基因在染色体上和伴性遗传

第2、3节基因在染色体上伴性遗传读读教材基础一、萨顿的假说1.方法：________。2.内容：基因是由________携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。3.依据：基因和________行为存在着明显的平行关系。二、基因在染色体上的实验证据1.摩尔根果蝇眼色遗传实验过程和现象 P红眼(♀)×白眼(♂)

↓F1____(♀♂)

↓F1♀♂交配F2________(♀♂)白眼(♂)比例：3∶12.实验现象的解释F2生物的基因都位于染色体上吗？三、伴性遗传1.概念：控制性状的基因位于________上，遗传总是和性别相关联的现象。2.分类与特点类型典例患者基因型特点伴X染色体隐性遗传病红绿色盲症XbXb、XbY(1)________(2)____患者多伴X染色体显性遗传病抗维生素D佝偻病XDXD、XDXd、XDY(1)世代连续(2)____患者多伴Y染色体遗传病外耳道多毛症只有________患者一、1.类比推理2.染色体3.染色体二、1.红眼红眼2.XWXwYXWYXWXw3.线性三、1.性染色体2.交叉遗传男女男性[想一想]提示：不。(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)原核生物细胞中无染色体，原核生物细胞的基因在拟核DNA或者细胞质的质粒DNA上。(3)多数生物是真核生物，所以说多数基因位于染色体上。1.教材28页[思考与讨论]并结合下面框中类比推理法模拟萨顿的推导过程。2.教材29页图2－9雌雄果蝇体细胞染色体图解。3.教材30页第2～3自然段及左边图解，了解相应技术手段及基因在染色体上呈线性排列这一结论。4.教材36～37页伴性遗传在实践中的应用。5.教材37页练习一中3题，教材38页中二和教材39页自我检测一中判断题2、4、5，教材40页二中2题，四中1、2题都是经典好题。答案：基因显性隐性红绿色盲伴Y遗传研研核心要点1.细胞内的染色体(1)根据来源分为：同源染色体和非同源染色体；(2)根据与性别关系分为：常染色体和性染色体，其中性染色体决定性别。2.摩尔根果蝇杂交实验分析(1)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。(2)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。(3)实验验证——测交。(4)实验方法——假说—演绎法。(5)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。(1)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。(2)性染色体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。(3)性别决定后的分化发育只影响表现型，基因型不变。(4)性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。[师说·一语破天机]本考点命题频率较低，既可单独命题，也可与遗传、变异结合综合出题，多以选择题为主。[选题·典型中选秀]例1：[2011·江苏高考，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[破题·分层揭秘密](一)明确解题思路性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如色盲基因，A错误；染色体是基因的载体，性染色体上的基因都伴随性染色体遗传，B正确；不同的细胞里面的基因选择性表达，并不针对某一条染色体，C错；X和Y为同源染色体，经过减数第一次分裂，次级精母细胞有的含X染色体，有的含Y染色体，D错。(二)完美答案[B](三)同类变式训练[创新题]下列与性别决定有关的叙述，正确的是()A.蜜蜂中的个体差异是由性染色体决定的B.玉米的雌花和雄花中的染色体组成相同C.鸟类、两栖类的雌性个体都是由两条同型的性染色体组成D.环境不会影响生物性别的表现答案：B解析：蜜蜂的个体差异是由是否受精及发育过程中的营养物质供应等共同作用的结果；玉米无性别之分，其雌花、雄花是组织分化的结果，所以，其遗传物质相同；鸟类为ZW型，与两栖类不同；有些外界条件会导致特殊生物发生性反转，可知环境会影响生物性别的表现。1.首先确定是否为伴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，则一定不是伴Y遗传。2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传(1)“无中生有”是隐性遗传病，如图1。(2)“有中生无”是显性遗传病，如图2。3.确定是常染色体遗传还是伴X遗传(1)在已确定是隐性遗传的系谱中①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。②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：(2)在已确定是显性遗传的系谱中①若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。②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：1.遗传系谱图判定口诀,父子相传为伴Y；无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子都病为伴性，父子有正非伴X；有中生无为显性，显性遗传看男病，,母女都病为伴性，母女有正非伴X。2.系谱图的特殊判定,若世代连续遗传，一般为显性，反之为隐性；若男女患病率相差很大，一般为伴性遗传，反之为常染色体遗传。

