高考生物一轮总复习 第2章 第2-3节 基因在染色体上、伴性遗传课件（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 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 染色体 平行 2 在 中基因成对存在 染色体也是成对的 在 中只有成对基因中的一个 同样 也只有成对染色 体中的一条 体细胞 配子 同源染色体 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 4 非等位基因在形成配子时 在减数第一次分裂后期也是自由组合的 自由组合 非同源染色体 2 摩尔根果蝇实验 红眼 红眼 白眼 3 1 1 发现问题 P 红眼 白眼 F1 F1 雌 雄交配 F2 雌 雄 雄 2 假说解释 Xw Y XW Xw XW Y 红眼 3 结论 控制果蝇眼色的基因位于 上 白眼 X染色体 二 伴性遗传 性别 1 概念 性染色体上的基因控制的性状遗传与 相联系的遗传方式 2 类型 隔代 交叉 男性 女性 男性 判断正误 1 萨顿提出的染色体假说对摩尔根等人得出 果蝇的白眼 基因位于X染色体上 的结论没有影响 2 某男性遗传病患者与一个正常女子结婚 医生告诫他们 只能生男孩 据此推测该病的遗传方式为伴X显性遗传 3 一对等位基因 Aa 如果位于XY的同源区段 则这对基 因控制的性状在后代中的表现与性别无关 答案 1 2 3 考点一 性别决定方式与伴性遗传的规律 1 性染色体决定性别 2 性别决定的易误点 1 性别决定只出现在雌雄异体的生物中 雌雄同体生物不 存在性别决定问题 2 XY型 ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型 但性别相当于一对相对性状 其传递遵循分离定律 3 自然界还存在其他类型的性别决定 如染色体倍数决定 性别 蜜蜂等 环境因子 如温度等 决定性别等 3 XY型性别决定与伴性遗传的规律 伴性遗传是由于异 型性染色体之间存在 非同源区段 如下图所示 有关伴性遗传的易误点 1 混淆X Y染色体的来源及传递规律 X1Y中X1来自母亲 Y来自父亲 向下一代传递时 X1只能传给女儿 Y则只能传给儿子 X2X3中X2 X3一条来自父亲 一条来自母亲 向下一代传递时 X2 X3任何一条既可传给女儿 又可传给儿子 一对染色体组成为X1Y X2X3的夫妇生两个女儿 则女儿中来自父亲的都为X1 且是相同的 但来自母亲的可能为X2 也可能为X3 不一定相同 2 误认为X Y同源区段上的遗传与性别无关 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 4 人类红绿色盲的遗传分析 1 红绿色盲的婚配方式 2 红绿色盲的遗传特点 男性患者多于女性患者 男性由于只有一条X染色体 只要有一个致病基因b即患病 女性则要同时含有两个致病基因才患病 交叉遗传 男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外 孙 高考探究 考向1 性别决定 例1 2014年上海卷 蜜蜂种群由蜂王 工蜂和雄蜂组成 下图显示了蜜蜂的性别决定过程 据图判断 蜜蜂的性别取决 于 A XY性染色体C 性染色体数目 B ZW性染色体D 染色体数目 解析 分析题图可知 卵细胞受精后形成的合子发育成的蜜蜂为雌性 染色体条数为32 卵细胞没有受精直接发育成的个体为雄性 染色体条数为16 因此蜜蜂的性别与XY ZW和性染色体无关 A B C错误 蜜蜂的性别与染色体条数有关 D正确 答案 D 考向2 摩尔根证明基因在染色体上的实验 例2 2013年海南卷 对摩尔根等人得出 果蝇的白眼基因 位于X染色体上 这一结论没有影响的是 A 孟德尔的遗传定律B 摩尔根的精巧实验设计C 萨顿提出的遗传的染色体假说D 克里克提出的中心法则 解析 摩尔根因为对孟德尔遗传理论和萨顿提出的遗传的染色体假说持怀疑态度 所以才设计了果蝇眼色杂交实验 发现符合孟德尔遗传定律 并通过测交验证 