基因在染色體上和伴性遺傳

第2、3節(jié)基因在染色體上伴性遺傳讀讀教材基礎(chǔ)一、薩頓的假說1.方法：________。2.內(nèi)容：基因是由________攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因在染色體上。3.依據(jù)：基因和________行為存在著明顯的平行關(guān)系。二、基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.摩爾根果蠅眼色遺傳實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象 P紅眼(♀)×白眼(♂)

↓F1____(♀♂)

↓F1♀♂交配F2________(♀♂)白眼(♂)比例：3∶12.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋F2生物的基因都位于染色體上嗎？三、伴性遺傳1.概念：控制性狀的基因位于________上，遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。2.分類與特點(diǎn)類型典例患者基因型特點(diǎn)伴X染色體隱性遺傳病紅綠色盲癥XbXb、XbY(1)________(2)____患者多伴X染色體顯性遺傳病抗維生素D佝僂病XDXD、XDXd、XDY(1)世代連續(xù)(2)____患者多伴Y染色體遺傳病外耳道多毛癥只有________患者一、1.類比推理2.染色體3.染色體二、1.紅眼紅眼2.XWXwYXWYXWXw3.線性三、1.性染色體2.交叉遺傳男女男性[想一想]提示：不。(1)真核生物的細(xì)胞核基因都位于染色體上，而細(xì)胞質(zhì)中的基因位于細(xì)胞的線粒體和葉綠體的DNA上。(2)原核生物細(xì)胞中無染色體，原核生物細(xì)胞的基因在擬核DNA或者細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒DNA上。(3)多數(shù)生物是真核生物，所以說多數(shù)基因位于染色體上。1.教材28頁[思考與討論]并結(jié)合下面框中類比推理法模擬薩頓的推導(dǎo)過程。2.教材29頁圖2－9雌雄果蠅體細(xì)胞染色體圖解。3.教材30頁第2～3自然段及左邊圖解，了解相應(yīng)技術(shù)手段及基因在染色體上呈線性排列這一結(jié)論。4.教材36～37頁伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用。5.教材37頁練習(xí)一中3題，教材38頁中二和教材39頁自我檢測(cè)一中判斷題2、4、5，教材40頁二中2題，四中1、2題都是經(jīng)典好題。答案：基因顯性隱性紅綠色盲伴Y遺傳研研核心要點(diǎn)1.細(xì)胞內(nèi)的染色體(1)根據(jù)來源分為：同源染色體和非同源染色體；(2)根據(jù)與性別關(guān)系分為：常染色體和性染色體，其中性染色體決定性別。2.摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析(1)F2中紅眼與白眼比例為3∶1，說明這對(duì)性狀的遺傳符合基因的分離定律。白眼全是雄性，說明該性狀與性別相關(guān)聯(lián)。(2)假設(shè)控制白眼的基因只位于X染色體上，Y染色體上無相應(yīng)的等位基因，取親本中的白眼雄果蠅和F1中紅眼雌果蠅交配，后代性狀比為1∶1，仍符合基因的分離定律。(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——測(cè)交。(4)實(shí)驗(yàn)方法——假說—演繹法。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在染色體上呈線性排列，每條染色體上有許多基因。(1)由性染色體決定性別的生物才有性染色體。雌雄同株的植物無性染色體。(2)性染色體是性別決定的主要方式，此外還有其他方式，如蜜蜂是由染色體數(shù)目決定性別的。(3)性別決定后的分化發(fā)育只影響表現(xiàn)型，基因型不變。(4)性別相當(dāng)于一對(duì)相對(duì)性狀，其傳遞遵循分離定律。[師說·一語破天機(jī)]本考點(diǎn)命題頻率較低，既可單獨(dú)命題，也可與遺傳、變異結(jié)合綜合出題，多以選擇題為主。[選題·典型中選秀]例1：[2011·江蘇高考，10]下列關(guān)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(guān)B．性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳C．生殖細(xì)胞中只表達(dá)性染色體上的基因D．初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)精母細(xì)胞中都含Y染色體[破題·分層揭秘密](一)明確解題思路性染色體上的基因并不都與性別決定有關(guān)，如色盲基因，A錯(cuò)誤；染色體是基因的載體，性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳，B正確；不同的細(xì)胞里面的基因選擇性表達(dá)，并不針對(duì)某一條染色體，C錯(cuò)；X和Y為同源染色體，經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，次級(jí)精母細(xì)胞有的含X染色體，有的含Y染色體，D錯(cuò)。(二)完美答案[B](三)同類變式訓(xùn)練[創(chuàng)新題]下列與性別決定有關(guān)的敘述，正確的是()A.蜜蜂中的個(gè)體差異是由性染色體決定的B.玉米的雌花和雄花中的染色體組成相同C.鳥類、兩棲類的雌性個(gè)體都是由兩條同型的性染色體組成D.環(huán)境不會(huì)影響生物性別的表現(xiàn)答案：B解析：蜜蜂的個(gè)體差異是由是否受精及發(fā)育過程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)等共同作用的結(jié)果；玉米無性別之分，其雌花、雄花是組織分化的結(jié)果，所以，其遺傳物質(zhì)相同；鳥類為ZW型，與兩棲類不同；有些外界條件會(huì)導(dǎo)致特殊生物發(fā)生性反轉(zhuǎn)，可知環(huán)境會(huì)影響生物性別的表現(xiàn)。1.首先確定是否為伴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，則一定不是伴Y遺傳。2.其次確定是顯性遺傳還是隱性遺傳(1)“無中生有”是隱性遺傳病，如圖1。(2)“有中生無”是顯性遺傳病，如圖2。3.確定是常染色體遺傳還是伴X遺傳(1)在已確定是隱性遺傳的系譜中①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。②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：(2)在已確定是顯性遺傳的系譜中①若男患者的母親和女兒都患病，則最大可能為伴X顯性遺傳。②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：1.遺傳系譜圖判定口訣,父子相傳為伴Y；無中生有為隱性，隱性遺傳看女病，父子都病為伴性，父子有正非伴X；有中生無為顯性，顯性遺傳看男病，,母女都病為伴性，母女有正非伴X。2.系譜圖的特殊判定,若世代連續(xù)遺傳，一般為顯性，反之為隱性；若男女患病率相差很大，一般為伴性遺傳，反之為常染色體遺傳。

