2012届高考生物一轮复习课件：2-2基因在染色体上和伴性遗传(人教版必修2).ppt

Content 基因在染色体上和伴性遗传 学案2 1 补填下面一棵知识树的相关内容 答案 平行 控制果蝇白眼的基因位于X染色体上 而Y染色体上不含有它的等位基因 线性 等位基因 等位基因 非同源染色体 多于 母亲和女儿 多于 父亲和儿子 2 萨顿的假说 1 内容 基因在 2 研究方法 3 依据 基因和行为存在着明显的平行关系 具体表现如下 独立性 形态结构 成对 单个 单个 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 染色体 染色体上 类比推理 考点一 基因位于染色体上的实验证据及性别决定 1 细胞内染色体的总结 2 摩尔根果蝇杂交实验分析 1 F2中红眼与白眼比例为3 1 说明这对性状的遗传符合基因的分离定律 白眼全是雄性 说明该性状与性别相关联 2 假设控制白眼的基因只位于X染色体上 Y染色体上无相应的等位基因 取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配 后代性状为1 1 仍符合基因的分离定律 3 基因与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列 每条染色体上有许多基因 4 研究方法 假说 演绎法 说明 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 性染色体决定类型包括两种 XY型和ZW型 XY型生物雄性有两条异型染色体 ZW型生物则雌性有两条异型性染色体 5 性别决定两种类型的比较 如XY型 ZW型 类型 比较 1 摩尔根的果蝇杂交实验哪些数据说明了果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律 答案 F2中红眼与白眼之比为3 1 2 怎样设计杂交组合来判断基因位于常染色体上还是X染色体上 答案 若通过一次杂交实验 鉴别某等位基因是在常染色体上还是在X染色体上 应选择的杂交组合为 隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体 1 下列有关性别决定的叙述 正确的是 A 豌豆体细胞中的染色体可分为性染色体和常染色体两类B X Y染色体是一对同源染色体 故其形状 大小基本相同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和性别有关 D 解析 豌豆是雌雄同株植物 故A错误 X Y染色体是一对同源染色体 其形状 大小不相同 故B错误 含X染色体的配子也可以是雄配子 故C错误 考点二 伴性遗传 1 伴X染色体隐性遗传 1 实例 人类的红绿色盲 血友病和果蝇的白眼 2 规律 女性患者的父亲和儿子一定是患者 男性患者多于女性患者 具有交叉遗传现象 如红绿色盲基因Xb往往是由男性通过他的女儿传给他的外孙 3 典型系谱图 如图所示 2 伴X染色体显性遗传 1 实例 抗维生素D佝偻病 2 规律 男性患者的母亲和女儿一定是患者 女性患者多于男性患者 具有世代连续性 即代代都有患病的现象 3 典型系谱图 如图所示 3 伴Y染色体遗传 1 实例 外耳道多毛症 2 规律 患者全为男性 遗传规律是父传子 子传孙 3 典型系谱图 如图所示 4 伴性遗传与遗传基本规律的关系 说明 雌雄个体的性染色体组成不同 有同型和异型两种形式 有些基因只存在于 或 染色体上 或 上无相应的等位基因 从而存在单个隐性基因 XbY或ZdW 控制的性状也能体现 或 染色体上携带的基因 在 或 染色体上无相应的等位基因 只限于在相应性别的个体之间传递 性状的遗传与性别相联系 在写表现型和统计后代比例时一定要与性别相联系 1 右图为X Y染色体的结构模式图 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 片段 那么这对性状在后代男女个体中的表现型有差别吗 答案 有差别 例如 母本为XaXa 父本为XaYA 则后代男性个体为XaYA 全部表现为显性性状 后代女性个体为XaXa 全部表现为隐性性状 再如母本为XaXa 父本为XAYa 则后代男性个体为XaYa 全部表现为隐性性状 后代女性个体为XAXa 全部表现为显性性状 2 性染色体上的基因一定决定性别吗 答案 不一定决定性别 如色盲基因 2 已知果蝇的红眼 A 和白眼 a 由位于X染色体 区段 与Y染色体非同源区段 