基因在染色體上與伴性遺傳

1、第三章 基因在染色體上與伴性遺傳1伴性遺傳一、薩頓的假說：實驗材料：蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片 染色體的行為基因的行為體細胞中的存在形式配子中的存在形式來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對成單一個來自父方，一個來自母方同源染色體分開，非同源染色體自由組合在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性成對成單一個來自父方，一個來自母方等位基因分離，非等位基因自由組合雜交過程保持完整性獨立性類比:基因和染色體之間具有 。平行關系基因位于染色體上【例1】 (2010海南卷)下列敘述中，不能說明“核基因和染色體行為存在平行關系”的是( )A基因發(fā)生突變而染色體沒有發(fā)生變化B非等位基因隨非同源染色體的自由組合而

2、組合C二倍體生物形成配子時基因和染色體數(shù)目均減半DAa雜合體發(fā)生染色體缺失后，可表現(xiàn)出a基因的性狀A【例2】(2012江蘇高考，14)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見下圖)。如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是()A減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離C減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合D減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換D【例2】(2010福州質(zhì)檢)薩頓運用類比推理方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上

3、”的假說。摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度。他及其他同事設計果蠅雜交實驗對此進行研究。雜交實驗圖解如下：請回答下列問題：(1)上述果蠅雜交實驗現(xiàn)象(支持/不支持)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學家發(fā)現(xiàn)果蠅體細胞中有4對染色體(3對常染色體，1對性染色體)的事實，摩爾根等人提出以下假設：，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋。(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)支持控制眼色的基因只位于X染色體上基因突變白眼的遺傳與X染色體的遺傳相似。雌果蠅XWXWXWXwXwXw雄果蠅XWYXwY美國生物學家摩爾根基因位于染色體上的實驗證據(jù)：1.易飼養(yǎng)2.相對性狀明顯3.繁殖快4.后代數(shù)量多優(yōu)點？實驗材料：果蠅PF1

4、F23.對實驗現(xiàn)象的解釋：XWXWXWYXWYXw配子XWYXWXWXwXWYXWXWXW（紅雌）XWXw（紅雌）XWY（紅雄）XwY（白雄） 3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）紅眼雌蠅白眼雄蠅紅眼雌蠅紅眼雄蠅(說明：測交親本中的紅眼雌蠅來自于雜交實驗的F1)上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設其原因是為充分驗證其假設，需在上述測交實驗的基礎上再補充設計一個實驗方案。(控制眼色的等位基因為B、b。)則實驗親本的基因型：，預期子代的基型 。(2)摩爾根等人通過測交等方法力圖驗證他們提出的假設。以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一：控制眼色的基因無論位于常染色體還是只位于X染色體上，測交實驗

5、結(jié)果皆相同XbXb，XBYXBXb，XbY4.證明基因位于X染色體上的最佳方案(1)已知性狀顯隱性確定基因位置雌性個體選 性性狀：雄性個體選 性性狀：XwXwXWY隱顯P XwXw XWYF1 XWXw XWY白眼雌蠅 紅眼雄蠅 紅眼雌蠅 白眼雄蠅P ww ww F1 ww白眼雌蠅 紅眼雄蠅 全為紅眼【例3】一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型變?yōu)橥蛔冃托誀?。該雌鼠與野生型雄鼠雜交,F1的雌、雄中均既有野生型,又有突變型。若要通過一次雜交實驗鑒別突變基因在X染色體上還是在常染色體上,選擇雜交的F1個體最好是()A.野生型(雄)突變型(雌)B.野生型(雌)突變型(雄)C.野生型(雌)