[師說·一語破天機(jī)]本考點(diǎn)歷年是高考命題重點(diǎn)，綜合性壓軸題有時(shí)也采用伴性遺傳與自由組合(或變異)結(jié)合的方式呈現(xiàn)，選擇題形式多見，但命題趨向縱深及多樣化！[選題·典型中選秀]例2：有兩種罕見的家族遺傳病，致病基因分別位于常染色體和性染色體上。一種是先天代謝病稱為黑尿病(A，a)，病人的尿在空氣中一段時(shí)間后，就會(huì)變黑。另一種因缺少琺瑯質(zhì)而牙齒為棕色(B，b)。如圖為一家族遺傳圖譜。回答問題。(1)棕色牙齒是由位于________染色體上的________性基因決定的。(2)寫出3號(hào)個(gè)體的基因型：________。7號(hào)個(gè)體基因型可能有________種。(3)若10號(hào)個(gè)體和14號(hào)個(gè)體結(jié)婚，生育一個(gè)棕色牙齒的女兒的幾率是________。(4)假設(shè)某地區(qū)人群中每10000人當(dāng)中有1個(gè)黑尿病患者，每1000個(gè)男性中有3個(gè)是棕色牙齒。若10號(hào)個(gè)體與該地一表現(xiàn)正常的男子結(jié)婚，則他們生育一個(gè)棕色牙齒并患有黑尿病的孩子的幾率為________。[破題·分層揭秘密](一)明確解題思路(1)根據(jù)3號(hào)和4號(hào)個(gè)體不患黑尿病，而女兒6號(hào)患病，因此該病為常染色體隱性遺傳病。根據(jù)題干關(guān)鍵信息“致病基因分別位于常染色體和性染色體上”，得出棕色牙齒的控制基因位于性染色體上，又由于6號(hào)患病而11號(hào)正常，所以棕色牙齒是由位于X染色體上的顯性基因決定的。(2)由于3號(hào)個(gè)體患棕色牙齒病(XBY)，不患黑尿病，但是女兒患黑尿病，所以為Aa。7號(hào)個(gè)體基因型可能有2種，即AAXBXb、AaXBXb。(二)調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)解題(1)X顯(2)AaXBY2(3)1/4(4)1/404說說生物實(shí)驗(yàn)【選題·熱考秀】已知果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀(紅眼W、白眼w)，且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。現(xiàn)有若干紅眼和白眼的雌雄果蠅，若用一次交配實(shí)驗(yàn)證明這對(duì)基因位于何種染色體上，如何選擇交配親本？并寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論。[分析]

