基因在染色体上与伴性遗传

1、第三章 基因在染色体上与伴性遗传1伴性遗传一、萨顿的假说：实验材料：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 染色体的行为基因的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式来源形成配子时的组合方式传递中的性质成对成单一个来自父方，一个来自母方同源染色体分开，非同源染色体自由组合在配子形成和受精过程中保持稳定性成对成单一个来自父方，一个来自母方等位基因分离，非等位基因自由组合杂交过程保持完整性独立性类比:基因和染色体之间具有 。平行关系基因位于染色体上【例1】 (2010海南卷)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

2、组合C二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半DAa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状A【例2】(2012江苏高考，14)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换D【例2】(2010福州质检)萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上

3、”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他及其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：请回答下列问题：(1)上述果蝇杂交实验现象(支持/不支持)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有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)支持控制眼色的基因只位于X染色体上基因突变白眼的遗传与X染色体的遗传相似。雌果蝇XWXWXWXwXwXw雄果蝇XWYXwY美国生物学家摩尔根基因位于染色体上的实验证据：1.易饲养2.相对性状明显3.繁殖快4.后代数量多优点？实验材料：果蝇PF1

4、F23.对实验现象的解释：XWXWXWYXWYXw配子XWYXWXWXwXWYXWXWXW（红雌）XWXw（红雌）XWY（红雄）XwY（白雄） 3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）红眼雌蝇白眼雄蝇红眼雌蝇红眼雄蝇(说明：测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的F1)上述测交实验现象并不能充分验证其假设其原因是为充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。(控制眼色的等位基因为B、b。)则实验亲本的基因型：，预期子代的基型 。(2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一：控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于X染色体上，测交实验

5、结果皆相同XbXb，XBYXBXb，XbY4.证明基因位于X染色体上的最佳方案(1)已知性状显隐性确定基因位置雌性个体选 性性状：雄性个体选 性性状：XwXwXWY隐显P XwXw XWYF1 XWXw XWY白眼雌蝇 红眼雄蝇 红眼雌蝇 白眼雄蝇P ww ww F1 ww白眼雌蝇 红眼雄蝇 全为红眼【例3】一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型变为突变型性状。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。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是()A.野生型(雄)突变型(雌)B.野生型(雌)突变型(雄)C.野生型(雌)

6、野生型(雄)D.突变型(雌)突变型(雄)B基因在染色体上呈线性排列人的体细胞只有23对染色体，却有33.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？问题？一条染色体上有许多个基因结论：【判断正误】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。()基因的分离定律与自由组合定律的实质等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合基因的分离定律与自由组合定律的实质【例3】有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该

7、果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b 表示）:实验一亲本F1F2红眼朱砂眼 全红眼雌雄雌雄全红眼红眼：朱砂眼=1：1B、b 基因位于_ 染色体上，朱砂眼对红眼为_ 性。 让F2 代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得F3 代中，雌蝇有_ 种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为_ 。X隐21/4【例4】已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：(1)控制灰身与黑身的基因位于_；控制直毛与分叉毛的基因位于_。常染色体

8、(2)亲代果蝇的表现型为 _ 、_。(3)亲代果蝇的基因型为 _ 、_。X染色体灰身直毛灰身直毛BbXFXfBbXFY【例4】已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为_。(5)子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_、_；黑身直毛的基因型为_。15BBXfYBbXfYbbXFY【对点训练】 科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段

9、,则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB,若仅位于X染色体上,则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上,请写出遗传图解,并简要说明推断过程。若子代雌雄果蝇均表现为刚毛, 若子代雄果蝇表现为截刚毛,雌果蝇为刚毛，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段; 则此对基因仅位于X染色体上。用截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交,bbBBb BBb刚毛考点1:染色体的类别及分类依据二、伴性遗传染色体依据来源同源染色体非同源染色体依据与性别的关系常染色体性染色体与性别无关决定性别基因伴性遗传 XYXXXY型zw型

10、ZZZW性别决定还受环境的影响。精卵结合时XX的蝌蚪，在20 时发育为雌蛙，在30 时发育为雄蛙?时间【例4】(2012江苏.10)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性染色体上的基因都伴随性染色体遗传C生殖细胞中只表达性染色体上的基因D初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体B1伴X隐性遗传(1)实例：人类红绿色盲症、血友病、果蝇红白眼遗传。(2)典型系谱图考点2：伴性遗传的类型及特点具有隔代交叉遗传现象。患者中男多女少。女患者的父亲及儿子一定是患者，简记为“母患子必患，女患父必患。(3)遗传特点2伴X显性遗传病(1)实例：抗维生素D佝偻病