6、野生型(雄)D.突變型(雌)突變型(雄)B基因在染色體上呈線性排列人的體細胞只有23對染色體，卻有33.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應關系呢？問題？一條染色體上有許多個基因結(jié)論：【判斷正誤】1基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。()2薩頓利用假說演繹法，推測基因位于染色體上。()3所有的基因都位于染色體上。()4一對等位基因位于一對同源染色體上。()5非等位基因在形成配子時都是自由組合的。()基因的分離定律與自由組合定律的實質(zhì)等位基因隨同源染色體的分開而分離非同源染色體上的非等位基因自由組合基因的分離定律與自由組合定律的實質(zhì)【例3】有人從野生型紅眼果蠅中偶然發(fā)現(xiàn)一只朱砂眼雄蠅，用該

7、果蠅與一只紅眼雌蠅雜交得F1，F(xiàn)1隨機交配得F2，子代表現(xiàn)型及比例如下（基因用B、b 表示）:實驗一親本F1F2紅眼朱砂眼 全紅眼雌雄雌雄全紅眼紅眼：朱砂眼=1：1B、b 基因位于_ 染色體上，朱砂眼對紅眼為_ 性。 讓F2 代紅眼雌蠅與朱砂眼雄蠅隨機交配，所得F3 代中，雌蠅有_ 種基因型，雄蠅中朱砂眼果蠅所占比例為_ 。X隱21/4【例4】已知果蠅中，灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示，隱性基因用b表示)；直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示，隱性基因用f表示)。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例：(1)控制灰身與黑身的基因位于_；控制直毛與分叉毛的基因位于_。常染色體

8、(2)親代果蠅的表現(xiàn)型為 _ 、_。(3)親代果蠅的基因型為 _ 、_。X染色體灰身直毛灰身直毛BbXFXfBbXFY【例4】已知果蠅中，灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示，隱性基因用b表示)；直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示，隱性基因用f表示)。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例：(4)子代表現(xiàn)型為灰身直毛的雌蠅中，純合體與雜合體的比例為_。(5)子代雄蠅中，灰身分叉毛的基因型為_、_；黑身直毛的基因型為_。15BBXfYBbXfYbbXFY【對點訓練】 科學家研究黑腹果蠅時發(fā)現(xiàn),剛毛基因(B)對截剛毛基因(b)為完全顯性。若這對等位基因存在于X、Y染色體上的同源區(qū)段

9、,則剛毛雄果蠅可表示為XBYB或XBYb或XbYB,若僅位于X染色體上,則只能表示為XBY。現(xiàn)有各種純種果蠅若干,請利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上,請寫出遺傳圖解,并簡要說明推斷過程。若子代雌雄果蠅均表現(xiàn)為剛毛, 若子代雄果蠅表現(xiàn)為截剛毛,雌果蠅為剛毛，則此對基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段; 則此對基因僅位于X染色體上。用截剛毛雌果蠅與純種剛毛雄果蠅雜交,bbBBb BBb剛毛考點1:染色體的類別及分類依據(jù)二、伴性遺傳染色體依據(jù)來源同源染色體非同源染色體依據(jù)與性別的關系常染色體性染色體與性別無關決定性別基因伴性遺傳 XYXXXY型zw型

10、ZZZW性別決定還受環(huán)境的影響。精卵結(jié)合時XX的蝌蚪，在20 時發(fā)育為雌蛙，在30 時發(fā)育為雄蛙?時間【例4】(2012江蘇.10)下列關于人類性別決定與伴性遺傳的敘述，正確的是()。A性染色體上的基因都與性別決定有關B性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳C生殖細胞中只表達性染色體上的基因D初級精母細胞和次級精母細胞中都含Y染色體B1伴X隱性遺傳(1)實例：人類紅綠色盲癥、血友病、果蠅紅白眼遺傳。(2)典型系譜圖考點2：伴性遺傳的類型及特點具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象?；颊咧心卸嗯佟Ｅ颊叩母赣H及兒子一定是患者，簡記為“母患子必患，女患父必患。(3)遺傳特點2伴X顯性遺傳病(1)實例：抗維生素D佝僂病

