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课标版 生物 第16讲 伴性遗传,知识一 基因位于染色体上 一、萨顿的假说 1.提出者: 萨顿 。,2.研究方法: 类比推理法 。 3.内容: 基因位于染色体上 。 4.依据:基因和染色体在行为上存在着明显的 平行 关系,具体如下 表:,二、基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根) 1.问题的提出 (1)果蝇杂交实验 P 红眼()白眼() F1 红眼 (和) F2 红眼(、) 白眼 ()=31 (2)分析,2.假设与解释 (1)假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上, Y 染 色体上无相应的等位基因。 (2)对杂交实验的解释(如图),3.测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配雌性红蝇雌性 白蝇雄性红蝇雄性白蝇= 1111 。 测交子代中雌性白蝇与雄性红蝇交配,子代中雌蝇都为红眼,雄蝇都为白眼。,4.结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上基因位于 染色体上。,1.判断有关基因与染色体关系叙述的正误。 (1)萨顿利用假说演绎法,推测基因位于染色体上。 () (2)所有的基因都位于染色体上。 () (3)体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因。 () (4)非等位基因在形成配子时都是自由组合的。 () (5)类比推理的结论不一定正确;假说演绎的结论是正确的。 () (6)一条染色体上有很多基因,基因在染色体上呈线性排列。 (),2.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,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,以下哪项不属于他所依 据的“平行”关系 ( ) A.基因和染色体,在体细胞中都是成对存在,在配子中都只有成对中的一个 B.非同源染色体上的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而形成 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,答案 C 基因与染色体的平行关系表现在:基因在杂交过程中保持完整 性、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; 体细胞中基因、染色体成对存在,配子中二者都是成单存在;成对的基因、 染色体都是一个(条)来自母方,一个(条)来自父方;非同源染色体上的非等 位基因、非同源染色体在形成配子时都可自由组合。,3.(2014山东济南外国语学校质检,17)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基因在染色体上的假说 B.摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上 C.抗维生素D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 答案 C 萨顿根据基因与染色体行为的平行性,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;抗维生素D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。,4.萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的 假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和其他同事设计果蝇杂交实 验对此进行研究。杂交实验图解如下: P 红眼(雌)白眼(雄) F1 红眼(雌、雄) F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄) 3/4 1/4 请回答下列问题:,(1)上述果蝇杂交实验现象 (填“支持”或“不支持”)萨顿的假 说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色 体,1对性染色体)的事实,摩尔根等人提出假设“ ”,从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色 体上的情况) (2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图 解是他们完成的测交实验之一: P 红眼(F1雌) 白眼(雄) 测交子代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄),1/4 1/4 1/4 1/4 (说明:测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的F1) 上述测交实验现象并不能充分验证其假设,其原因是 。 为充分验证其假设,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方 案。(要求:写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可,控制眼色的 等位基因为B、b。提示:亲本从上述测交子代中选取) 写出实验亲本的基因型: ,预期子代的基因型: 。 答案 (1)支持 控制眼色的基因只位于X染色体上 (2)控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于X染色体上,测交实验,结果皆相同 XbXb、XBY XBXb、XbY 解析 (1)摩尔根的杂交实验说明果蝇红眼和白眼的遗传符合分离定律, 又由于白眼性状始终与性别相联系,由此摩尔根推测控制果蝇红白眼的基 因位于性染色体X上。