最终得出上述实验结论 摩尔根巧妙地运用了假说演绎法 精心设计实验才能获得有力证据 克里克的中心法则涉及的是遗传信息的传递问题 而不是基因在染色体上的问题 答案 D 考向3 各种遗传病的遗传特点 例3 2015年新课标卷 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 解析 短指属于常染色体遗传病 男性和女性的发病率相同 A错误 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 女患者的父亲和儿子都患病 B正确 抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病 该遗传病的发病率女性高于男性 C错误 白化病为常染色体隐性遗传病 一般不会在一个家系的几代人中连续出现 D错误 答案 B 考点练透 1 下列有关性别决定的叙述中 正确的是 A XY型性别决定的生物 Y染色体都比X染色体短小B 同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍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解析 果蝇的Y染色体较X染色体大一些 同型性染色体如XX决定雌性个体 但也有ZZ个体表示雄性的 但所占比例较小 XY雄性个体产生两种雄配子 分别是含X染色体和含Y染色体的 大部分被子植物是不分性别的 也就是说没有性染色体 答案 B 2 一对同卵孪生姐妹分别与一对同卵孪生兄弟婚配 其中一对夫妇头胎所生的男孩是红绿色盲 二胎所生的女孩色觉正常 另一对夫妇头胎所生的女孩是红绿色盲 二胎生的男孩色 觉正常 这两对夫妇的基因型是 A XBXB XbYC XbXb XBY B XBXb XBYD XBXb XbY 解析 同卵孪生的姐妹或兄弟的遗传物质相同 由第二对们又有一个色觉正常的儿子 则该儿子的正常基因一定来自其母亲 故其母亲的基因型为XBXb 同卵孪生的姐妹或兄弟的基因型是相同的 这两对夫妇的基因型是XBXb XbY 答案 D 夫妇的女儿是色盲可知 这对夫妇的基因型为XbY X Xb 他 3 2015年河北唐山检测 人类的红绿色盲是典型的伴X隐 性遗传病 下列有关伴X隐性遗传病的叙述正确的是 A 患者通常为女性B 儿子的患病基因一定是由其母亲传递的C 父母正常 女儿可能是患者D 双亲若表现正常 则后代都正常解析 人类的伴X染色体隐性遗传病患者男性多于女性 儿子Y染色体来自父亲 位于X染色体上的患病基因一定是来自母亲 父亲正常 则女儿一定正常 双亲表现正常 但儿子有可能患病 答案 B 考点二 伴性遗传的应用 1 判断基因的位置 1 方法一 正交和反交 正交和反交结果都与母本相同 说明基因在细胞质中 正交和反交结果相同 且与性别无关 说明基因在常染色体上 正交和反交结果不同 说明基因在X染色体上 如 P 灰身雌蝇 黄身雄蝇 F 灰身雄蝇 黄身雌蝇 P 黄身雌蝇 灰身雄蝇 F 黄身雌蝇 黄身雄蝇 结论 基因位于X染色体上 Y染色体上没有其等位基因 黄色是显性 2 方法二 若已知性状的显隐性 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 对于ZW型生物则相反 选用雌性显性与雄性隐性进行杂交 2 根据子代的表现型判断性别 1 对于XY型性别决定方式的生物 选用雌性隐性与雄性显性进行杂交 后代表现隐性性状的为雄性 表现显性性状的为雌性 2 对于ZW型性别决定方式的生物 选用雌性显性与雄性隐性进行杂交 后代表现隐性性状的为雌性 表现显性性状的为雄性 方法技巧 四步法 分析遗传系谱图 遗传系谱图的特殊分析 1 对于遗传系谱图中个体基因型的分析 不但要看其同胞兄弟姐妹的表现型 还要 瞻前顾后 即兼顾其亲 子代的表现型 2 不能排除的遗传病遗传方式 分析隐性遗传病 如果女性患者的父亲和儿子全是患者 只能说明最可能是伴X染色体遗传 但不一定是 也可能是常染色体遗传 同理 显性遗传病中 如果男性患者的母亲和女儿是患者 说明最可能是伴X染色体遗传 