11、。(2)典型系譜圖具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象?；颊咧信嗄猩?。男患者的母親及女兒一定為患者，簡記為“父患女必患，子患母必患。正常女性的父親及兒子一定正常，簡記為“女正，父子正”。(3)遺傳特點3伴Y遺傳(1)實例：人類外耳道多毛癥。(2)典型系譜圖致病基因只位于Y染色體上，無顯隱性之分，患者后代中男性全為患者，患者全為男性，女性全正常，正常的全為女性。簡記為“男全病，女全正”。致病基因由父親傳給兒子，兒子傳給孫子，具有世代連續(xù)性，也稱限雄遺傳，簡記為“父傳子，子傳孫”。(3)遺傳特點特別提醒：基因在性染色體上的分布如圖所示，伴X遺傳是指位于X的非同源部分上的基因控制的性狀遺傳。伴Y遺傳是指位于Y非同源部

12、分上的基因控制的性狀遺傳?！纠?】人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同，但存在著、同源區(qū)（）和非同源區(qū)（、 ）如右圖所示。下列有關敘述中錯誤的是（ ） A.片段上隱性基因控制的遺傳病，男性患病率高于女性B.片段上基因控制的遺傳病，男性患病率等于女性C.片段上基因控制的遺傳病，患病者全為男性D.由于X、Y染色體互為非同源染色體，故人類基因組計劃要分別測定DA【例6】 (2013安徽蚌埠質(zhì)檢)如圖為果蠅性染色體結(jié)構(gòu)簡圖。要判斷果蠅某伴性遺傳基因位于片段上還是片段-1 上, 現(xiàn)用一只表現(xiàn)型是隱性的雌蠅與一只表現(xiàn)型為顯性的雄蠅雜交,不考慮突變,若后代:雌性為顯性,雄性為隱性;雌性為隱性,雄性為顯

13、性, 可推斷、兩種情況下該基因分別位于( )A.; B.-1;C.-1或;D.-1或;-1【例6】 下列最可能反映紅綠色盲的遺傳系譜圖是()B規(guī)律總結(jié)遺傳系譜圖中遺傳病判斷口訣(1)父子相傳為伴Y，子女同母為母系；(2)無中生有為隱性，隱性遺傳看女病，父子無病非伴性(為常染色體隱性遺傳)；(3)有中生無為顯性，顯性遺傳看男病，母女都無病非伴性(為常染色體顯性遺傳) 。1首先確定是細胞核遺傳還是細胞質(zhì)遺傳(1)若系譜圖中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即全部子女的表現(xiàn)型與母親相同，則為細胞質(zhì)遺傳。如圖：(2)若系譜圖中，出現(xiàn)母親患病，孩子有正常的情況，或者，孩子患病母親正常，則不是

14、細胞質(zhì)遺傳?？键c3:系譜圖中遺傳病遺傳方式的判斷2再確定是否為伴Y遺傳(1)若系譜圖中女性全正常，患者全為男性，而且患者的父親、兒子全為患者，則為伴Y遺傳。如圖：(2)若系譜圖中，患者有男有女，則不是伴Y遺傳。3確定是常染色體遺傳還是伴X遺傳(1)首先確定是顯性遺傳還是隱性遺傳“無中生有”是隱性遺傳病，如圖：“有中生無”是顯性遺傳病，如圖：(2)在已確定是隱性遺傳的系譜中若女患者的父親和兒子都患病，則最大可能為伴X隱性遺傳。若女患者的父親和兒子中有正常的，則一定為常染色體隱性遺傳。如圖：為常染色體隱性遺傳可能為伴X隱性遺傳(3)在已確定是顯性遺傳的系譜中若男患者的母親和女兒都患病，則最大可能為