上的一对等位基因控制 而果蝇的刚毛 B 和截毛 b 由X和Y染色体 区段 同源区段 上的一对等位基因控制 且突变型都是隐性性状 如图所示 下列分析正确的是 A 若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交 则F1中不会出现截毛B 若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交 则F1中不会出现白眼C 若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交 则F1中会出现截毛D 若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交 则F1中会出现白眼 答案 A 解析 由于果蝇的红眼 A 和白眼 a 由位于X染色体 区段 与Y染色体非同源区段 上的一对等位基因控制 而果蝇的刚毛 B 和截毛 b 由X和Y染色体 区段 同源区段 上的一对等位基因控制 且突变型都是隐性性状 若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交 由于纯种野生型雄果蝇不含截毛基因 所以F1中不会出现截毛 故A正确 若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交 由于突变型雌果蝇含有白眼基因 则F1中会出现白眼雄果蝇 故B错误 若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交 由于纯种野生型雌果蝇不含有截毛基因 则F1中不会出现截毛 故C错误 若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交 由于纯种野生型雌果蝇不含有白眼基因 则F1中不会出现白眼 故D错误 探究课题判断基因位置的方法 理论归纳 核基因分布在染色体上 染色体分为常染色体和性染色体 大多为X Y 判断基因的位置主要是判断基因位于常染色体上还是X Y染色体上 质基因在叶绿体和线粒体上 判断方法 1 选择亲本确定基因的位置 由于常染色体上的基因与性别无关 X染色体上的基因与性别有关 因此 已知显隐性的情况下 XY型性别决定的生物利用雌性隐性性状和纯合雄性显性性状个体交配来判断 若子代只表现为一种表现型 则在常染色体上 若子代表现为两种表现型 且性状与性别相关联 则在X染色体上 不知显隐性的情况下 利用正交和反交的方法判断 利用即可 2 Y染色体上基因控制的性状只表现在雄 男 性 拓展演练 材料一萨顿运用类比推理方法提出了 控制生物性状的基因位于染色体上 的假说 材料二1905年E B wilson发现 雌性个体有两条相同的X染色体 雄性个体有两条异型的性染色体 其中一条与雌性个体的性染色体不同 称之为Y染色体 材料三摩尔根起初对萨顿的假说持怀疑态度 1909年 摩尔根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了第一个被他称为 例外 的白眼睛的雄果蝇 并用它做了下列实验 注 不同类型的配子及不同基因型的个体生活力均相同 实验一 将这只白眼雄果蝇和它的红眼正常姐妹杂交 结果如图所示 实验二 将实验一中的F1红眼雌果蝇与最初的那只白眼雄果蝇作亲本进行杂交得到子一代 请分析实验 回答以下各题 1 从实验一的结果中可以看出 显性性状是 果蝇的眼色遗传是否遵循基因的分离规律 填 遵循 或 不遵循 请写出判断的最主要的依据 2 根据同时期其他生物学家发现的果蝇体细胞中有4对染色体 3对常染色体 1对性染色体 的事实 摩尔根等人提出以下假设 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 上述果蝇杂交实验现象 填 支持 或 不支持 萨顿的假说 3 实验二的预期结果能说明果蝇眼色的遗传与性别有关吗 请用遗传图解并配以简要的文字加以说明 相关基因用A a表示 红眼 遵循 杂种子一代自交的后代发生性状分离 且分离比为3 1 控制眼色性状的基因位于X染色体上 Y染色体上没有它的等位基因 支持 不能 遗传图解如下图所示 若控制眼色的基因在常染色体上 则P红眼 白眼 AaXXaaXY F1AaXXAaXYaaXXaaXY红眼 红眼 白眼 白眼 1 1 1 1若控制眼色的基因在X染色体上 则P红眼 白眼 XAXaXaY F1XAXaXAYXaXaXaY红眼 红眼 白眼 白眼 1 1 1 