但也可能是常染色体遗传 3 系谱图的特殊判定 若世代连续遗传 一般为显性 反之为隐性 若男女患病率相差很大 一般为伴性遗传 反之为常染色体遗传 高考探究 考向1 判断基因的位置 例1 2014年安徽黄山一模 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 若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在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 解析 解答此题的关键方法是逆推法 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 如果突变基因位于常染色体上 则后代无论雌雄都会出现1 1的性状分离比 所以应找野生型雌性和突变型雄性个体进行杂交 看其后代的表现型 答案 D 考向2 以遗传系谱图为载体 判断性状遗传方式等 例2 2014年新课标卷 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 解析 1 根据系谱图 1和 2均不表现该性状 但他们的后代 1出现该性状 推知该性状为隐性 1和 2为该性状的携带者 2 假设该性状基因位于Y染色体上 该性状由Y染色体传递 因此表现该性状个体的所有雄性后代和雄性亲本都表现该性状 且雌性个体不会表现该性状 据此理论上第 世代各个体的性状表现应为 1不表现该性状 2和 3均不表现该性状 因为是雌性 4表现该性状 结合系谱图可知 不符合该基因遗传规律的个体是 1 3和 4 3 假设该控制该性状的基因仅位于X染色体上 该性状为隐性遗传 为解析方便假定该性状由基因A a控制 2和 2均未表现出该性状 XAX 但他们的雄性后代 3和 1 却表现出该性状 XaY 同时考虑到雄性个体的X染色体来自于雌性亲本 据此断定 2和 2一定为杂合体 XAXa 3表现该性状 XaXa 其所含的一条X染色体必然源自 4 XaX 同时 4不表现该性状 据此断定 4为杂合体 XAXa 2不表现该性状 XAX 其雌性亲本 2为杂合体 XAXa 因此 2既可以是杂合子 XAXa 也可以是纯合子 XAXA 答案 1 隐性 2 1 3和 4 3 2 2 4 2 考向3 相关概率的计算 例3 2014年广东卷 下图为家系甲 乙 丙三种单基因遗传病的系谱图 其基因分别用A a B b和D d表示 甲病是伴性遗传病 7不携带乙病的致病基因 在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下 请回答下列问题 1 甲病的遗传方式是 乙病的遗传方式是 丙病的遗传方式是 6的基因型是 2 13患两种遗传病的原因是 3 假如 15为乙病致病基因的杂合子 为丙病致病基因携带者的概率是1 100 15和 16结婚 所生的子女只患一种病的概率是 患丙病的女孩的概率是 4 有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的 启动子缺失常导致 缺乏正确的结合位点 转录不能正常起始 而使患者发病 解析 1 题干中说明甲病是伴性遗传病 其中14号患病女性父亲7号正常 说明不是伴X染色体隐性遗传病 即甲病是伴X染色体显性遗传 6号和7号不患乙病 但生出患乙病的儿子 说明乙病是隐性遗传病 又因题干中说明7号不携带乙病的致病基因 所以乙病是伴X染色体隐性遗传 10号和11号都正常 但生了患丙病的女儿 丙病只可能是常染色体隐性遗传病 因为1号只患甲病 所以基因为XABY 其中XAB会传递给6号 又因为12号只患乙病 基因为XabY 而13号患甲乙两种病 基因为XAbY 可推出6号为XABXab 又因题干中并未说明 该家族是否携带丙病致病基因 所以6号基因型为DDXABXab或DdXABXab 2 6号基因型为XABXab 在减数分裂过程中 发生交叉互换 产生了XAb的配子 与Y结合 生出13号患甲乙两种病 基因为XAbY 3 由题干可知 15号基因型为1 100DdXaBXab 