第2章第2节基因在染色体上及伴性遗传

1、第第2 2节节 基因在染色体上及伴性遗传基因在染色体上及伴性遗传考纲解读考纲解读第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系知识内容知识内容要求要求伴性遗传伴性遗传问题一：问题一：科学的研究方法是取得成功的关键科学的研究方法是取得成功的关键, ,假说假说演绎法演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因神秘踪迹的历程：神秘踪迹的历程： 孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子子( (基因基因) ) 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说：基因在染色体

2、上假说：基因在染色体上 摩尔根进行果蝇杂交实验：找到摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据基因在染色体上的实验证据. .他们在研究的过程所使用的科他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为学研究方法依次为 ( )( )A.A.假说假说演绎法演绎法 假说假说演绎法演绎法 类比推理类比推理B.B.假说假说演绎法演绎法 类比推理类比推理 类比推理类比推理C.C.假说假说演绎法演绎法 类比推理类比推理 假说假说演绎法演绎法D.D.类比推理类比推理 假说假说演绎法演绎法 类比推理类比推理C C基础知识回顾：基础知识回顾：一一 萨顿的假说萨顿的假说染色体染色体染色体染色体1.1.假说内容：基

3、因是由假说内容：基因是由_携带着从亲代传递给下一代携带着从亲代传递给下一代的。也就是说的。也就是说, ,基因在基因在_上。上。 染色体行为染色体行为平行平行独立独立染色体染色体成对成对一条一条一个一个来源来源行为行为2.2.假说依据：基因和假说依据：基因和_ _ 存在着明显的存在着明显的_ _ _关系。关系。(1)(1)基因在杂交过程中保持完整性和基因在杂交过程中保持完整性和_性。性。_在配子在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。(2)(2)体细胞中基因、染色体体细胞中基因、染色体_存在，配子中成对的基因只存在，配子中成对的基因只有有_，同样

4、，也只有成对的染色体中的，同样，也只有成对的染色体中的 _。(3)(3)基因、染色体基因、染色体_相同，均一个来自父方，一个来自母相同，均一个来自父方，一个来自母方。方。(4)(4)减数分裂过程中基因和染色体减数分裂过程中基因和染色体_相同。相同。3.3.方法：方法：_ _ _, ,得到结论正确与否得到结论正确与否, ,还必须进行还必须进行_。4.4.证明萨顿假说的科学家是证明萨顿假说的科学家是_,_,所用实验材料是所用实验材料是_。 类比推理法类比推理法实验验证实验验证摩尔根摩尔根果蝇果蝇问题二：问题二：摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄

5、性个体。他将白眼他将白眼与红眼杂交与红眼杂交,F,F1 1全部表现为红眼。再让全部表现为红眼。再让F F1 1红眼果蝇红眼果蝇相互交配相互交配,F,F2 2 性别比为性别比为11,11,红眼占红眼占3/4,3/4,但所有雌性全为红眼但所有雌性全为红眼, ,白眼只限于雄性。为了解释这种现象，他提出了有关假设。你白眼只限于雄性。为了解释这种现象，他提出了有关假设。你认为最合理的假设是认为最合理的假设是 ( )( )A.A.白眼基因存在于白眼基因存在于X X染色体上染色体上 B.B.红眼基因位于红眼基因位于Y Y染色体上染色体上C.C.白眼基因表现出交叉遗传白眼基因表现出交叉遗传 D.D.红眼性状为

6、隐性性状红眼性状为隐性性状A A基础知识回顾：基础知识回顾：二二 基因基因位于染色体上的位于染色体上的实验证据实验证据1.1.现象：白眼性状的表现，总是和性别相联系现象：白眼性状的表现，总是和性别相联系2.2.解释：解释： 假设：控制白眼的基因（用假设：控制白眼的基因（用w w表示）在表示）在X X染色体上，染色体上， 而而Y Y染色体上不含它的等位基因。染色体上不含它的等位基因。 实验实验( (图解图解) )3.3.测交实验：验证假设测交实验：验证假设4.4.实验结论：基因在实验结论：基因在_上上。染色体染色体红眼红眼X XW WY YX XW W红眼红眼红眼红眼白眼白眼3.3.基因和染色体

7、关系：一条染色体上有基因和染色体关系：一条染色体上有_基因基因, ,基因在染基因在染色体上呈色体上呈_排列。排列。很多很多线性线性基础知识回顾：基础知识回顾：二二 基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据练习练习1 1：右右图是科学家对果蝇一条染色体上图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定的基因测定结果结果。下列下列有关该图的有关该图的说法中说法中, ,正确的是正确的是 ( ) ( ) A A. .控制朱红眼与深红眼的基因是控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因等位基因B B. .控制白眼和朱红眼的基因在遗传控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循时遵循 基因的分离定律基因的分离定律C C.