1从上述图解中可以看出 不论基因在常染色体上还是性染色体上 其后代均有四种表现型 且每种表现型的性别比例均为1 1 1 1 故不能确定控制果蝇眼色的基因是否在性染色体上 4 为对 2 中提出的假设加以证明 需要在实验二的基础上再补充设计一个实验方案 应选择的亲本的表现型 实验预期及相应结论为 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 子代中雌果蝇全部红眼 雄果蝇全部白眼 则这对基因位于X染色体上 XaXa XAY 子代中雌 雄果蝇全部为红眼 则这对基因位于常染色体上 aa AA 子代中雌 雄果蝇中均既有红眼又有白眼 则这对基因位于常染色体上 aa Aa 解析 1 亲代红眼与白眼果蝇杂交 F1全为红眼 F2中红眼与白眼的比例为3 1 说明红眼为显性性状 且遵循基因的分离定律 2 F2中白眼全为雄性 红眼中既有雄性也有雌性 说明这对性状的遗传与性别有关 即控制这对性状的基因位于X染色体上 控制眼色性状的基因位于X染色体上 染色体上没有它的等位基因 的假设使上述遗传现象得到合理的解释 同时也支持了萨顿提出的 控制生物性状的基因位于染色体上 的假说 3 利用假设代入法 通过绘制遗传图解分析 发现不论控制眼色的基因是在常染色体还是性染色体上 后代的表现型相同 可推知实验二的预期结果不能说明果蝇眼色的遗传与性别有关 注 在绘制遗传图解时 图解格式要正确 要注明基因型 表现型及比例 题型一基因和染色体的关系 对应训练 深度突破 例1 2011年广东模拟题 下列叙述中 不能说明 核基因和染色体行为存在平行关系 的是 A 基因发生突变而染色体没有发生变化B 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合C 二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D Aa杂合体发生染色体缺失后 可表现出a基因的性状 解析 基因发生突变而染色体没有发生变化 不能说明核基因和染色体行为存在平行关系 故选A项 B C D三项都能说明核基因和染色体行为存在平行关系 A 深度突破1 返回例题 1 基因突变导致染色体上的基因发生改变 不会导致数目发生改变 2 在减数分裂过程中非同源染色体自由组合 导致非同源染色体上的自由组合 同时在减数分裂结束后配子中数目减半 细胞核中的DNA也减半 染色体发生缺失 染色体上的基因数目也会 这些现象都说明核基因与染色体存在平行关系 减少 染色体 或基因 非等位基因 染色体 1 右图表示果蝇X染色体上的部分基因位点 下列有关叙述中 错误的是 A 图中各个基因同时在一个细胞内表达B 基因是有遗传效应的DNA片段 在染色体上呈线性排列C 位于X染色体上的基因 在Y染色体上可能存在其等位基因D 图中各个基因对性状的控制 还要受到其他基因和环境的共同影响 A 解析 由于基因的选择性表达 图中各个基因不一定同时在一个细胞内表达 故A错误 基因是有遗传效应的DNA片段 在染色体上呈线性排列 同时基因对性状的控制还要受到基因与基因 基因与基因的产物 基因和环境的共同影响 故B D正确 X染色体和Y染色体是同源染色体 在这对同源染色体上 存在同源区和非同源区 在同源区上存在其等位基因或相同基因 故C正确 题型二遗传的基本规律与伴性遗传 例2 2011山东模拟理综卷 100年来 果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视 请根据以下信息回答问题 1 黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交 F1全为灰体长翅 用F1雄果蝇进行测交 测交后代只出现灰体长翅200只 黑体残翅198只 如果用横线 表示相关染色体 用A a和B b分别表示体色和翅型的基因 用点 表示基因位置 亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为和 F1雄果蝇产生的配子的基因组成可图示为 2 卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交 在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅 所有雄果蝇都是卷刚毛直翅 控制刚毛和翅型的基因分别位于和染色体上 如果在性染色体上 请确定出X或Y 判断前者的理由是 控制刚毛和翅型的基因分别用D d和E e表示 