第15讲 基因在染色体上和伴性遗传 高考生物大一轮单元复习课件与检测（新教材新高考）

第五单元·遗传的基本规律与伴性遗传第15讲基因在染色体上和伴性遗传说出基因位于染色体上的理论依据。掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。概述性染色体上的基因传递和性别相关联。2022·海南、2022全国乙卷（6）、2022广东卷（16、19）、2022.6浙江卷（25、28）、2022.1浙江卷（23、24、28）、2022湖南卷（15）、2022山东卷（5、22）、2021·全国甲卷（5）、2021·全国乙卷（32）、2021·湖南卷（10）、2021·河北卷（15）、2020·全国卷Ⅰ（5）、2019·全国卷Ⅰ（5）课标要求——明考向近年考情——知规律

进化与适应观：通过基因在染色体上与伴性遗传特点分析，从分子水平、细胞水平阐述生命的延续性归纳与演绎：通过实验确定基因位于染色体上，解释伴性遗传的杂交实验，总结伴性遗传的特点及基因的传递规律通过实验设计与结果分析，确定基因在染色体上的位置及遗传方式，探究不同对基因在染色体上的位置关系利用所学知识解释、解决生产、生活中有关伴性遗传的问题生命观念科学思维科学探究社会责任基因在染色体上伴性遗传思维导学基因在染色体上(1)萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上(

)(2)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因(

)(3)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组(

)(4)“基因位于染色体上，染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据（

）(5)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列（

）(6)孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说(

)(7)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因 (

)(8)萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律，推出基因在染色体上的假说（

）×××××√×√长句默写1.基因与染色体的数量与位置关系是__________________________________________________________。2.利用摩尔根的杂交实验，获得白眼雌果蝇的方法是______________________________________。3.生物体细胞中的基因不一定都位于染色体上，请说明原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。一条染色体上有许多基因；基因在染色体上呈线性排列用F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得①真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。②原核细胞中无染色体，原核细胞的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上基础梳理1．萨顿的假说形态结构父方母方

非等位基因非同源染色体独立性2.基因位于染色体上的实验证据(证明者：摩尔根等人)(1)研究方法：假说—演绎法显性分离性别X

Y

1︰1︰1︰1

X

多个线性测交验证亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇︰雌性白蝇︰雄性红蝇︰雄性白蝇＝_____________得出结论控制果蝇红眼、白眼的基因只位于_______染色体上→基因位于染色体上相互关系一条染色体上有

基因，基因在染色体上呈

排列摩尔根提出假说与演绎推理的拓展(1)提出假说，进行解释假说假说1：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有(2)演绎推理，验证假说摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假设1，从而合理地解释了实验一和测交实验二。为了验证假设，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假设1得到了证实。素养培优生物体性别决定方式（1）性染色体决定性染色体XY型ZW型XX:雌性XY:雄性ZW:雌性ZZ:雄性（2）染色体组数决定性别（4）环境因子决定性别有些生物性别完全由环境决定（3）基因型决定有些生物性别由基因型决定，如二倍体喷瓜G_为雄性，g_为两性，g-g-为雌性(1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体的生物不存在性别决定问题。(2)XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其遗传遵循分离定律。(3)性别决定后的分化发育过程受环境的影响。(4)性别决定方式有多种，但最主要的是由性染色体决定。素养提升生命观念——结构与功能观1．教材必修2P30“相关信息”(改编)：为什么生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料？提示：果蝇易饲养，繁殖快，产生的后代多。科学思维——演绎与推理2．如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？提示：如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。3．教材必修2P32“拓展应用2”(改编)：有些生物的体细胞染色体数目减少一半，仍能正常生活。如何解释这一现象？提示：这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。科学探究——探究与创新4.请写出支持摩尔根假说：控制果蝇白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因的关键性实验(用遗传图解的形式表达)。提示如图所示围绕基因在染色体上考查科学思维能力D基因与染色体都作为独立的遗传单位，基因在杂交中始终保持其独立性和完整性，而染色体在细胞分裂各时期中也保持一定的形态特征，A正确；等位基因在体细胞中是成对存在的，其中一个来自母方，另一个来自父方；而同源染色体也成对存在，同样是一条来自母方，另一条来自父方，B正确；在形成配子时，即进行减数分裂时，等位基因彼此分离，同源染色体也彼此分离进入到不同的配子中，C正确；非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，即形成配子的过程中，D错误。1．下列关于基因和染色体的叙述，错误的是(