[师说·一语破天机]本考点历年是高考命题重点，综合性压轴题有时也采用伴性遗传与自由组合(或变异)结合的方式呈现，选择题形式多见，但命题趋向纵深及多样化！[选题·典型中选秀]例2：有两种罕见的家族遗传病，致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种是先天代谢病称为黑尿病(A，a)，病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色(B，b)。如图为一家族遗传图谱。回答问题。(1)棕色牙齿是由位于________染色体上的________性基因决定的。(2)写出3号个体的基因型：________。7号个体基因型可能有________种。(3)若10号个体和14号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿的几率是________。(4)假设某地区人群中每10000人当中有1个黑尿病患者，每1000个男性中有3个是棕色牙齿。若10号个体与该地一表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子的几率为________。[破题·分层揭秘密](一)明确解题思路(1)根据3号和4号个体不患黑尿病，而女儿6号患病，因此该病为常染色体隐性遗传病。根据题干关键信息“致病基因分别位于常染色体和性染色体上”，得出棕色牙齿的控制基因位于性染色体上，又由于6号患病而11号正常，所以棕色牙齿是由位于X染色体上的显性基因决定的。(2)由于3号个体患棕色牙齿病(XBY)，不患黑尿病，但是女儿患黑尿病，所以为Aa。7号个体基因型可能有2种，即AAXBXb、AaXBXb。(二)调动和运用知识解题(1)X显(2)AaXBY2(3)1/4(4)1/404说说生物实验【选题·热考秀】已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，如何选择交配亲本？并写出实验预期及相应结论。[分析]

欲判断基因位置，在已知显隐性的情况下，应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配。该题中应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。实验预期及相应结论：①若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上。②若子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体或X、Y的同源区段上。③若子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。[拓展]若通过杂交实验已证明X染色体上存在该基因，如何进一步判断该基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上？[提示]

若后代中所有雄性个体表现出显性性状，说明基因位于X、Y染色体的同源区段；若后代中所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因仅位于X染色体上。【备考·角度说】No.1角度：探究基因位于常染色体上还是X染色体上(1)在已知显隐性性状的前提条件下，可选择隐性雌性个体(♀)与显性雄性个体(♂)杂交，据子代性状表现是否与性别相关联予以确认。隐性性状(♀)×显性性状(♂)↓若雄性子代中有显性性状(或雌性子代中有隐性性状)↓可确认基因不在X染色体上(或确认基因应在常染色体上)(2)在不知显隐关系时：用正交和反交的结果进行比较，若正交和反交结果相同，与性别无关，则基因位于常染色体上；若正交和反交的结果不同，其中一种杂交后代的某一性状(或2个性状)和性别明显相关，则基因位于X染色体上。No.2角度：探究基因位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体↓F1(1)若子代雌雄全为显性，则基因位于同源区段。(2)若子代雌性个体为显性，雄性个体为隐性，则基因只位于X染色体上。看看考场答卷[选题·来自阅卷现场][2012·福建理综，27]现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅(A)对非裂翅(a)为显性←信息1。杂交实验如图1。

←信息2请回答：(1)上述亲本中，裂翅果蝇为 (纯合子/杂合子)。(2)某同学依据上述实验结果，认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验，以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。 批注1(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验，以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型： (♀)× (♂)。(4)实验得知，等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上，基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响，且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因←批注2(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中基因A的频率将←批注3(上升/下降/不变)。

[一览·名师语录]抓牢基础、掌握遗传规律是做好此题的关键，再加上细心、认真的审题，就一定能成功。[审题·抓关键词]信息1看清显隐性性状，这是做遗传题的关键。信息2看清亲代及子代的表现型，F1出现了非裂翅，说明亲本的裂翅是杂合子。(相关知识：双亲中只有一方为显性纯合，后代呈显性)[答题·名师批阅]批注1书写遗传图解时，要把亲本、子代、表现型、基因型、杂交符号写清楚。另外在题干中体现了裂翅(♀)、裂翅(♂)、非裂翅(♀)、非裂翅(♂)的比例，所以在写遗传图解时也要注明。批注2由于两对基因位于同一对同源染色体上，所以不遵循自由组合定律。批注3此题容易答错，主要是没注意到题中所给信息：基因型为AA或dd的个体胚胎致死，子代中AADD(死亡)，aadd(死亡)，只有AaDd的个体存活，A的基因频率不变。[标准答案](1)杂合子(2)PXAXa