F1雌雄果蝇的基因型分别为和 F1雌雄果蝇互交 F2中直刚毛弯翅果蝇所占的比例是 常 X 刚毛性状与性别有关 且每种刚毛性状雌雄均有 或 交叉遗传 1 8 XDXdEe XdYEe 深度突破 3 假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应 胚胎致死 无其他性状效应 根据隐性纯合体的死亡率 隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变 有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射 为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变 请设计杂交实验并预测最终实验结果 实验步骤 结果预测 如果 则X染色体上发生了完全致死突变 如果 则X染色体上发生了不完全致死突变 如果 则X染色体上没有发生隐性致死突变 这只雄蝇与正常雌蝇杂交 F1互交 或 F1雌蝇与正常雄蝇杂交 统计F2中雄蝇所占比例 或统计F2中雌雄蝇比例 F2中雄蝇占1 3 或F2中雌 雄 2 1 F2中雄蝇所占的比例介于1 3至1 2之间 或F2中 雌 雄在1 1 2 1之间 F2中雄蝇占1 2 或F2中雌 雄 1 1 深度突破 对应训练 解析 1 根据亲本杂交的结果 可以判断控制体色和翅长度的基因位于一对常染色体上 根据F1的表现可以判断灰体 长翅为显性 所以两个亲本的相关基因型是 F1雄果蝇的基因型是 其产生的配子的基因型是 2 根据F1中的刚毛性状可以判断 控制该性状的基因位于性染色体上 因为该性状的某一表现在雌雄个体中比例不同 又因为子代中雌果蝇的刚毛性状与亲代中的雄果蝇相同 雄果蝇的刚毛性状与亲代中的雌果蝇相同 所以可判断该基因位于X染色体上 F1雌雄果蝇都是直翅 所以控制翅形的基因位于常染色体上 根据题干信息可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是EeXDXd EeXdY F2中直刚毛弯翅果蝇所占的比例为1 2 1 4 1 8 3 为了探究该果蝇的致死突变情况 可以让该果蝇与正常雌果蝇杂交 得F1 再让F1互交 或F1雌蝇与正常雄蝇杂交 统计F2中雄蝇所占的比例 或统计F2中雌雄蝇所占比例 根据具体情况做出预测 因为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上 若没有发生隐性致死突变 则F2中雌雄比例为1 1 若发生完全致死突变 则F2中雌 雄 2 1 若发生不完全致死突变 则F2中雌 雄在1 1 2 1之间 深度突破2 1 黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交 F1全为灰体长翅 这说明显性性状是和 用F1雄果蝇进行测交 测交后代只出现灰体长翅 黑体残翅两种表现型 比例为 说明控制这两对相对性状的基因位于上 2 卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交 在F1中所有雌果蝇都是直刚毛 所有雄果蝇都是卷刚毛 说明直刚毛与卷刚毛这对性状的遗传与相关联 而且刚毛性状均有 说明控制刚毛的基因位于染色体上 是显性 F1中全是直翅 说明显性 若控制直翅和弯翅的基因位于X染色体上 则后代不会出现 所以控制这对性状的基因位于染色体上 灰体 常翅 1 1 同一对同源染色体 性别 雌雄 X 直刚毛 直翅 直翅雄果蝇 常 返回例题 3 设隐性致死突变基因为a 正常基因为A 可用遗传图解表示为 分析 若发生完全致死突变 则XaY个体全部死亡 若发生不完全致死突变 则XaY个体部分死亡 若未发生隐性致死突变 则XaY个体全部存活 2 一对红眼果蝇交配 后代中出现白眼果蝇 若子一代果蝇自由交配 理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为 A 3 1B 5 3C 13 3D 7 1 C 解析 控制果蝇眼色的基因位于X染色体上 一对红眼果蝇交配 后代中出现白眼果蝇 则子一代果蝇的基因型是XAXa XAXA XAY和XaY 则子一代雌果蝇中XA的频率为3 4 Xa的频率为1 4 子一代雄果蝇中XA的频率为1 4 Xa的频率为1 4 Y的频率为1 2 所以子一代果蝇自由交配 理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为13 3