)A．体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性B．受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方C．减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离，分别进入不同配子D．雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合2.我国著名科学家覃重军及团队，把单倍体酿酒酵母细胞内16条染色体串联成一条染色体，在国际上首次人工“创建”了自然界中本不存在的简约生命——仅含单条染色体的酵母真核细胞。下列有关染色体说法正确的是

A.串联染色体上的基因呈直线排列

B.萨顿用类比推理证明了基因在染色体上

C.串联染色体上的基因数目没有发生改变，因此生物没有发生变异

D.细胞内基因的数目要远远多于染色体数目

一条染色体上有很多基因，基因在染色体上呈线性排列，而不是呈直线排列，A错误；萨顿用类比推理提出了基因在染色体上的假说，摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上，B错误；串联染色体上的基因数目没有发生改变，但染色体数目发生改变，因此生物发生了变异，C错误。3．如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)，下列叙述错误的是(

)

A．图示体现了基因在染色体上呈线性排列

B．白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因

C．有丝分裂后期，基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极

D．减数第二次分裂后期，基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极

D根据图形可知，基因在染色体上呈线性排列，A正确；白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因，B正确；在不考虑变异的情况下，有丝分裂后期，基因中dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极，C正确；减数第二次分裂后期，若图示的X染色体与2号染色体移到细胞的同一极，则基因dp、pr、sn、w将出现在细胞的同一极，D错误。围绕遗传学实验方法，考查科学探究能力B若纯种野生型雄果蝇(XWBYB)与突变型雌果蝇(XwbXwb)杂交，后代基因型为XwbYB的个体表型为白眼刚毛，则F1中会出现白眼雄果蝇，A项错误；若纯种野生型雌果蝇(XWBXWB)与突变型雄果蝇(XwbYb)杂交，后代基因型为XWBXwb和XWBYb，全表现为红眼，且都是刚毛，则F1中不会出现白眼果蝇，也不会出现截毛果蝇，C项错误，D项错误。4．已知果蝇红眼(W)和白眼(w)这对相对性状由位于X染色体(与Y染色体非同源区段)上的一对等位基因控制，而果蝇刚毛(B)和截毛(b)这对相对性状由X和Y染色体(同源区段)上的一对等位基因控制，且隐性基因都是突变而来。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中不会出现白眼B．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现截毛C．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白眼D．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截毛(1)假设与体色相关的基因用A、a表示。灰体雌蝇与黄体雄蝇杂交，子代中出现了灰体和黄体，由此不能判断该相对性状的显隐性；而子代雌雄个体中灰体和黄体的比例均为1∶1，基因在常染色体(如亲本基因型为Aa×aa)或X染色体上(如亲本基因型为XAXa×XaY)均可出现此比例，所以不能确定基因的位置。5．(经典高考题)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？不能(2)若基因位于X染色体上，且黄体(用基因a表示)为隐性状性，则亲本基因型为XAXa×XaY，子代基因型为XAXa(灰体♀)、XaXa(黄体♀)、XAY(灰体♂)、XaY(黄体♂)。伴性遗传后代的表型往往与性别相关联，所以若要证明该基因位于X染色体上，则所选个体杂交子代表型能表现出性别差异。分析同学甲得到的子代果蝇可得出两组杂交组合能独立证明同学乙的结论：①♀黄体(XaXa)×灰体(XAY)→XAXa(灰体♀)、XaY(黄体♂)，子代中所有雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体；5．(经典高考题)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)实验1：杂交组合：♀灰体×♂灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。②♀灰体(XAXa)×♂灰体(XAY)→XAXA(灰体♀)、XAXa(灰体♀)、XAY(灰体♂)、XaY(黄体♂)，子代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中灰体与黄体各占一半。5．(经典高考题)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)实验2：杂交组合：♀黄体×♂灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。伴性遗传(1)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲有可能都正常。(

