高考生物大一轮复习 第20讲 基因在染色体上和伴性遗传优选课件.ppt

遗传的基本定律与伴性遗传 第5章 第20讲基因在染色体上和伴性遗传 栏目导航 一 基因在染色体上1 萨顿的假说 1 内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的 即基因在 上 2 依据 基因和染色体行为存在着明显的 关系 3 方法 考点一基因在染色体上和常见的性染色体遗传病 染色体 染色体 平行 类比推理法 2 实验证据 摩尔根的果蝇眼色实验 1 实验假设 控制白眼的基因在 2 实验过程及分析 红眼3 1 f1的结果说明 是显性性状 f2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合 红眼和白眼受 等位基因控制 x染色体上 红眼 分离定律 一对 f2白眼果蝇只有 说明白眼性状的表现与 相联系 3 实验验证 通过测交实验最终证明 4 基因与染色体的关系 一条染色体上有 基因 基因在染色体上 二 常见的性染色体遗传病1 概念 控制性状的基因位于 遗传总是和性别相关联的现象 2 红绿色盲六种家庭组合的后代情况 见必修2课本p35 36 雄性 性别 基因在染色体上 多个 呈线性排列 性染色体上 3 分类与特点 交叉遗传 男 女 男性 摩尔根的伴性遗传实验分析 1 摩尔根果蝇杂交实验分析 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 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 后代性状比为1 1 仍符合基因的分离定律 实验验证 测交 实验方法 假说 演绎法 实验结论 基因在染色体上呈线性排列 每条染色体上有许多基因 2 伴性遗传概念的理解 基因位置 性染色体上 x y或z w上 特点 与性别相关联 即在不同性别中 某一性状出现的概率不同 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 摩尔根等人以果蝇为研究材料 通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比 认同了基因位于染色体上的理论 2 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 3 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明 核基因和染色体行为存在平行关系 4 生物的性别只由性染色体决定 2 下列各项中 不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是 a 基因 染色体在生殖过程中的完整性和独立性b 体细胞中基因 染色体成对存在 配子中二者都是成单存在c 体细胞中成对的基因 同源染色体都是一个来自母方 一个来自父方d 等位基因 非同源染色体的自由组合3 下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述 正确的是 a 性染色体上的基因都与性别决定有关b 性染色体上的基因在生殖细胞中都表达c 性染色体上的基因都随所在的染色体遗传d 初级精母细胞和次级精母细胞中都含y染色体 d c 1 性染色体决定性别 一性染色体与性别决定方式 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 例1 结合下表分析 相关叙述正确的是 a 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交 子代中雌果蝇均为红眼 雄果蝇均为白眼b 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 子代中雌果蝇均为白眼 雄果蝇均为红眼c 芦花公鸡与非芦花母鸡交配 子代中公鸡均为非芦花 母鸡均为芦花d 芦花母鸡与非芦花公鸡交配 子代中公鸡均为芦花 母鸡均为非芦花 d 解析红眼雌果蝇有两种基因型 即xwxw xwxw 与白眼雄果蝇xwy杂交 子代中不可能出现雌果蝇均为红眼 雄果蝇均为白眼 a项错误 白眼雌果蝇xwxw与红眼雄果蝇xwy杂交 子代中雌果蝇xwxw均为红眼 雄果蝇xwy均为白眼 b项错误 芦花公鸡有两种基因型 即zbzb zbzb 与非芦花母鸡zbw交配 子代中不可能出现公鸡均为非芦花 母鸡均为芦花 c项错误 芦花母鸡zbw与非芦花公鸡zbzb交配 