15、伴X顯性遺傳。若男患者的母親和女兒中有正常的，則一定為常染色體顯性遺傳。如圖：常染色體隱性遺傳 常染色體隱性遺傳 常染色體顯性遺傳【例7】下圖為甲病(Aa)和乙病(Bb)的遺傳系譜圖，其中乙病為伴性遺傳病，請回答下列問題：（1）甲病屬于 ，乙病屬于 。 A常染色體顯性遺傳病 B常染色體隱性遺傳病 C伴x染色體顯性遺傳病 D伴X染色體隱陛遺傳病 E伴Y染色體遺傳病A D (2)不能確定的判斷類型1.若該病在代代之間呈連續(xù)性，則該病很可能是顯性遺2.若該病在代代之間呈隔代遺傳，則該病可能是隱性遺傳若無上述特征，只能從可能性大小來推測：3.若患者無性別差異，男女患病概率相當，則該病很可能是常染色體上

16、的基因控制的遺傳病4.若患者有明顯的性別差異，則該病很可能是性染色體的基因控制的遺傳病，它可分為以下兩種情況：若男性明顯多于女性，則該病可能是 。若女性明顯多于男性，則該病很可能是 。伴X染色體隱性遺傳病伴X染色體顯性遺傳病(2)若性狀顯隱性是未知的正反交實驗ZW型：ZbZbZBW規(guī)律：兩條同型性染色體的親本選隱性性狀，兩條異型性染色體的親本選顯性性狀。(1)已知性狀顯隱性確定基因位置XY型：雌性個體選 性性狀： 雄性個體選 性性狀：設計實驗確認基因在常染色體上還是在X染色體上隱顯XbXbXBY若正反交結(jié)果相同時,則基因位于常染色體上,若正反交結(jié)果不同時,則基因位于X染色體上?！纠?】圖為一個

17、人類白化病遺傳的家族系譜圖。6號和 7號為同卵雙生,即由同一個受精卵發(fā)育而成的兩個個體；8號和9號為異卵雙生,即由兩個受精卵分別發(fā) 育成的個體。請據(jù)圖作答：(3)6號是純合子的概率為_,9號是雜合子概率為_。(4)7號和8號再生一個孩子有病的概率為_。(5)如果6號和9號個體結(jié)婚,則他們生出有病孩子的概率為_,若他們所生第一個孩子有病,則再生一個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體上的_基因。 (2)若用A、a表示控制相對性狀的一對等位基因,則3號、7號和11號個體的基因型依次為_、_、_。隱性AaAaaa1/42/301/43/41/6【例9】(2012.江蘇

18、)人類遺傳病調(diào)查中發(fā)現(xiàn)兩個家系都有甲遺傳病(基因為H、h)和乙遺傳病(基因為T、t)患者,系譜圖如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型頻率為10-4。請回答下列問題(所有概率用分數(shù)表示):(1)甲病的遺傳方式為,乙病最可能的遺傳方式為。(2)若3無乙病致病基因,請繼續(xù)以下分析。2的基因型為;5的基因型為。如果 5與 6結(jié)婚,則所生男孩同時患兩種遺傳病的概率為。 【例9】(2012.江蘇)人類遺傳病調(diào)查中發(fā)現(xiàn)兩個家系都有甲遺傳病(基因為H、h)和乙遺傳病(基因為T、t)患者,系譜圖如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型頻率為10-4。請回答下列問題(所有概率用分數(shù)表示): 某班同學對一種單基因遺傳病進行調(diào)查，繪制并分析了其中一個家系的系譜圖(如圖)。下列說法正確的是()A該病為常染色體顯性遺傳病B5是該病致病基因的攜帶者C5與6再生患病男孩的概率為1/2D9與正常女性結(jié)婚，建議生女孩解析：據(jù)圖分析，該遺傳病為隱性遺傳病。如果為常染色體隱性遺傳，則5和6均為攜帶者，他們再生患病男孩的概率為1/8；9與正常女性結(jié)婚，子女患病概率與性別無關。如果為伴X染色體隱性遺傳，5也為攜帶者，5和6再生患病男孩的概率為1/4；9與正常女性結(jié)婚時，若女性為攜帶者，他們的子女患病概率