2015高考生物(人教版)一轮课件：2-5-15基因在染色体上和伴性遗传.ppt

第十五讲 基因在染色体上和伴性遗传,回扣基础 一、萨顿假说 1内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上 2依据 基因和 行为存在着明显的平行关系 3研究方法 。,染色体,染色体,类比推理法,【解惑】 类比推理的结论不一定正确；假说演绎的结论是正确的。,二、基因在染色体上的实验证据 1实验(图解),2实验结论：基因在 上。 3基因和染色体的关系：一条染色体上有 基因，基因在染色体上呈 排列。,染色体,很多,线性,【解惑】 “基因在染色体上”的提出者是萨顿，证明者是 摩尔根。,三、伴性遗传 1概念： 上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。 2类型、特点及实例,性染色体,隐性致病,男性,隔代交叉,X,女性,世代连续性,预测,优生,诊断,【解惑】 性别既受性染色体控制，又与部分基因有关。性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因。,优化落实 一、萨顿假说 1判一判 (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。 (),二、基因在染色体上的实验证据 2判一判 (1)自然界性别决定的方式只有XY型和ZW型。 () (2)性染色体上的基因都是控制性别的。 () (3)性别既受性染色体控制，又与部分基因有关。 (),(4)含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子。 () (5)玉米、小麦、西瓜、水稻等植物雌、雄同株，细胞内无性染色体。 () (6)减数分裂时，等位基因分离，非等位基因自由组合。 () (7)基因分离定律、自由组合定律的实质都与配子的形成有关。 (),三、伴性遗传 3连一连 遗传病 遗传病类型 血友病 .伴X显性 钟摆型眼球振颤 .伴X隐性 抗维生素D佝偻病 .伴Y遗传 苯丙酮尿症 .常染色体显性 人外耳廓多毛症 .常染色体隐性 答案 ,基因在染色体上,2性染色体决定性别的类型,3.性别分化及影响因素 性别决定后的分化发育过程，受环境的影响，如： (1)温度影响性别分化，如蛙的发育：XX的蝌蚪，温度为20时发育为雌蛙，温度为30时发育为雄蛙。 (2)日照长短对性别分化的影响：如大麻，在短日照、温室内，雌性逐渐转化为雄性。,误区警示 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。 性别决定后的分化发育只影响表现型，基因型不变。 性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。,在基因型的书写中，常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上，性染色体上的基因则需将性染色体及其上基因一同写出，如XBY。一般常染色体上的基因写在前，性染色体及其上基因写在后，如DdXBXb。,基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断 1若已知相对性状的显隐性，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；若后代全为显性且与性别无关，则常染色体遗传。 2若相对性状的显隐性是未知的，则可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。,【解题技巧】,演练提升 1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,C 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。,2(2013孝感统考)果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性，控制眼色的基因位于X染色体上。双亲中一方为红眼，另一方为白眼，杂交后代中雌果蝇与亲代中雄果蝇的眼色相同，雄果蝇与亲代雌果蝇的眼色相同。下列相关叙述不正确的是 ( ) A亲代雌果蝇和雄果蝇的体细胞中都存在等位基因 BF1雌雄个体交配，F2中出现红眼果蝇的概率为3/4 CF1雌雄个体交配，F2中各种表现型出现的概率相等 DF2雌雄个体的基因型不是与亲代的相同，就是与F1的相同,B 分析题意可知，两个亲本的基因型为XaXa、XAY，F1雌雄个体的基因型分别为XAXa、XaY，F2个体的基因型为XAXa、XaY、XaXa、XAY，F2中出现红眼果蝇、白眼果蝇的概率均为1/2。,关键点击 1观察下表中的遗传系谱图，判断遗传方式并说明判断依据。,伴性遗传,2.系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析 (1)首先确定是否是伴Y染色体遗传病 所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。 (2)其次判断显隐性 双亲正常，子代有患者，为隐性(即无中生有见图1)。 双亲患病，子代有正常，为显性(即有中生无见图2)。,亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(见图3)。,(3)再次确定是否是伴X染色体遗传病 如果为隐性遗传病 女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传(图4、5)。 女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传(图6、7)。