)(2)外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因。(

)(3)红绿色盲的遗传不遵循孟德尔的分离定律。(

)(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)一对表现正常的夫妇，生下了一个患红绿色盲的女孩(

)(6)性染色体上的基因都与性别决定有关 (

)(7)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 (

)××××××√长句默写1.________________________________________________________，这种现象称为伴性遗传。2.位于X染色体上的隐性基因的遗传特点是：__________________________________________________________________________。3.位于X染色体上的显性基因的遗传特点是：

_________________________________________________________________________________________________________。位于性染色体上的基因控制的性状在遗传中总是与性别相关联

患者中男性远多于女性；男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿

患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻；男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常基础梳理1.人类红绿色盲（1）色盲基因的位置在_____染色体上，Y染色体上没有其____________。（2）人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型X等位基因色盲

色盲（3）人类红绿色盲遗传的主要婚配方式方式一由图解分析可知：男孩的色盲基因只能来自________。母亲方式二由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给________，不能传给________。女儿儿子方式三由图解分析可知：女儿色盲，________一定色盲。父亲方式四由图解分析可知：父亲正常，________一定正常；母亲色盲，________一定色盲。④色盲的遗传特点：患者中______性远多于女性；男性患者的基因只能从______亲那里传来，以后只能传给________。女儿儿子男母女儿2．抗维生素D佝偻病(1)致病基因：_____染色体上的______性基因。(2)抗维生素D佝偻病的基因型和表型X显患者(3)遗传特点①女性患者________男性患者。②具有世代连续性。③男性患者的______________一定患病。多于

母亲和女儿婚配生育建议建议依据男性正常×女性色盲生________该夫妇所生男孩均患红绿色盲，女孩______________抗维生素D佝偻病男性×女性正常生________该夫妇所生女孩全部患抗维生素D佝偻病，男孩________3．伴性遗传理论在实践中的应用(1)在医学实践中的应用——推算后代的患病概率，指导优生女孩均为携带者男孩均正常(2)在生产实践中的应用——指导育种ZW

ZZ

ZBZb

ZbW1．性染色体(1)染色体类型(2)性染色体比较项目类型XY型性别决定ZW型性别决定雄性个体两条异型性染色体XY两条同型性染色体ZZ雄配子两种，分别含X和Y，比例为1︰1一种，含Z雌体个体两条同型性染色体XX两条异型性染色体ZW后代性别决定于父方决定于母方典型分布哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类2．X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病ⅠXBYBXBYbXbYBXbYbXBXBXBXbXbXbⅡ－1XYBXYb

Ⅱ－2XBYXbYXBXBXBXb

XbXb(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但在特殊情况下也有差别，如控制某对相对性状的基因A、a位于X和Y染色体的同源区段Ⅰ上，如下图：(3)X、Y染色体非同源区段上基因的遗传基因的位置Y染色体非同源区段基因的传递规律X染色体非同源区段基因的传递规律隐性基因显性基因判断依据父传子、子传孙，具有世代连续性双亲正常子病；母病子必病，女病父必病子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病规律没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常男性患者多于女性患者；具有交叉遗传现象女性患者多于男性患者；具有连续遗传现象举例外耳道多毛症红绿色盲症、血友病抗维生素D佝偻病X、Y染色体的来源及传递规律

①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲，向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。③一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，应是相同的，但来自母亲的既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。

3．“四步法”判断遗传系谱图中遗传病的遗传方式素养培优三步法”快速突破遗传系谱题素养提升生命观念——结构与功能观1．人类的许多位于X染色体上的基因为什么在Y染色体上无相应等位基因？提示：人类的X染色体和Y染色体无论在大小和携带的基因种类上都不一样。X染色体比Y染色体大携带的基因多，所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上无相应等位基因。科学思维——演绎与推理2．教材必修2P38“拓展应用1”(节选，改编)：一对表型正常的夫妇，生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩(白化与红绿色盲基因分别用a和b表示)，请写出这对夫妇的后代中出现既不患白化又不患红绿色盲的孩子的基因型。提示：既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型：AAXBXB，AAXBXb，AaXBXB，AaXBXb，AaXBY，AAXBY。科学探究——实验与分析3．已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现在实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，请通过一次杂交实验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系，请用图解表示并加以说明和推导。社会责任——实践与应用4．某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状，由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制，其中银色对金色为显性，请设计一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡的性别，写出选择的亲本及子代的性别。围绕伴性遗传的类型及特点考查生命观念D伴性遗传的基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，A项正确；男性只有一条X染色体，只要X染色体上含有致病基因就能表现出来，而女性有两条X染色体，只有两条X染色体上都带有隐性致病基因时才患病，因此，位于X染色体上的隐性遗传病，往往男性患者多于女性患者，B项正确；女性的两条X染色体中，只要有一条带有显性致病基因，就可以患病，而男性只有一条X染色体，患病机会比女性少，C项正确；伴性遗传属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传定律，D项错误。1．下列关于伴性遗传的叙述，错误的是(