11、。(2)典型系谱图具有连续遗传现象。患者中女多男少。男患者的母亲及女儿一定为患者，简记为“父患女必患，子患母必患。正常女性的父亲及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。(3)遗传特点3伴Y遗传(1)实例：人类外耳道多毛症。(2)典型系谱图致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，患者全为男性，女性全正常，正常的全为女性。简记为“男全病，女全正”。致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。(3)遗传特点特别提醒：基因在性染色体上的分布如图所示，伴X遗传是指位于X的非同源部分上的基因控制的性状遗传。伴Y遗传是指位于Y非同源部

12、分上的基因控制的性状遗传。【例5】人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着、同源区（）和非同源区（、 ）如右图所示。下列有关叙述中错误的是（ ） A.片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性B.片段上基因控制的遗传病，男性患病率等于女性C.片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性D.由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定DA【例6】 (2013安徽蚌埠质检)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-1 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:雌性为显性,雄性为隐性;雌性为隐性,雄性为显

13、性, 可推断、两种情况下该基因分别位于( )A.; B.-1;C.-1或;D.-1或;-1【例6】 下列最可能反映红绿色盲的遗传系谱图是()B规律总结遗传系谱图中遗传病判断口诀(1)父子相传为伴Y，子女同母为母系；(2)无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性(为常染色体隐性遗传)；(3)有中生无为显性，显性遗传看男病，母女都无病非伴性(为常染色体显性遗传) 。1首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传(1)若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即全部子女的表现型与母亲相同，则为细胞质遗传。如图：(2)若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者，孩子患病母亲正常，则不是

14、细胞质遗传。考点3:系谱图中遗传病遗传方式的判断2再确定是否为伴Y遗传(1)若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y遗传。如图：(2)若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。3确定是常染色体遗传还是伴X遗传(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传“无中生有”是隐性遗传病，如图：“有中生无”是显性遗传病，如图：(2)在已确定是隐性遗传的系谱中若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传。如图：为常染色体隐性遗传可能为伴X隐性遗传(3)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，则最大可能为

15、伴X显性遗传。若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传。如图：常染色体隐性遗传 常染色体隐性遗传 常染色体显性遗传【例7】下图为甲病(Aa)和乙病(Bb)的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题：（1）甲病属于 ，乙病属于 。 A常染色体显性遗传病 B常染色体隐性遗传病 C伴x染色体显性遗传病 D伴X染色体隐陛遗传病 E伴Y染色体遗传病A D (2)不能确定的判断类型1.若该病在代代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗2.若该病在代代之间呈隔代遗传，则该病可能是隐性遗传若无上述特征，只能从可能性大小来推测：3.若患者无性别差异，男女患病概率相当，则该病很可能是常染色体上

16、的基因控制的遗传病4.若患者有明显的性别差异，则该病很可能是性染色体的基因控制的遗传病，它可分为以下两种情况：若男性明显多于女性，则该病可能是 。若女性明显多于男性，则该病很可能是 。伴X染色体隐性遗传病伴X染色体显性遗传病(2)若性状显隐性是未知的正反交实验ZW型：ZbZbZBW规律：两条同型性染色体的亲本选隐性性状，两条异型性染色体的亲本选显性性状。(1)已知性状显隐性确定基因位置XY型：雌性个体选 性性状： 雄性个体选 性性状：设计实验确认基因在常染色体上还是在X染色体上隐显XbXbXBY若正反交结果相同时,则基因位于常染色体上,若正反交结果不同时,则基因位于X染色体上。【例8】图为一个

17、人类白化病遗传的家族系谱图。6号和 7号为同卵双生,即由同一个受精卵发育而成的两个个体；8号和9号为异卵双生,即由两个受精卵分别发 育成的个体。请据图作答：(3)6号是纯合子的概率为_,9号是杂合子概率为_。(4)7号和8号再生一个孩子有病的概率为_。(5)如果6号和9号个体结婚,则他们生出有病孩子的概率为_,若他们所生第一个孩子有病,则再生一个孩子也有病的概率是_,正常的概率是_。 (1)控制白化病的是常染色体上的_基因。 (2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因,则3号、7号和11号个体的基因型依次为_、_、_。隐性AaAaaa1/42/301/43/41/6【例9】(2012.江苏

18、)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10-4。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。 【例9】(2012.江苏)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10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示): 某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图)。下列说法正确的是()A该病为常染色体显性遗传病B5是该病致病基因的携带者C5与6再生患病男孩的概率为1/2D9与正常女性结婚，建议生女孩解析：据图分析，该遗传病为隐性遗传病。如果为常染色体隐性遗传，则5和6均为携带者，他们再生患病男孩的概率为1/8；9与正常女性结婚，子女患病概率与性别无关。如果为伴X染色体隐性遗传，5也为携带者，5和6再生患病男孩的概率为1/4；9与正常女性结婚时，若女性为携带者，他们的子女患病概率