8、 .该染色体上的基因在后代中都能表达该染色体上的基因在后代中都能表达D D. .该染色体上的碱基数该染色体上的碱基数A=TA=T、G=C G=C D D问题三：问题三：人类的红绿色盲基因位于人类的红绿色盲基因位于X X染色体上。母亲为携带染色体上。母亲为携带 者者, ,父亲色盲父亲色盲, ,生下生下4 4个孩子个孩子, ,其中其中1 1个正常，个正常，2 2个携带者个携带者,1,1个色个色盲。他们的性别是盲。他们的性别是 ( )( )A.A.三女一男或全是男孩三女一男或全是男孩 B.B.全是男孩或全是女孩全是男孩或全是女孩C.C.三女一男或两女两男三女一男或两女两男 D.D.三男一女或两男两女

9、三男一女或两男两女C C基础知识回顾：基础知识回顾：三三 人类红绿色盲症和抗维生素人类红绿色盲症和抗维生素D D佝偻病佝偻病1.1.人类红绿色盲症人类红绿色盲症(1)(1)伴性遗传：位于伴性遗传：位于_染色体上的基因在遗传上总是和染色体上的基因在遗传上总是和_相关联相关联, ,这种现象叫做伴性遗传。这种现象叫做伴性遗传。(2)(2)人类红绿色盲遗传人类红绿色盲遗传 致病基因：位于致病基因：位于_染色体、染色体、_基因。基因。 相关的基因型和表现型相关的基因型和表现型女性女性男性男性基因型基因型_表现型表现型_正常正常( (携带者携带者) )色盲色盲正常正常色盲色盲X XB BX XB BX X

10、B BX Xb bX Xb bX Xb bX XB BY YX Xb bY Y正常正常性性性别性别X X隐性隐性遗传特点遗传特点：男性男性患者患者_女性患者女性患者; ;男性红绿色盲基因只能从男性红绿色盲基因只能从 那里传来，以后只能传给那里传来，以后只能传给 。 这种遗传特点，在遗传学上叫做：这种遗传特点，在遗传学上叫做： 。女性女性患者患者的的 与与 一定一定是患者。是患者。 多于多于练习练习2 2：(2009(2009广东卷广东卷,8),8)下图所示的红绿色盲患者下图所示的红绿色盲患者家系中家系中, ,女性患者女性患者-9-9的性染色体只有一条的性染色体只有一条X X染色体染色体, ,其

11、他成员性染色体其他成员性染色体组成正常组成正常。-9-9的红绿色盲致病的红绿色盲致病基因来自基因来自于于 ( ( ) ) A.-1 A.-1 B.-2 C.-3 D.-4 B.-2 C.-3 D.-4 B B母亲母亲女儿女儿交叉遗传交叉遗传父亲父亲儿子儿子基础知识回顾：基础知识回顾：三三 人类红绿色盲症和抗维生素人类红绿色盲症和抗维生素D D佝偻病佝偻病2 2. .抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病 致病基因致病基因: :位于位于_染色体、染色体、_基因。基因。 相关的基因型和表现型相关的基因型和表现型 遗传遗传特点特点： 女性女性患者患者_男性患者男性患者；部分女性患者病症较轻；部分女性患者

12、病症较轻; ; 男性患者的男性患者的 与与 一定患病。一定患病。 具有具有世代世代_性性, ,即代代有患者；即代代有患者； 性别性别女性女性男性男性基因型基因型_X XD DX Xd d_X Xd dY Y_表现型表现型正常正常_患病患病_患病患病X XX Xd dX Xd dX XD DX XD D正常正常患病患病连续连续多于多于显性显性X XD DY Y母亲母亲女儿女儿练习练习3 3：（2009.2009.广东卷）广东卷）4848图图1010是一种伴性遗传病的家系图。是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（ ）A A该病是显性遗传病，该病是显性遗传病，一一4 4是杂合

13、体是杂合体B B一一7 7与正常男性结婚，子女都不患病与正常男性结婚，子女都不患病C C一一8 8与正常女性结婚，儿子都不患病与正常女性结婚，儿子都不患病D D该病在男性人群中的发病率高于女性人群该病在男性人群中的发病率高于女性人群D D基础知识回顾：基础知识回顾：四四 XYXY型和型和ZWZW型性别决定比较型性别决定比较 类型类型XYXY型性别决定型性别决定ZWZW型性别决定型性别决定雄性雄性个体个体两条两条_性染色性染色X X、Y Y两条两条_性染色体性染色体Z Z、Z Z雌性雌性个体个体两条同型性染色体两条同型性染色体_两条异型性染色体两条异型性染色体_配子配子雄配子雄配子: :两种两种

14、, ,分别含分别含X X和和Y,Y,比例为比例为11.11.雌配子：一种雌配子：一种, ,只含只含X.X.雄配子：一种雄配子：一种, ,只含只含Z Z雌配子：两种雌配子：两种, ,分别含分别含Z Z和和W,W,比例为比例为11.11.典型典型分布分布哺乳动物、双翅目和直哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等两栖类、菠菜、大麻等鸟类、鳞翅目昆虫以及一鸟类、鳞翅目昆虫以及一些两栖类和爬行类些两栖类和爬行类异型异型同型同型X X、X XZ Z、W W练习练习4 4：（20102010. .江苏卷）江苏卷）2929遗传工作者在进行遗传病调查时发遗传工作者在进行