,如果为显性遗传病 男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传(图8、9)。 男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传(图10、11)。,误区警示 分析隐性遗传病，如果女性患者的父亲和她的儿子全是患者，只能说明可能是伴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全是患者，说明可能是伴X染色体遗传，但也可能是常染色体遗传。,伴性遗传有其特殊性 雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。 有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而存在像XbY或ZbW的单个隐性基因控制的性状也能表现。 Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z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。,【解题技巧】,演练提升 3如图是具有甲、乙两种遗传病的家族系谱图，其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上，若7不携带致病基因，下列相关分析错误的是 ( ),A甲病是伴X染色体显性遗传病 B乙病是常染色体隐性遗传病 C如果8是女孩，则其可能有四种基因型 D10不携带甲、乙两病致病基因的概率是2/3 C 因为1和2产生了不患甲病的儿子6和患两种疾病的女儿4，所以甲病为显性遗传病，乙病为隐性遗传病。如果乙病为伴X染色体遗传病，则4的父亲2应该是乙病患者，这与题目条件不符，所以可排除乙病是伴X染色体遗传病的可能，结合题意可判断甲病为伴X染色体显性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病。,4(2013厦门质检)如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列说法正确的是 ( ),A甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点 B乙病为红绿色盲症，在人群中女性发病率高于男性 C4为甲病携带者的概率是2/3，为乙病携带者的概率是1/2 D若4和5再生一个孩子，其为正常女孩的概率是3/8,实验十五 人类X、Y性染色体 关键点击 资料：据美国每日科学网站报道，美国两位科学家发现Y染色体比X染色体的演化速度快得多，这将导致Y染色体上的基因急剧丢失，照此继续，Y染色体将会完全消失，人类的传宗接代将受威胁。,在男性中Y染色体只有一份拷贝，在女性中X染色体有两份拷贝。当Y染色体发生基因突变时，由于缺少同源基因，突变的基因不能通过重组交换而淘汰，因而在Y染色体上保留了大量的突变基因。这正是Y染色体之所以退化的原因。 X染色体包含有1 100种基因，或大约5%的人类基因组，女性的一条X染色体上的大部分基因都处于“沉默”状态，没有任何作用。这些不活跃的X染色体基因有可能解释男女之间一些差异。,性染色体分析：人体的性染色体上的不同类型区段如图所示,X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中的1、2区段)，该部分基因不互为等位基因。 假设控制某一相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段，那么雌性个体的基因型种类有XAXA、XAXa、XaXa 3种，雄性个体的基因型种类有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa4种。,误区警示 (1)基因在、1、2任何区段上都与性别有关，在男性、女性中的发病率都不相同。 (2)X、Y染色体上也存在等位基因。,如上图所示：在X、Y染色体的同源区段，基因是成对的，存在等位基因；而非同源区段则不存在等位基因。,演练提升 1(2013合肥质检)如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段上还是片段上，现用一只表现型是隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交，不考虑突变，若后代为雌性为显性，雄性为隐性；雌性为隐性，雄性为显性，可推断、两种情况下该基因分别位于 ( ),A； B1； C1或； D1；1,C 若后代雌性为显性，雄性为隐性，则一定是伴X染色体隐性遗传，则基因位于1或，即X染色体上。若后代雌性为隐性，雄性为显性，则该基因位于，也就是位于Y染色体的段。,2人类的X、Y性染色体是一对同源染色体，存在同源区段和非同源区段，位于不同区段上的基因表现出不同的遗传特点。根据所学知识，回答下列问题： (1)已知抗VitD佝偻病是由X染色体上的显性基因控制的遗传病。一对夫妇，丈夫患抗VitD佝偻病，妻子表现正常，该夫妇打算生一小孩，前来咨询，从优生角度考虑，你将给他们怎样的建议，并说明理由。,(2)在产前诊断时，医生诊断该妇女怀有一女性胎儿，但患有特纳氏综合征。如果你是医生，你将对该夫妇提出怎样的正确建议。 (3)果蝇的性别决定与人类一样也是XY型，黑腹果蝇的刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)完全显性。 若该对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上，则刚毛雄性果蝇的基因型有_种，可表示为_。 若该对等位基因仅位于X染色体上，则刚毛雄性果蝇的基因型有_种，可表示为_。,已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次杂交实验即可确定这一对基因位于常染色体还是性染色体上，选择的亲本应为雌果蝇表现型_，雄果蝇表现型_。 