16号基因型为1 3DDXaBY或2 3DdXaBY 所以 后代患丙病的概率为 1 100 2 3 1 4 1 600 不患丙病概率为 1 1 600 599 600 后代患乙病的概率为1 4 不患乙病的概率为3 4 所以只患一种病的概率为1 600 3 4 599 600 1 4 301 1200 患丙病女孩的概率为1 100 2 3 1 4 1 2 1 1200 4 启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位 答案 1 伴X染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传 常 染色体隐性遗传 DDXABXab或DdXABXab 2 6在减数分裂第一次分裂前期 两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生交换 产生XAb的配子 3 301 1200 1 1200 4 RNA聚合酶 考点练透 4 对下列系谱图叙述正确的是 A 该病为伴X染色体隐性遗传病 1为纯合子B 该病为伴X染色体显性遗传病 4为纯合子C 该病为常染色体隐性遗传病 2为杂合子D 该病为常染色体显性遗传病 3为杂合子答案 D 5 人类红绿色盲的基因位于X染色体上 秃顶的基因位于常染色体上 结合下表信息可预测 图中 3和 4所生子 女是 A 非秃顶色盲儿子的概率为1 4B 非秃顶色盲女儿的概率为1 8C 秃顶色盲儿子的概率为1 8D 秃顶色盲女儿的概率为1 4 解析 本题主要考查人类遗传病概率计算的方法 用基因a表示人类红绿色盲基因 结合秃顶的基因型 表现型和性别可确定 3和 4的基因型分别为BbXAXa BBXaY 他们所生子女中非秃顶色盲儿子 BBXaY 的概率为1 2 1 4 1 8 非秃顶色盲女儿 B XaXa 的概率为1 1 4 1 4 秃顶色盲儿子 BbXaY 的概率 1 2 1 4 1 8 秃顶色盲女儿 bbXaXa 的概率是0 故C项符合题意 答案 C 6 2013年新课标卷 已知果蝇长翅和小翅 红眼和棕眼各为一对相对性状 分别受一对等位基因控制 且两对等位基因位于不同的染色体上 为了确定这两对相对性状的显隐性关系 以及控制它们的等位基因是位于常染色体上 还是位于X染色体上 表现为伴性遗传 某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交 发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼 长翅棕眼 小翅红眼 小翅棕眼 3 3 1 1 回答下列问题 1 在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时 该同学分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果 再综合得出结论 这种做法所依据的遗传学定律是 2 通过上述分析 可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上 还是位于X染色体上做出多种合理的假设 其中的两种假设分别是 翅长基因位于常染色体上 眼色基因位于X染色体上 棕眼对红眼为显性 翅长基因和眼色基因都位于常染色体上 棕眼对红眼为显性 那么 除了这两种假设外 这样的假设还有 种 3 如果 翅长基因位于常染色体上 眼色基因位于X染色体上 棕眼对红眼为显性 的假设成立 则理论上 子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为 子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为 解析 2 由题可知 两只长翅果蝇杂交产生了小翅果蝇 由此可判断出长翅为显性 小翅为隐性 这不需要假设 而由题干无法判断果蝇眼色的显隐性 那么除了设问中两种假设之外 还可以作出以下四种假设 翅长基因位于X染色体上 而眼色基因位于常染色体上 棕眼对红眼为显性 