子代中公鸡zbzb均为芦花 母鸡zbw均为非芦花 d项正确 1 x y染色体同源区段的基因的遗传人的性染色体上不同区段图析 x和y染色体有一部分是同源的 图中 区段 存在等位基因 另一部分是非同源的 图中的 1 2区段 不存在等位基因 二x y染色体的特殊性及其遗传特点 2 x y染色体非同源区段的基因的遗传 1 由图1实验结果推断该动物 性状可能由 2上的基因控制 2 f1的雌雄个体基因型为 f2中共有 种基因型 f2雌性个体中纯合子占 眼色 aaxbxb和aaxby 12 1 4 3 若让f2中灰毛红眼雌性个体和灰毛白眼雄性个体杂交 后代中白毛白眼个体应占 4 为验证 1 中的结论是否正确 现提供若干只该动物的纯合个体 欲通过一次杂交实验判断该基因是位于 2区段上还是 区段上 请写出杂交组合的表现型 结果与结论 若 则该基因位于 2区段上 若 则该基因位于 区段上 1 16 白眼 红眼 后代雌性全为红眼 雄性全为白眼 后代雌雄个体全是红眼 解析 1 f2雌雄个体中黑毛 灰毛 白毛均为1 2 1 可知毛色为常染色体遗传 且f1的相关基因型为aa aa f2中雌性全为红眼 雄性中红眼 白眼 1 1 可判断红眼为显性 且基因位于x染色体特有区段 2上 所以f1的相关基因型为xbxb xby 2 由 1 可知 f1的雌雄个体基因型为aaxbxb和aaxby f2中共有3 4 12种基因型 f2雌性个体中毛色是纯合子的概率为1 2 眼色xbx 中是纯合子的概率为1 2 所以f2雌性个体中纯合子的概率 1 2 1 2 1 4 3 若让f2中灰毛红眼雌性个体 aaxbx 和灰色白眼雄性个体 aaxby 杂交 后代中白毛概率为1 4 白眼概率 1 2 1 2 1 4 所以后代中白毛白眼个体的概率 1 4 1 4 1 16 4 欲通过一次杂交实验判断基因的位置 一般选用隐性纯合雌性和显性纯合雄性杂交 若基因位于 2区段上 xbxb xby xbxb 红 xby 白 若基因位于 区段上 xbxb xbyb xbxb 红 xbyb 红 例1 2014 天津卷 果蝇是遗传学研究的经典实验材料 其四对相对性状中红眼 e 对白眼 e 灰身 b 对黑身 b 长翅 v 对残翅 v 细眼 r 对粗眼 r 为显性 如图是雄果蝇m的四对等位基因在染色体上的分布 1 果蝇m眼睛的表现型是 2 欲测定果蝇基因组的序列 需对其中的 条染色体进行dna测序 3 果蝇m与基因型为 的个体杂交 子代的雄果蝇中既有红眼性状又有白眼性状 4 果蝇m产生配子时 非等位基因 和 不遵循自由组合规律 若果蝇m与黑身残翅个体测交 出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代 则表明果蝇m在产生配子过程中 导致基因重组 产生新的性状组合 5 在用基因型为bbvvrrxey和bbvvrrxexe的有眼亲本进行杂交获取果蝇m的同时 发现了一只无眼雌果蝇 为分析无眼基因的遗传特点 将该无眼雌果蝇与采蝇m杂交 f1性状分离比如下 从实验结果推断 果蝇无眼基因基因位于 号 填写图中数字 染色体上 理由是 以f1果蝇为材料 设计一步杂交实验判断无眼性状的显隐性 杂交亲本 实验分析 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 1 由题可知 果蝇眼睛的表现型包括颜色和眼型 由图可知 果蝇m眼睛的表现型为红眼细眼 2 要测定果蝇基因组的序列 需要测定该生物所有的基因 所以需要测定3条常染色体 x y 即5条染色体上的基因序列 3 由于果蝇的红眼 白眼基因位于x染色体上 且根据果蝇的性别决定方式可知 子代雄性的红眼基因和白眼基因均只能来自母方 因此母方应同时具有红眼基因和白眼基因 即基因型为xexe 4 由图可知 基因b v均位于3号染色体上 基因b v均位于4号染色体上 因此基因b 或b 和v 或v 不遵循自由组合定律 由于基因b b和基因v v位于一对同源染色体上 根据减数分裂同源染色体的分离及配子的组合 理论上后代只有灰身残翅和黑身长翅 出现灰身长翅和黑身残翅后代是因为果蝇m产生配子时 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 5 根据表格结果 子代有眼 无眼 1 1 同时无论是有眼果蝇还是无眼果蝇 其他性状分离比均相同 为3 1 说明有眼无眼性状的遗传和其他性状的遗传是独立的 因此和其他基因均不在同一对染色体上 故该基因只能位于7号或8号染色体上 子代有眼 无眼 1 1 