15、遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列回答（所有概率用分数表示）请回答下列回答（所有概率用分数表示）(1)(1)甲病的遗传方式是甲病的遗传方式是 。(2)(2)乙病的遗传方式不可能是乙病的遗传方式不可能是 。(3)(3)如果如果II-4II-4、II-6II-6不携带致病基因按照甲、乙两种遗传病不携带致病基因按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式请计算：最可能的遗传方式请计算：双胞胎双胞胎(IV-1(IV-1与与IV-2)IV-2)同时患有甲种遗传病的概率是同时患有甲种遗传病的概率是 。双胞胎中男孩双胞

16、胎中男孩(IV-I)(IV-I)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是同时患有甲、乙两种遗传病的概率是 女孩女孩(IV-2)(IV-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是同时患有甲、乙两种遗传病的概率是 。常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传伴伴X X显性遗传显性遗传1/1296 1/1296 1/36 1/36 0 0【解析解析】本题以系谱图为载体，考查人类遗传病遗传方式的判断和概率计算本题以系谱图为载体，考查人类遗传病遗传方式的判断和概率计算（1 1）甲病具有）甲病具有“无中生有无中生有”特点，且女患者的父亲不患病，故其遗传方式为常染色体隐性遗特点，且女患者的父亲不患病，故其遗传方式为常染色体隐性遗传

17、传（2 2）乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点，因此不可能伴）乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点，因此不可能伴X X显性遗传病显性遗传病（3 3）设控制甲病的基因为）设控制甲病的基因为a,a,则则II8II8有病，有病，I3 I3 、I4I4基因型均为基因型均为AaAa, ,则则II5II5基因型概率为基因型概率为2/3Aa2/3Aa和和1/3AA II61/3AA II6不携带致病基因，故其基因型为不携带致病基因，故其基因型为AAAA，因此，因此III2III2基因为基因为AAAA的概率为的概率为2/3.2/3.* *1/2=1/31/2=1/3，为，为AaAa概率为概率为2/32/

18、3，同理，同理III1III1基因概率基因概率2/3Aa2/3Aa或或1/3 AA1/3 AA，因此其子代患病概率为，因此其子代患病概率为1/31/3* *1/31/3* *1/4=1/361/4=1/36，正常概率为正常概率为1/361/36，因此双胞胎同时患病的概率为，因此双胞胎同时患病的概率为1/361/36* *1/36=1/2961/36=1/296因乙病具有代代相传且患因乙病具有代代相传且患者全为男性，因此最可能的遗传方式为伴者全为男性，因此最可能的遗传方式为伴Y Y传，因传，因III2III2患病，则双胞胎男孩患病，故患病，则双胞胎男孩患病，故IV-1IV-1同时同时患有甲乙两种

19、病的概率为患有甲乙两种病的概率为1/361/36* *1=1/361=1/36。子代女孩不一定会患乙病，故。子代女孩不一定会患乙病，故IV2IV2同时患两种病的概率同时患两种病的概率为为0 0【规律总结规律总结】遗传病遗传方式判定方法：遗传病遗传方式判定方法：1 1遗传方式判定顺序：先确定是否为伴遗传方式判定顺序：先确定是否为伴Y Y遗传（是否患者全为男性）遗传（是否患者全为男性）确定是否为母系遗传（是确定是否为母系遗传（是否为母系遗传）否为母系遗传）确定是显、隐性确定是显、隐性确定是常染色体遗传还是伴确定是常染色体遗传还是伴X X遗传遗传2 2在已确定是隐性遗传的系谱中在已确定是隐性遗传的系

20、谱中（1 1）若女患者的父亲和儿子都患病，则为伴）若女患者的父亲和儿子都患病，则为伴X X隐性遗传。隐性遗传。（2 2）若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传。）若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传。（3 3）在已确定是显性遗传的系谱中）在已确定是显性遗传的系谱中 若男患者的母亲和女儿都患病，则为伴若男患者的母亲和女儿都患病，则为伴X X显性遗传。显性遗传。 若男患者的母亲和女儿中有正常的，则为常染色体显性遗传。若男患者的母亲和女儿中有正常的，则为常染色体显性遗传。3 3如果系谱中无上述特征，就只能从可能性大小上判断：如果系谱中无上述特征，就只能从可能性大小上判断

21、：（1 1）若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗传病。）若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗传病。（2 2）若患者无性别差异，男女患病率相当，则该病可能是常染色体上基因控制的遗传病。）若患者无性别差异，男女患病率相当，则该病可能是常染色体上基因控制的遗传病。（3 3）若患者有明显的性别差异，男女患者几率相关很大，则该病极有可能是伴性遗传。）若患者有明显的性别差异，男女患者几率相关很大，则该病极有可能是伴性遗传。 【典例典例】已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状( (显性基因用显性基因用B B表示表示, ,隐性基因用隐性基因用b b表示表示););直毛与分叉毛是一对相对性状直毛与分叉毛是一对相对性状( (显性基显性基因用因用F F表示表示, ,隐性基因用隐性基因用f f表示表示) )。两只亲代果蝇杂交。两只亲代果蝇杂交, ,子代中雌蝇子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答: