄性，显性个体必为雌性。2ZW 型性别决定鸡的性别决定属于 ZW 型，公鸡含有 ZZ 染色体，母鸡含有 ZW 染色体。芦花鸡的羽毛有黑白条纹，由 B 基因决定，当 b 基因纯合时，表现为非芦花，这对基因位于 Z 染色体上。让 ZbZb(非芦花公鸡)与 ZBW(芦花母鸡)进行交配，其后代基因型和表现型为ZBZb(芦花公鸡)、ZbW(非芦花母鸡)，这样就能在雏鸡时根据是否有条纹判断出雌、雄个体。【演绎题 2】果蝇的红眼(B)对白眼(b)是一对相对性状，基因B、b 位于 X 染色体上。请设计一个实验，单就颜色便能鉴别雏蝇的雌雄。【解题指导】在设计杂交实验时，最好是根据性状就能判断出基因型。据题意分析雄果蝇的基因型有两种：XBY(红眼)、XbY(白眼)；雌果蝇的基因型有三种：XBXB(红眼)、XBXb(红眼)、XbXb(白眼)。由于显性雌果蝇有两种基因型 XBXB(红眼)、XBXb(红眼)，所以我们只能选择隐性的雌果蝇个体 XbXb，自然雄果蝇个体就是显性个体 XBY 了。让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，后代中凡是红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇备选题芦花鸡的羽毛(成羽)是一种黑白相间的斑纹状，但在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。控制芦花的基因在 Z 染色体上，芦花对非芦花是显性。养鸡场为了多养产蛋母鸡，要大量淘汰公鸡，你建议如何配种来达到这个目的()A芦花母鸡非芦花公鸡B芦花公鸡非芦花母鸡C芦花母鸡芦花公鸡D非芦花母鸡非芦花公鸡【解析】公鸡的性染色体组成是 ZZ，母鸡的性染色体组成是ZW。【答案】A通过杂交实验判断果蝇眼色先根据题干判断果蝇眼色中的显隐性，再按照伴 X 染色体遗传写出题干中相关果蝇的基因型，最后由亲代推导子代的表现型及比例，或者由子代的表现型及比例推导亲代的基因型。具体方法：解答果蝇眼色杂交实验有一定的方法技巧，即果蝇的眼色遗传为伴 X 染色体遗传，雌果蝇有红眼和白眼两种表现型，有 XwXw、XwXw、XwXw 三种基因型，雄果蝇有红眼和白眼两种表现型，有 XwY、XwY 两种基因型。备选题控制果蝇眼色的基因位于 X 染色体上，已知果蝇的红眼(W)对白眼(w)是显性。现将两只红眼果蝇杂交，得到子一代雌果蝇 50 只，全部是红眼，子一代雄果蝇 50 只，其中 24 只是红眼，26 只是白眼。这两只亲代红眼果蝇的基因型是()AXwXw，XwYCXwXw，XwYBXwXw，XwYDXwXw，XwY【解析】两只红眼果蝇杂交，得到子一代雌果蝇 50 只，全部是红眼，说明亲代雄果蝇基因型为 XwY，子一代雄果蝇 50 只，其中 24 只是红眼，26 只是白眼，说明亲代雌果蝇基因型为 XwXw。【答案】D1.(2011 年东莞理综)下面是某动物细胞分裂的一组图像，下列有关叙述错误的是()A含有 4 个染色体组B发生了基因重组C是观察染色体形态和数目的最佳时期D由可判断该动物一定是雄性【解析】图是减数第二次分裂后期，从细胞质等分可判断可能是次级精母细胞或第一极体的分裂。【答案】D2(2010 年广东)克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病，现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为 44XXY。请回答：(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因类型(色盲等位基因以 B 和 b 表示)。如图 224 所示图 224(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的 (填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行 分裂形成配子时发生了染色体不分离。(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？ 母亲减数第二次不会他们的孩子中患色盲的可能性是多大？ (4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测 条染色体的碱基序列。【解析】该男孩的基因型应该为 XbXbY，其父亲基因型为 XBY，其母亲基因型为 XBXb，可见该男孩的各个 X 染色体均来自母亲，且是其母亲的生殖细胞在减数第二次分裂过程中没有分开而导致的。如果上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，就无法通过配子影响到他们的后代；他们的孩子患色盲的概率为 1/2Xb1/2Y1/4XbY。人类基因组计划至少要测 24 条染色体的碱基序列。1/424本章知识整合本章知识整合细胞分裂与变异可遗传变异的来源有三种：基因突变、基因重组和染色体变异。1基因突变是最为普遍和最为重要的一种变异来源，它发生在 DNA 复制的过程中，由于三种细胞分裂方式的间期都要进行 DNA的复制，所以都有可能产生基因突变。对多细胞生物而言，体细胞发生的基因突变传给下一代的可能性小于生殖细胞。2原核细胞的 DNA 不与蛋白质结合，所以原核细胞没有真正意义上的染色体，也就没有染色体变异。因此，染色体变异只发生在真核细胞中，在减数分裂和有丝分裂过程中均可发生。3引起基因重组的原因是基因的自由组合和基因的互换，所以基因重组只发生在有性生殖过程中减数第一次分裂时期。【例题】图 21 是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图所做的判断中，不正确的是()图 21A该动物的性别是雄性的B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C1 与 2 或 1 与 4 的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异D丙分裂产生子细胞后的变化特点，是某些性状表现母系遗传的重要原因【综合考点】包括细胞分裂、生物变异和遗传方式等内容。【解析】乙细胞是有丝分裂后期，上下的染色体存在 A 和 a，说明发生了基因突变，但没有发生基因重组。【答案】B【考题预测】细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B非同源染色体自由组合，导致基因重组C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异【解析】有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，可能导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。【答案】B 【预测理由】有丝分裂和减数分裂的综合、细胞分裂与生物变异的综合是综合性题目常考的内容。