说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交 若要判断其显隐性 可选择 自交法 即有眼雌性 有眼雄性 亦可选择f1中的无眼雌雄果蝇自交 规范答题 除注明外 每空1分 1 红眼 细眼 2 5 3 xexe 4 b 或b v 或v v和v 或b和b 基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换 2分 5 7 8 或7 或8 无眼 有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合规律 2分 示例 5分 杂交亲本 f1中的有眼雌雄果蝇实验分析 若后代出现性状分离 则无眼为隐性性状 若后代不出现性状分离 则无眼为显性性状 1 有一种雌雄异株的草本经济植物 属xy型性别决定 但雌株是性杂合子 雄株是性纯合子 已知其叶片上的斑点是由x染色体上的隐性基因 b 控制的 1 某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株 则应选择表现型为 的植株作母本 其基因型为 表现型为 的植株作父本 其基因型为 2 第 1 小题的杂交子代中表现型为 的是雌株 表现型为 的是雄株 无斑点 xby 有斑点 xbxb 有斑点 无斑点 1 明确伴性遗传与遗传基本定律之间的关系 1 伴性遗传与基因的分离定律的关系 伴性遗传的基因在性染色体上 性染色体也是一对同源染色体 所以从本质上来说 伴性遗传符合基因的 定律 2 伴性遗传与基因的自由组合定律的关系 在分析既有由性染色体上基因控制又有由常染色体上的基因控制的两对或两对以上性状的遗传现象时 由性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理 由常染色体上基因控制的性状按基因的分离定律处理 整体上按基因的 定律处理 考点二常染色体遗传与伴性遗传的综合分析 分离 自由组合 常 x x 常 x y染色体的同源区段 x染色体 x y染色体的同源区段 x染色体 4 基因位于常染色体上还是x y染色体同源区段 1 设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交 获得的f1全表现为显性性状 再选子代中的雌雄个体杂交获得f2 观察f2表现型情况 即 2 结果推断 若f2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现 则该基因位于 上 若f2中雄性个体全表现为显性性状 雌性个体中既有显性性状又有隐性性状 则该基因位于 上 常染色体 x y染色体的同源区段 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 人类的全部基因在染色体上呈线性排列 2 含x染色体的配子是雌配子 含y染色体的配子是雄配子 3 性染色体只存在于生殖细胞中 4 x y染色体形态 大小均不相同 不是一对同源染色体 5 分离定律不适用于伴性遗传 6 性别决定后的分化发育影响基因型 表现型 2 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 1上 现用一只表现型为隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交 不考虑突变 后代 雌性为显性 雄性为隐性 雌性为隐性 雄性为显性 由此可推断 两种情况下该基因分别位于 a b 1 c 1或 d 1 1 c 解析若基因位于 1片段上 则隐性的雌蝇xaxa与显性的雄蝇xay杂交 后代雌蝇xaxa为显性 雄蝇xay为隐性 若基因位于 片段上 则隐性的雌蝇xaxa与显性的雄蝇xaya或xaya或xaya杂交 其后代性状可能有三种情况 即无论雌雄均为显性 雌性为显性 雄性为隐性 雌性为隐性 雄性为显性 3 2018 福建三中联考 纯种果蝇中 朱红眼 暗红眼 f1只有暗红眼 而反交 暗红眼 朱红眼 f1雌性为暗红眼 雄性为朱红眼 设相关基因为a a 下列叙述不正确的是 a 正反交实验可用于判断有关基因所在的位置b 反交的结果说明眼色基因不在常染色体上c 正反交的子代中 f1雌性基因型都是xaxad 预期正反交的f1各自自由交配 后代表现型比例都是1 1 1 1 d 解析正 反交实验既可以用来区分细胞核基因遗传与细胞质基因遗传 也可以用来区分常染色体遗传与伴性遗传 a项正确 正反交结果不同 且子代的表现型与性别有关 