欲判斷基因位置，在已知顯隱性的情況下，應(yīng)選用隱性雌性個(gè)體與顯性雄性個(gè)體交配。該題中應(yīng)選擇白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交。實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論：①若子代中雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼，則這對(duì)基因位于X染色體上。②若子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對(duì)基因位于常染色體或X、Y的同源區(qū)段上。③若子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。[拓展]若通過雜交實(shí)驗(yàn)已證明X染色體上存在該基因，如何進(jìn)一步判斷該基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上？[提示]

若后代中所有雄性個(gè)體表現(xiàn)出顯性性狀，說明基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段；若后代中所有雄性個(gè)體表現(xiàn)出隱性性狀，說明該基因僅位于X染色體上?！緜淇肌そ嵌日f】No.1角度：探究基因位于常染色體上還是X染色體上(1)在已知顯隱性性狀的前提條件下，可選擇隱性雌性個(gè)體(♀)與顯性雄性個(gè)體(♂)雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)是否與性別相關(guān)聯(lián)予以確認(rèn)。隱性性狀(♀)×顯性性狀(♂)↓若雄性子代中有顯性性狀(或雌性子代中有隱性性狀)↓可確認(rèn)基因不在X染色體上(或確認(rèn)基因應(yīng)在常染色體上)(2)在不知顯隱關(guān)系時(shí)：用正交和反交的結(jié)果進(jìn)行比較，若正交和反交結(jié)果相同，與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上；若正交和反交的結(jié)果不同，其中一種雜交后代的某一性狀(或2個(gè)性狀)和性別明顯相關(guān)，則基因位于X染色體上。No.2角度：探究基因位于X、Y的同源區(qū)段，還是只位于X染色體上純合隱性雌性個(gè)體×純合顯性雄性個(gè)體↓F1(1)若子代雌雄全為顯性，則基因位于同源區(qū)段。(2)若子代雌性個(gè)體為顯性，雄性個(gè)體為隱性，則基因只位于X染色體上?？纯纯紙?chǎng)答卷[選題·來自閱卷現(xiàn)場(chǎng)][2012·福建理綜，27]現(xiàn)有翅型為裂翅的果蠅新品系，裂翅(A)對(duì)非裂翅(a)為顯性←信息1。雜交實(shí)驗(yàn)如圖1。

←信息2請(qǐng)回答：(1)上述親本中，裂翅果蠅為 (純合子/雜合子)。(2)某同學(xué)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為該等位基因位于常染色體上。請(qǐng)你就上述實(shí)驗(yàn)，以遺傳圖解的方式說明該等位基因也可能位于X染色體上。 批注1(3)現(xiàn)欲利用上述果蠅進(jìn)行一次雜交實(shí)驗(yàn)，以確定該等位基因是位于常染色體還是X染色體。請(qǐng)寫出一組雜交組合的表現(xiàn)型： (♀)× (♂)。(4)實(shí)驗(yàn)得知，等位基因(A、a)與(D、d)位于同一對(duì)常染色體上，基因型為AA或dd的個(gè)體胚胎致死。兩對(duì)等位基因功能互不影響，且在減數(shù)分裂過程不發(fā)生交叉互換。這兩對(duì)等位基因←批注2(遵循/不遵循)自由組合定律。以基因型如圖2的裂翅果蠅為親本，逐代自由交配，則后代中基因A的頻率將←批注3(上升/下降/不變)。