)A．伴性遗传的基因存在性染色体上，其遗传和性别相关联B．位于X染色体上的隐性遗传病，往往男性患者多于女性C．位于X染色体上的显性遗传病，往往女性患者多于男性D．伴性遗传不遵循孟德尔遗传定律2.鸡的性别决定方式为ZW型，雄鸡为ZZ、雌鸡为ZW(WW型胚胎致死)，现有一只雌鸡因受环境影响而转变成能正常交配的雄鸡，该雄鸡与正常的雌鸡交配产生的子代性别及比例为(

)

A.雌性∶雄性＝1∶1

B.雌性∶雄性＝2∶1

C.雌性∶雄性＝3∶1

D.雌性∶雄性＝1∶2B雌鸡发生性反转产生的雄鸡的性染色体组成仍为ZW，该雄鸡与正常雌鸡(ZW)交配可表示为ZW×ZW→1/4ZZ、1/2ZW、1/4WW，WW型胚胎致死，故后代性别及比例为雌性∶雄性＝2∶1，B正确。围绕伴性遗传的辨析及特点，考查科学思维能力D据图分析，Ⅱ-­1正常，Ⅱ-­2患病，且有患病的女儿Ⅲ­-3，已知该病的致病基因位于X染色体上，故该病应为显性遗传病(若为隐性遗传病，则Ⅱ­-1正常，后代女儿不可能患病)，A错误；设相关基因为A、a，该病为伴X显性遗传病，Ⅲ­-1和Ⅲ­-4正常，故Ⅲ­-1和Ⅲ-­4基因型为XaXa，不携带该病的致病基因，B错误；Ⅱ­-3患病，但有正常女儿Ⅲ-­4(XaXa)，故Ⅱ­-3基因型为XAXa，Ⅱ­-3与Ⅱ-­4(XaY)再生儿子为患者(XAY)的概率为1/2，C错误；该病为伴X显性遗传病，Ⅱ­-7正常，基因型为XaY，不携带致病基因，故Ⅱ­-7不会向后代传递该致病基因，D正确。3.(2021·北京卷，6)下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。对该家系分析正确的是(

)A.此病为隐性遗传病

B.Ⅲ­-1和Ⅲ­-4可能携带该致病基因C.Ⅱ­-3再生儿子必为患者

D.Ⅱ­-7不会向后代传递该致病基因4.(2021·湖南卷改编)有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是C

D.人群中基因a的频率将会越来越低“患病男孩”和“男孩患病”概率计算(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则：患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2；男孩患病的概率＝患病孩子的概率。(2)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”和“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再按以下规则：患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率。附加题：(不定项选择)如图为某家系的遗传系谱，已知Ⅱ4无致病基因，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示。下列推断错误的是(

)

BC分析系谱图，Ⅰ1正常，Ⅰ2患甲病，所生的Ⅱ2和Ⅱ3均患甲病，可知甲病为常染色体显性遗传，且Ⅱ2和Ⅱ3基因型均为Aa；Ⅱ3和Ⅱ4均不患乙病，且Ⅱ4无致病基因，可知乙病是伴X染色体隐性遗传，且Ⅱ3的基因型为XBXb，A正确；根据上述分析可知Ⅱ2的基因型为AaXbY，Ⅱ3的基因型为AaXBXb，且两病的遗传符合基因的自由组合定律，B错误，D正确；如果Ⅲ2(AaXBY)与Ⅲ3(AaXBXB∶AaXBXb＝1∶1)婚配，分开讨论，则不患甲病的概率是1/4，不患乙病的概率是1－1/2×1/4＝7/8，所以生出正常孩子的概率为1/4×7/8＝7/32，C错误。A．甲病为常染色体显性遗传，乙病为伴X染色体隐性遗传B．Ⅱ2的基因