(2)由于测交实验子代性状与性别无关,控制眼色 的基因无论位于常染色体还是位于X染色体上,测交结果都相同,因此不能 充分验证假设。为充分验证假设,选用的杂交组合要求子代性状与性别 有关,常选用隐性雌和显性雄个体杂交: P XbXbXBY 测交子代 XBXb(红眼) XbY(白眼),知识二 伴性遗传 一、伴性遗传的类型与特点 1.概念:位于 性染色体 上的基因所控制的性状,在遗传上总是和 性别 相关联的现象。 2.将下列遗传病的类型和特点连线,二、伴性遗传在实践中的应用 1.推测后代发病率,指导优生优育,2.根据性状推断后代性别,指导生产实践 (1)鸡的性别决定 (2)控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于 Z 染色体上。 (3)杂交设计:选择 非芦花 雄鸡和 芦花 雌鸡杂交,(4)选择:从F1中选择表现型为 非芦花 的个体保留。 识记题组 一、性染色体 性别 (1)-c- (2)-a- (3)-a- (4)-b- 二、女 男 ZW ZZ Z 非芦花 芦花 非芦花,1.判断有关伴性遗传说法的正误。 (1)性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。 () (2)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。(2012江苏单科,10B)() (3)性染色体上的基因只在生殖细胞中表达。 () (4)初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(2012江苏单科,10D) () (5)各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体。 () (6)X、Y染色体上不存在等位基因。 (),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。下列有关叙述中错误的是 ( ) 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,男性患病率不一定等于女性 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 答案 D 片段上隐性基因控制的遗传病,对于女性而言,必须纯合才 致病,而男性只要有此致病基因就会患病,因此男性患病率高于女性;片 段只位于Y染色体上,片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性;X、Y 染色体互为同源染色体,人类基因组计划要分别测定,是因为X、Y染色体 存在非同源区。,3.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 过子代果蝇的眼色即可直接判断全部个体性别的是 ( ) 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 答案 B 设相关基因为B、b,白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的交配可表示 为XbXbXBYXBXb、XbY,后代中红眼果蝇均为雌性,白眼果蝇均为雄性。,4.(2014北京东城联考,18)鸡的性别决定方式为ZW型,k基因是Z染色体上的 隐性致死基因。含k基因的杂合子雄鸡与正常的雌鸡交配,共孵化出120只 小鸡。这120只鸡的雌雄比例为 ( ) A.雌雄=21 B.雄雌=21 C.雌雄=11 D.雌雄=31 答案 B 亲本雄鸡的基因型为ZKZk,雌鸡的基因型为ZKW,则有:,可知子代中雄雌=21。,突破一 性别决定的方式 1.性染色体决定性别 (1)染色体种类,(2)XY型与ZW型性别决定的比较,知能拓展 性染色体与不同生物的基因组测序,2.染色体组数决定性别 3.环境因子决定性别:有些生物性别完全由环境决定。 典例1 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 代中母鸡与公鸡的比例是 ( ) A.10 B.11 C.21 D.31 解题关键 解析 鸡的性别由性染色体决定,为ZW型。正常情况下,母鸡性染色体 为ZW,公鸡为ZZ;如果性反转公鸡ZW与正常母鸡ZW交配,后代正常发育鸡 的性染色体组成为ZWZZ=21,母鸡与公鸡的比例是21。 答案 C,1-1 下列有关性别决定的叙述,正确的是 ( ) A.植物体细胞中的染色体都只有常染色体 B.X、Y染色体是一对同源染色体,但其形状和功能不完全相同 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.性染色体上的基因所控制的性状的遗传都随性别不同而有差异 答案 B 解析 某些雌雄异体的植物有常染色体和性染色体之分,A错;含X染色体 的配子既可能是雌配子也可能是雄配子,C错。,1-2 关于性染色体及其基因遗传方式的叙述中,不正确的是 ( ) A.性染色体上的基因的遗传方式与性别相联系 B.XY型生物体细胞内含有两条异型的性染色体 C.体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体 D.XY型生物体细胞内如果含有两条同型的性染色体可表示为XX 答案 B 解析 XY型生物雌性个体的体细胞中有两条同型性染色体XX,雄性个 体的体细胞中有两条异型性染色体XY。,突破二 X、Y染色体上基因的传递规律 1.X、Y染色体同源区段的基因的遗传,(1)在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段则相 互不存在等位基因。