第3讲基因在染色体上和伴性遗传2024年高考生物精讲课件

第六单元

第3讲

基因在染色体上和伴性遗传考点由高考知核心知识点预测

基因在染色体上和伴性遗传考点1基因在染色体上的实验证据（2023·天津）考点2伴性遗传（2023·北京）（2023·山东）（2023·湖北）（2023·浙江）（2023·广东）（2023·山东）（2023·海南）（2023·山西）（2022

·全国）伴性遗传（2022

·浙江）伴性遗传（2022

·山东）伴性遗传（2022

·北京）伴性遗传（2022

·广东）基因在染色体上（2022

·海南）伴性遗传（2022·海南）伴性遗传、基因在染色体上（2022

·河北）基因在染色体上（2022

·江苏）基因在染色体上（2022

·江苏）基因在染色体上（2022

·辽宁）伴性遗传2022年主要基因位于染色体上的实验证据。2024年高考很可能在呈现现实中的问题情景，让学生在真实的背景下运用科学思维，分析数据。12基因在染色体上的假说和实验伴性遗传1基因在染色体上的假说和实验相关科学家及实验1基因在染色体上的假说和实验（1）萨顿的假说萨顿的假说内容原因基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。表现

类别比较项目基因的行为染色体的行为生殖过程存在体细胞配子体细胞中来源

形成配子时基因在杂交过程中保持完整性和独立性染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构成对成对只有成对基因中一个只有成对染色体中一条成对的基因一个来自父方，一个来自母方同源染色体也是如此等位基因分离非等位基因自由组合同源染色体分开非同源染色体自由组合1基因在染色体上的假说和实验假说演绎法②分析问题，提出假说③根据假说，演绎推理①观察现象，提出问题④设计实验，验证假说⑤归纳综合，总结规律(2)摩尔根果蝇杂交实验1基因在染色体上的假说和实验从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？体积小、易于操作、饲养简单、成本低廉、生命周期短(约两周)、繁殖力强、子代数量多，以及便于进行表型分析、有利于一般实验室使用等。红眼果蝇白眼雄果蝇①观察现象，提出问题1基因在染色体上的假说和实验提出问题：如何解释白眼性状的表现，总是与性别相关联的现象？红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌、雄）F1雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4PF1F2①观察现象，提出问题1基因在染色体上的假说和实验②分析问题，提出假说分析问题：1全为红眼，说明

为显性；2红眼和白眼的数量比为3:1，这样的表现说明符合

定律。红眼分离红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌、雄）F1雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4PF1F2控制白眼的基因（用w表示）在

染色体上，Y染色体上不含有它的

。X等位基因提出假说1基因在染色体上的假说和实验控制白眼的基因（用w表示）在

染色体上，Y染色体上不含有它的

。X等位基因提出假说Y的非同源区段X、Y的同源区段X的非同源区段雌果蝇雄果蝇红眼白眼红眼白眼XWXWXwYXWXwXWYXwXw1基因在染色体上的假说和实验雌雄果蝇体细胞染色体示意图果蝇的体细胞中有

染色体4对

是常染色体

是性染色体3对1对与性别决定有关的染色体称为

；与性别决定无关的染色体称为

；常染色体性染色体雄性用XY表示雌性用XX表示ⅡⅡⅡⅡⅢⅢⅢⅢⅣⅣXXXY♀♂1基因在染色体上的假说和实验③根据假说，演绎推理XWXW

红眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwXWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）配子PF1F2配子XWYXWXwYXWXW

红眼（雌）XWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）X图2-10果蝇杂交实验分析图解1基因在染色体上的假说和实验④设计实验，验证假说红眼：白眼=1：1XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）×测交

F1红眼雌与纯合白眼雄配子F1F2XWXwYXwXWY红眼雄XWXw红眼雌XwXw红眼雌1基因在染色体上的假说和实验⑤归纳综合，总结规律摩尔根通过实验把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。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＝1∶1∶1∶1结论：控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上→基因位于染色体上。1基因在染色体上的假说和实验(3)摩尔根进一步实验果蝇X染色体上一些基因的示意图摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。得出结论：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。1基因在染色体上的假说和实验(4)孟德尔遗传定律的现代解释基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。AaAa1基因在染色体上的假说和实验(4)孟德尔遗传定律的现代解释基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。AaBbABabAbaB2伴性遗传（1）性染色体决定性别的类型类型XY型ZW型性别雌雄雌雄体细胞染色体组成2A＋XX2A＋XY2A＋ZW2A＋ZZ性细胞染色体组成A＋XA＋X、A＋YA＋Z、A＋WA＋Z实例人等大部分动物鳞翅目昆虫、鸟类2伴性遗传（如：XX、XYA、XYa）（如：XAXa、XAYa、XaYa等）（如：XAXa、XAY等）