说明控制性状的基因位于细胞核中的性染色体上 b项正确 分析可得 暗红眼为显性 正交实验中纯种暗红眼 xaxa 纯种朱红眼 xay 得到的f1中雌果蝇的基因型为xaxa 反交实验中纯种朱红眼 xaxa 纯种暗红眼 xay 得到的f1雌性为暗红眼 xaxa c项正确 纯种暗红眼 xaxa 纯种朱红眼 xay 得到的f1只有暗红眼 xaxa xay f1中雌 雄果蝇自由交配 其后代表现型及比例是1 xay 2 xaxa xaxa 1 xay 纯种朱红眼 xaxa 纯种暗红眼 xay 的反交实验中 f1雌性为暗红眼 xaxa 雄性为朱红眼 xay f1中雌 雄果蝇自由交配 其后代表现型及比例是1 xaxa 1 xaxa 1 xay 1 xay d项错误 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任意一条既可传给女儿 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 位于常染色体上的基因与位于性染色体上的基因属于不同对染色体上的非等位基因 在遗传时遵循自由组合定律 另外位于性染色体上的基因在遗传上与性别相关联 这一点又不同于常染色体遗传 一常染色体遗传与伴性遗传的实验分析 例1 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 c 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 控制眼色的基因位于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 发生染色体变异后 仍然符合基因的分离定律和自由组合定律 可用遗传图解解决 1 部分基因缺失 可用o代替缺失的基因 然后分析遗传图解 如xaxa xay 若a基因缺失 则变成xaxo xay xaxa xay xaxo xoy 2 染色体缺失 可用o代替缺失的染色体 然后分析遗传图解 如xaxa xay 若xa缺失 则变成xao xay xaxa xay xao oy 二以伴性遗传原理考查性染色体异常现象分析 例2 果蝇是xy型性别决定的生物 正常雄性和雌性果蝇的体细胞中分别含有xy xx性染色体 但果蝇种群中偶尔也会出现性染色体异常的种类 如表所示是性染色体异常果蝇的性别 育性情况 下列相关说法不正确的是 a 表中结果显示果蝇性染色体的组成类型会影响果蝇的性别b xrxry与xry的个体杂交后代中最多出现3种可育基因型的个体c 性染色体异常果蝇出现的原因是染色体数目的变异d 果蝇种群中可育的雄果蝇的性染色体组成有两种类型 b 解析由题表中结果可知 果蝇性染色体的组成类型会影响果蝇的性别 xrxry的个体可产生四种卵细胞 即xrxr xry xr y xry的个体可产生两种精子 即xr y 则它们杂交产生的后代的基因型最多有8种 但xxx型和yy型的后代死亡 因此 后代中最多出现6种可育基因型的个体 果蝇种群中可育的雄果蝇的性染色体组成有xyy xy两种类型 例1 2015 全国卷 等位基因a a可能位于x染色体上 也可能位于常染色体上 假定某女孩的基因型是xaxa或aa 其祖父的基因型是xay或aa 祖母的基因型是xaxa或aa 外祖父的基因型是xay或aa 外祖母的基因型是xaxa或aa 不考虑基因突变和染色体变异 请回答下列问题 1 如果这对等位基因位于常染色体上 能否确定该女孩的2个显性基因a来自于祖辈4人中的具体哪两个人 为什么 2 如果这对等位基因位于x染色体上 那么可判断该女孩两个xa中的一个必然来自于 填 祖父 或 祖母 判断依据是 此外 填 能 或 不能 确定另一个xa来自于外祖父还是外祖母 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 1 解答本题可采用画图分析法 可见 祖辈4人中都含有显性基因a 都有可能传递给该女孩 2 如图 该女孩的其中一个xa来自父亲 其父亲的xa来自该女孩的祖母 另一个xa来自母亲 而女孩母亲的xa可能来自外祖母也可能来自外祖父 规范答题 除注明外 每空1分 1 不能 女孩aa中的一个a必然来自于父亲 但因为祖父和祖母都含有a 故无法确定父亲传给女儿的a是来自于祖父还是祖母 另一个a必然来自于母亲 也无法确定母亲传给女儿的a是来自于外祖父还是外祖母 4分 2 祖母该女孩的一个xa来自父亲 而父亲的xa一定来自于祖母 2分 不能 1 如图是甲病 设显性基因为a 隐性基因为a 和乙病 设显性基因为b 隐性基