×XaY裂翅♀非裂翅♂↓F1XAXaXAYXaXaXaY裂翅♀∶裂翅♂∶非裂翅♀∶非裂翅♂

1∶1∶1∶1(3)非裂翅(♀)×裂翅(♂)(或裂翅(♀)×裂翅(♂)(4)不遵循不变随堂对点练习1.[2011·山东高考，8]基因型为AaXnY小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A.①③ B.①④C.②③ D.②④答案：A解析：本题考查染色体变异与减数分裂的综合知识。减数第一次分裂末期，同源染色体被分配到两子细胞中去，不含有性染色体，说明同源染色体没有正常分开；等位基因Aa位于一对同源染色体上，出现了AA的配子，则不可能是减数第一次分裂不正常，只能是减数第二次分裂时未能正常分离，导致多了一个相同基因。2.[2011·福建高考，5]火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW，♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立，理论上这种方式产生的后代的雌雄比例是()A.雌∶雄＝1∶1 B.雌∶雄＝1∶2C.雌∶雄＝3∶1 D.雌∶雄＝4∶1答案：D解析：本题考查减数分裂和ZW型性别决定方式的相关问题，意在考查考生运用减数分裂和ZW型性别决定方式等相关知识解决实际问题的能力。ZW型的雌火鸡产生的卵细胞的基因型是Z或W。如果卵细胞的基因型是Z，那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是：Z、W、W，此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。

如果卵细胞的基因型是W，那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是：W、Z、Z，此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3WW、2/3ZW，由于WW的胚胎不能存活，因此卵细胞与极体结合形成的二倍体后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW，所以若推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4∶1。3.[金版原创]下图是某红眼果蝇细胞分裂示意图，若图中的a与一只异性红眼果蝇产生的配子结合发育成一只白眼雄果蝇，则d与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为()A.白眼雄果蝇 B.红眼雄果蝇C.白眼雌果蝇 D.红眼雌果蝇答案：D解析：根据图可知该果蝇为雄性，基因型为XBY。由“a与一只异性红眼果蝇(XBXb)产生的配子(Xb)结合发育成一只白眼雄果蝇(XbY)”，可知a含Y染色体，则d含X染色体且携带决定红眼的基因(XB)，与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为红眼雌果蝇(XBX－)。4．[2012·天津理综，6]果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是()A．亲本雌果蝇的基因型为BbXRXrB．亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2C．F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16D．白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞答案：C解析：此题考查了伴性遗传和常染色体遗传，同时还考查了减数分裂的相关内容，据题干信息，可推出亲本基因型为BbXRXr、BbXrY，故A、B均正确。C选项，长翅为3/4，雄性为1/2，应为3/8。D选项，考查减数第二次分裂中基因的情况，也是正确的。5.[2012·山东高考，27]几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为________，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多产生Xr、XrXr________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为________。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：__________________________________。结果预测：Ⅰ.若________，则是环境改变；Ⅱ.若________，则是基因突变；Ⅲ.若________，则是减数分裂时X染色体不分离。答案：(1)28(2)XrYY(注：两空顺序可颠倒)XRXr、XRXrY(3)3∶11/18(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型。Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇Ⅱ.子代表现型全部为白眼Ⅲ.无子代产生解析：本题运用遗传与变异的相关知识，通过比较、分析与综合对生物学问题进行解释、推理，综合考查了判断能力、获取信息能力以及实验设计能力。(1)考查减数分裂染色体数目变化通过分析性染色体异常果蝇染色体图谱可知果蝇染色体组成为：2n＝8，为XY性别决定。减数第一次分裂中期的细胞内染色体数目未变，则