伴X染色体遗传伴Y染色体遗传Y的非同源区段X、Y的同源区段X的非同源区段（2）伴性遗传的位置关系2伴性遗传（3）伴性遗传的类型和特点①伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲1.男性的色盲基因一定传给____，也一定来自____，表现为交叉遗传特点。2.若女性为患者，则其父亲和儿子____是患者；若男性正常，则其__________也一定正常。3.如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，说明这种遗传病的遗传特点是___________。4.这种遗传病的遗传特点是男性患者_______女性。女儿母亲一定母亲和女儿隔代遗传多于2伴性遗传（3）伴性遗传的类型和特点②伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病1.男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给_____，也一定来自______。2.若男性为患者，则其母亲和女儿______是患者；若女性正常，则其___________也一定正常。3.这种遗传病的遗传特点是女性患者____男性，图中体现出的遗传特点是________________。女儿母亲一定父亲和儿子多于世代连续遗传2伴性遗传（3）伴性遗传的类型和特点③伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症1.患者全为男性，女性全部正常。2.没有显隐性之分。3.父传子，子传孙，具有_________性。世代连续2伴性遗传类型伴Y染色体遗传伴X染色体隐性遗传伴X染色体显性遗传模型图解小结：伴性遗传的类型和特点2伴性遗传类型伴Y染色体遗传伴X染色体隐性遗传伴X染色体显性遗传判断依据父传子、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；具有隔代交叉遗传现象女性患者多于男性；具有世代遗传现象举例人类外耳道多毛症人类红绿色盲、血友病人类抗维生素D佝偻病2伴性遗传（4）伴性遗传的应用①推测后代发病率，指导优生优育婚配实例生育建议原因分析男性正常×女性色盲生_________________________________________抗维生素D佝偻病男性×女性正常生_______________________________________女孩该夫妇所生男孩均患色盲而女孩男孩该夫妇所生女孩全患病而男孩正常正常2伴性遗传②根据性状推断性别，指导生产实践（4）伴性遗传的应用已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花(B)对非芦花(b)为显性，选育“非芦花雌鸡”的遗传杂交实验及遗传图解如下：①选择亲本：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。

芦花♀非芦花♂

PZBW×ZbZb配子F1ZBWZbZBZbZbW芦花♂非芦花♀

②遗传图解：③选择子代：从F1中选择表型为“非芦花”的个体保留萨顿提出基因在染色体上的假说提出的依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系：基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂I的后期也是自由组合的。摩尔根的果蝇杂交实验提出问题：摩尔根的果蝇杂交实验：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？提出假说：控制红眼和白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。演绎推理、实验验证：测交得出结论：控制红眼和白眼的基因位于X染色体上注意以下说法：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。等位基因分布于一对同源染色体的相同位置上。非等位基因可以在一对同源染色体上，也可以在非同源染色体上。细胞核基因等位基因位于常染色体上位于X染色体上位于Y染色体上位于X、Y染色体的同源区段上遵循基因的分离定律（孟德尔遗传定律）位于非同源染色体上：（位于不同对的染色体上）遵循基因的自由组合定律（孟德尔遗传定律）非等位基因位于同源染色体上：遵循基因的连锁和交换定律（不遵循孟德尔遗传定律）位于线粒体或叶绿体中细胞质基因在减数分裂时随机分配，随着卵细胞遗传给后代。（见附图1）（母系遗传、不遵循孟德尔遗传定律、没有固定的性状分离比）原核细胞的基因位于拟核的大型环状DNA上或质粒中不遵循孟德尔遗传定律核心考点2伴性遗传核心考点1基因在染色体上【答案】B考点1基因在染色体上的实验证据（2023·天津·统考高考真题）下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是（

）A．建立物理模型研究DNA结构－研究减数分裂染色体变化B．运用同位素标记法研究卡尔文循环－

研究酵母菌呼吸方式C．运用减法原理研究遗传物质－

研究抗生素对细菌选择作用D．孟德尔用假说演绎法验证分离定律－

摩尔根研究伴性遗传【答案】D（2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（

）A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式考点1基因在染色体上的实验证据【答案】D（2022·江苏·统考高考真题）摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是（

）A．白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性B．F1互交后代中雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上C．F1雌蝇与白眼雄蝇回交，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期D．白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，显微观察证明为基因突变所致考点1基因在染色体上的实验证据【答案】A（2022·河北·统考高考真题）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（）A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同C．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径考点1基因在染色体上的实验证据【答案】A考点2伴性遗传（2023·北京·统考高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（）A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上B．F1雌果蝇只有一种基因型C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变D．上述杂交结果符合自由组合定律【答案】A考点2伴性遗传（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（

）A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．0【答案】C考点2伴性遗传（2023·广东·统考高考真题）鸡的卷羽（F）对片羽（f）为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体型正常（D）对矮小（d）为显性，位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境，矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产，研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”，育种过程见图。下列分析错误的是（

）A．正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样B．分别从F1代群体I和II中选择亲本可以避免近交衰退C．为缩短育种时间应从F1代群体I中选择父本进行杂交D．F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡【答案】B考点2伴性遗传（2022·北京·统考高考真题）控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是（）A．果蝇红眼对白眼为显性B．亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常（2022·广东·高考真题）《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面，《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培有蚕种的智慧，现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题：(1)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为

。(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是

；若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得

只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。协同进化3/6450考点2伴性遗传(3)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色（B）和白色（b）由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。考点2伴性遗传统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与I组相近，有两组（Ⅱ、Ⅲ）的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析：①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于

染色体上。②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕（bb）杂交，子代中雌蚕的基因型是

（如存在基因缺失，亦用b表示）。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由

。常

bbZWB

Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子，与白壳卵雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别考点2伴性遗传【答案】B考点3人类遗传病（2023·湖南·统考高考真题）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（

）A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变考点3人类遗传病（2023·湖南·统考高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是

。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是

。常染色体隐性遗传病

1/32(2)此家系中甲基因突变如下图所示：正常基因单链片段5'-ATTCC