,(2)X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但 也有差别,如: XaXa XaYA XaYA XaXa (全为显性) (全为隐性) XaXa XAYa XAXa XaYa (全为显性) (全为隐性),2.X、Y染色体非同源区段的基因的遗传,1.基因位置的判断方法 (1)在常染色体上还是在X染色体上 已知性状的显隐性 未知性状的显隐性,(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上 2.根据性状判断生物性别的实验设计 伴X隐性遗传中,隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,在子代 中雌性个体都表现为显性性状,雄性个体都表现为隐性性状,图解如下: 亲本:XaXa XAY 子代:XAXa XaY,(显性) (隐性) (1)之所以选择隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,是因为显 性雄性个体(XAY)和隐性雌性个体(XaXa)都可以通过性状直接确定基因 型。 (2)对于ZW型性别决定的生物,由于雄性个体含有ZZ染色体,雌性个体含有 ZW染色体,故设计根据性状判断生物性别的实验时,应该选用显性的雌性 个体和隐性的雄性个体杂交。,典例2 自然界的女娄菜(2N=46)为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY 型,下图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段), 该部分存在等位基因;另一部分是非同源的(图中-1和-2区段),该部分 不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究,请回答相关问题: (1)若要测定女娄菜的基因组应该对 条染色体进行研究。 (2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色,体上的同源区段,则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb,而抗病雄性个体的 基因型有 。 (3)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干,期望利用一次杂交实验来推断抗 病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,则所选用的 母本和父本的表现型分别应为 。 预测该实验结果并推测相应结论: 。 。 解析 (1)雌雄异株植物的基因测序同人类一样需要测定常染色体和X、,Y染色体。(2)若女娄菜抗病基因位于X、Y染色体上的同源区段,则抗病雄 性个体的基因型有三种:XBYB、XBYb、XbYB。(3)验证抗病基因是位于X、 Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,所采用的方法是选用显性的 雄性纯种个体和隐性的雌性个体杂交。如果子代雌株均表现为抗病,雄株 均表现为不抗病,则这种基因只位于X染色体上;如果子代雌株与雄株均表 现为抗病,则这种基因位于X、Y染色体的同源区段。 答案 (1)24 (2)XBYB、XBYb、XbYB (3)不抗病(雌性)、抗病(雄性) 子代雌株与雄株均表现为抗病,则这种基因位于X、Y染色体上的同源 区段 子代雌株均表现为抗病,雄株均表现为不抗病,则这种基因只位于 X染色体上,2-1 如图是人体性染色体的模式图。下列叙述不正确的是 ( ) A.位于区基因的遗传只与男性相关 B.位于区的基因在遗传时,后代男女性状的表现一致 C.位于区的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因 D.性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中 答案 B 解析 位于区的基因在遗传时,后代男女性状的表现不一定一致。例,如,XaXa与XAYa婚配,后代女性全部为显性类型,男性全部为隐性类型;XAXa 与XaYa婚配,后代女性、男性均是一半为显性类型,一半为隐性类型。女性 的体细胞中,有两条X染色体,所以位于区的致病基因在女性的体细胞中 也可能有等位基因。在体细胞和生殖细胞中都存在性染色体。,2-2 野生型果蝇有许多突变型,突变的情况也不一样: (1)如果突变型1野生型突变型1,野生型突变型1野生型,则 可以推断控制果蝇突变型1的基因最可能的遗传方式是 。 (2)如果突变型2和野生型无论正交还是反交,后代大量个体都是突变型2,则 可以推断控制果蝇突变型2的基因最可能位于 染色体上,为 性突变。 (3)如果要确定突变型3白眼基因是位于X染色体上还是常染色体上 (已知野生型红眼对突变型白眼为显性,雌雄果蝇均有红眼和白眼类型),请 用一次交配实验予以推断:所选亲本的表现型 。,推断理由是(至少写三种): a. 。 b. 。 c. 。 答案 (1)细胞质遗传 (2)常 显 (3)白眼雌果蝇红眼雄果蝇 子代 中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则该基因位于X染色体上 子代 中雌雄果蝇全部为红眼,则该基因位于常染色体上 子代中雌雄果蝇均既 有红眼又有白眼,则该基因位于常染色体上 解析 正反交结果不同,而且子代性状都与母本相同,说明该性状遗传方 式最可能为细胞质遗传;突变型2和野生型正交与反交结果一致,子代性状,都是突变型2,说明控制果蝇突变型2的基因在常染色体上,而且是显性基 因;已知野生型红眼对突变型白眼为显性,雌雄果蝇均有红眼和白眼,要通 过一次交配实验证明红眼、白眼基因的位置(是位于X染色体上还是常染 色体上),可选用白眼雌果蝇红眼雄果蝇。,
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