实验预期及相应结论为： a_； b_； c_。,解析 (1)抗VitD佝偻病是X染色体上的显性基因控制的遗传病，个体中只要存在该显性基因就会患病。如果丈夫患病，妻子正常，其女儿都患病，儿子都正常，所以从遗传学的角度考虑，应该选择生育男孩。 (2)特纳氏综合征也叫性腺发育不良，是女性中最常见的一种性染色体病，形成原因是配子中少了一条X染色体，是减数分裂过程中出现差错所致，患者表现为性腺发育不良，没有生育能力，大约有30%伴有先天性心脏病，应建议终止妊娠。,(3)雄性果蝇的性染色体组成是XY，若该对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上，则刚毛雄果蝇基因型有XBYB、XBYb、XbYB三种。 若该对等位基因仅位于X染色体上，即Y染色体上没有该基因及其等位基因，则刚毛雄果蝇的基因型只有XBY一种。 位于X染色体上的基因控制的生物性状的遗传，有其特殊性，因为雄性个体只有一条X染色体，其上只要存在隐性基因，隐性性状就会表现出来，而雌性个体内有两条X染色体，只有两条染色体上都存在隐性基因时才会表现隐性性状，因此用一次交配实验确定基因位置时选用隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交即可。,答案 (1)应选择生男孩。因抗VitD佝偻病是由X染色体上的显性基因控制的，丈夫为患者(XDY)，妻子正常(XdXd)，其女儿一定患病，儿子正常。 (2)终止妊娠。 (3)三种 XBYB、XBYb、XbYB 一种 XBY 白眼 红眼 a子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X染色体上 b子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上 c子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上,高考回顾 2013新课标卷、重庆卷、江苏卷、海南卷、上海卷 2012安徽卷、海南卷 2011北京卷、天津卷、海南卷、重庆卷、山东卷、福建卷 2010江苏卷,典题例析 考向一 伴性遗传的特点 下列说法正确的是 ( ) 人群中的红绿色盲患者男性多于女性 属于XY型性别决定类型的生物，XY()个体为杂合子，XX()个体为纯合子 人类红绿色盲基因b在X染色体上，Y染色体上既无红绿色盲基因b，也无其等位基因B,女孩是红绿色盲基因携带者，则该红绿色盲基因是由父方遗传来的 男性红绿色盲基因不传儿子，只传女儿 A B C D 【思路点拨】 伴X隐性遗传的特点为男多女少、隔代交叉遗传，纯杂合子是根据基因而不是根据染色体判断。,【解析】 色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，男性体细胞内只有一条X染色体，女性体细胞内有两条X染色体。男性体内X染色体上携带致病基因时，就表现为患者，而女性体细胞内只有两条X染色体上都携带色盲基因时才表现症状，所以男性患者多于女性患者。X、Y是指性染色体，而不是指基因，纯合子、杂合子是针对个体内的基因组成而言的。 【答案】 D,【易错辨析】 X、Y染色体形态结构不完全相同，存在同源区段和非同源区段，色盲基因位于X染色体上的非同源区段内，在Y染色体上没有色盲基因及其等位基因。女孩体内有两条X染色体，分别来自父亲和母亲。男性色盲基因随X染色体只传给女儿，而不传儿子。,考向二 伴性遗传的应用 人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者，系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为104。请回答下列问题(所有概率用分数表示)：,(1)甲病的遗传方式为_，乙病最可能的遗传方式为_。 (2)若3无乙病致病基因，请继续以下分析。 2的基因型为_；5的基因型为_。 如果5与6结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为_。 如果7与8再生育一个女儿，则女儿患甲病的概率为_。 如果5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带h基因的概率为_。,【思路点拨】 本题主要考查遗传病类型的判断和某种基因型个体出现概率计算的相关知识。首先需判断遗传病的显隐性，再判断在常染色体还是性染色体。,【解析】 (1)根据表现型正常的1和2生有患甲病的女儿2可确定，甲病为常染色体隐性遗传病；根据双亲正常，均有儿子患乙病，可推断乙病最可能为伴X隐性遗传病。(2)3无乙病致病基因，可确定乙病为伴X隐性遗传病。由1和2的表现型及子女的患病情况可推知：1的基因型为HhXTY，2的基因型为HhXTXt，5的基因型为1/3HHXTY、2/3HhXTY；3、4的基因型分别为HhXTY、HhXTXt，6与甲病有关的基因型为1/3HH、2/3Hh，与乙病有关的基因型为1/2XTXT、1/2XTXt，5和6结婚，所生男孩同时患两种病的概率为2/32/31/41/21/21/36；,7与甲病有关的基因型为1/3HH、2/3Hh，8基因型为Hh的概率为104，甲病为常染色体隐性遗传病，其女儿患甲病的概率为2/31041/41/60 000；5与甲病有关的基因型为1/3HH、2/3Hh，与基因型为Hh的女性婚配，子代中HH比例为1/31/22/31/41/3，Hh比例为1/31/22/31/21/2，hh比例为2/31/41/6，表现型正常儿子中HH比例为2/5、Hh比例为3/5，则正常儿子携带h基因的概率为3/5。,【答案】 (1)常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传 (2)HhXTXt HHXT