翅长基因位于常染色体上 眼色基因位于X染色体上 红眼对棕眼为显性 翅长基因和眼色基因都位于常染色体上 红眼对棕眼为显性 翅长基因位于X染色体上 眼色基因位于常染色体上 红眼对棕眼为显性 故一共可得六种假设 3 若假设成立 由题干信息可推出亲代基因型为AaXbXb和AaXBY 其子一代中雌性全为棕眼 雄性全为红眼 故子一代中雌性长翅红眼果蝇所占比例为0 小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为1 答案 1 基因的分离定律和自由组合定律 或自由组合定律 2 4 3 0 1 或100 1 一对表现型正常的夫妇 生下一个红绿色盲和白化病兼患的儿子 下列示意图中 b是红绿色盲致病基因 a为白化致病基因 不可能存在于该夫妇体内的细胞是 不考虑基因突 变 A B C D 解析 根据题意可知 父母的基因型分别为AaXBXb AaXBY A B可分别表示父亲体细胞 次级精母细胞 C可表示因减 过程发生交叉互换而得到的次级卵母细胞或极体 答案 D 2 用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验 结果如下表所示 下列说法不正确的是 与眼色相关的基因用B b表示 与体色相关的基因用A a表示 A 果蝇的灰身 红眼是显性性状B 由组合 可判断控制眼色的基因位于X染色体上C 若组合 的F1随机交配 则F2雌果蝇中纯合的灰身红眼占1 16D 若组合 的F1随机交配 则F2雄果蝇中黑身白眼占1 8 解析 对于灰身和黑身这一对相对性状来说 无论正交还是反交 后代雌 雄都是灰身 说明灰身为显性 且位于常染色体上 对于红眼和白眼这一对相对性状来说 正反交后代雌 雄表现型不同 且雌性亲本为红眼时 后代全为红眼 可判定红眼为显性性状 且控制红眼的基因位于X染色体上 组合 中 F1的基因型分别为AaXBXb和AaXBY 它们随机交配 则F2雌果蝇中纯合的灰身红眼个体占1 4 1 2 1 8 组合 中 F1的基因型分别为AaXBXb和AaXbY 它们随机交配 则F2雄果蝇中黑身白眼个体占1 4 1 2 1 8 答案 D 3 一对表现正常的夫妇 生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者 从根本上说 前者致病基因的来源与后者的病因 发生的时期分别是 A 与母亲有关 减数第二次分裂B 与父亲有关 减数第一次分裂C 与父母亲都有关 受精作用D 与母亲有关 减数第一次分裂解析 红绿色盲为伴X隐性遗传 父母正常 儿子患病则母亲必然是携带者 儿子的红绿色盲基因来自于母亲 XYY产生的原因是父亲减 后期Y染色体移向细胞一极 A正确 答案 A 4 小鼠繁殖力强 也常被用作遗传研究的材料动物 1 一对黑色鼠与白色鼠杂交 F1均为黑色鼠 F1中黑色鼠个体自由交配 F2出现黑色鼠 灰色鼠 白色鼠为9 3 4 若让F2中的灰色鼠与白色鼠杂交 子代中纯合灰色鼠的比例是 2 已知小鼠的一种隐性性状由基因d控制 但不知基因d是位于常染色体上 还是位于X染色体上 不考虑同源区段 可通过统计具有该隐性性状小鼠的 初步确定该基因的位置 3 若控制该性状的D d基因位于X染色体上 其中一个基因纯合时能使胚胎致死 注 XDY XdY等均视为纯合子 一对小鼠杂交 若F1雌鼠仅有一种表现型 则致死基因是 F1雌鼠的基因型是 4 在一个区域的小鼠群体中发现某一性状出现的频率增加 这很可能是由于 解析 1 9 3 4实际是9 3 3 1的变形 所以鼠的体色由两对等位基因控制 且符合自由组合定律 假设灰色为A bb 白色则为aaB 和aabb 所以白色和灰色杂交不可能产生AAbb 3 若XD纯合致死 则F1雌鼠仅有一种表现型时 亲本基因型为XdXd和XdY F1雌鼠的基因型是XdXd 若Xd纯合致死 则F1雌鼠仅有一种表现型时 母本可能为XDXD或XDXd 父本为XDY F1雌鼠的基因型是XDXD或XDXD和XDXd 答案 1 0 2 性别比例 数量 3 XDXdXd 或 XdXDXD或XDXD和XDXd 4 该性状对环境具有很强的适应性