[一覽·名師語錄]抓牢基礎(chǔ)、掌握遺傳規(guī)律是做好此題的關(guān)鍵，再加上細(xì)心、認(rèn)真的審題，就一定能成功。[審題·抓關(guān)鍵詞]信息1看清顯隱性性狀，這是做遺傳題的關(guān)鍵。信息2看清親代及子代的表現(xiàn)型，F(xiàn)1出現(xiàn)了非裂翅，說明親本的裂翅是雜合子。(相關(guān)知識(shí)：雙親中只有一方為顯性純合，后代呈顯性)[答題·名師批閱]批注1書寫遺傳圖解時(shí)，要把親本、子代、表現(xiàn)型、基因型、雜交符號(hào)寫清楚。另外在題干中體現(xiàn)了裂翅(♀)、裂翅(♂)、非裂翅(♀)、非裂翅(♂)的比例，所以在寫遺傳圖解時(shí)也要注明。批注2由于兩對(duì)基因位于同一對(duì)同源染色體上，所以不遵循自由組合定律。批注3此題容易答錯(cuò)，主要是沒注意到題中所給信息：基因型為AA或dd的個(gè)體胚胎致死，子代中AADD(死亡)，aadd(死亡)，只有AaDd的個(gè)體存活，A的基因頻率不變。[標(biāo)準(zhǔn)答案](1)雜合子(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)不遵循不變隨堂對(duì)點(diǎn)練習(xí)1.[2011·山東高考，8]基因型為AaXnY小鼠僅因?yàn)闇p數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個(gè)不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號(hào)染色體。下列關(guān)于染色體未分離時(shí)期的分析，正確的是()①2號(hào)染色體一定在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離②2號(hào)染色體可能在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離④性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離A.①③ B.①④C.②③ D.②④答案：A解析：本題考查染色體變異與減數(shù)分裂的綜合知識(shí)。減數(shù)第一次分裂末期，同源染色體被分配到兩子細(xì)胞中去，不含有性染色體，說明同源染色體沒有正常分開；等位基因Aa位于一對(duì)同源染色體上，出現(xiàn)了AA的配子，則不可能是減數(shù)第一次分裂不正常，只能是減數(shù)第二次分裂時(shí)未能正常分離，導(dǎo)致多了一個(gè)相同基因。2.[2011·福建高考，5]火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW，♂ZZ)。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞(ZW)的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合，也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學(xué)家推測(cè)，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是：卵細(xì)胞與同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體之一結(jié)合，形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。若該推測(cè)成立，理論上這種方式產(chǎn)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：本題考查減數(shù)分裂和ZW型性別決定方式的相關(guān)問題，意在考查考生運(yùn)用減數(shù)分裂和ZW型性別決定方式等相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。ZW型的雌火雞產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型是Z或W。如果卵細(xì)胞的基因型是Z，那么與卵細(xì)胞同時(shí)形成的3個(gè)極體的基因型是：Z、W、W，此時(shí)卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的細(xì)胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。

如果卵細(xì)胞的基因型是W，那么與卵細(xì)胞同時(shí)形成的3個(gè)極體的基因型是：W、Z、Z，此時(shí)卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的細(xì)胞的基因型是1/3WW、2/3ZW，由于WW的胚胎不能存活，因此卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的二倍體后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW，所以若推測(cè)成立，理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是4∶1。3.[金版原創(chuàng)]下圖是某紅眼果蠅細(xì)胞分裂示意圖，若圖中的a與一只異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅，則d與異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成的果蠅表現(xiàn)型為()A.白眼雄果蠅 B.紅眼雄果蠅C.白眼雌果蠅 D.紅眼雌果蠅答案：D解析：根據(jù)圖可知該果蠅為雄性，基因型為XBY。由“a與一只異性紅眼果蠅(XBXb)產(chǎn)生的配子(Xb)結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅(XbY)”，可知a含Y染色體，則d含X染色體且攜帶決定紅眼的基因(XB)，與異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成的果蠅表現(xiàn)型為紅眼雌果蠅(XBX－)。4．[2012·天津理綜，6]果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性，位于X染色體上；長(zhǎng)翅基因(B)對(duì)殘翅基因(b)為顯性，位于常染色體上?，F(xiàn)有一只紅眼長(zhǎng)翅果蠅與一只白眼長(zhǎng)翅果蠅交配，F(xiàn)1代的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．親本雌果蠅的基因型為BbXRXrB．親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子占1/2C．F1代出現(xiàn)長(zhǎng)翅雄果蠅的概率為3/16D．白眼殘翅雌果蠅能形成bbXrXr類型的次級(jí)卵母細(xì)胞答案：C解析：此題考查了伴性遺傳和常染色體遺傳，同時(shí)還考查了減數(shù)分裂的相關(guān)內(nèi)容，據(jù)題干信息，可推出親本基因型為BbXRXr、BbXrY，故A、B均正確。C選項(xiàng)，長(zhǎng)翅為3/4，雄性為1/2，應(yīng)為3/8。D選項(xiàng)，考查減數(shù)第二次分裂中基因的情況，也是正確的。5.[2012·山東高考，27]幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。(1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為________，在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是________條。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多產(chǎn)生Xr、XrXr________和________四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為________。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為________，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為________。(4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)期X染色體不分離。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。實(shí)驗(yàn)步驟：__________________________________。結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ.若________，則是環(huán)境改變；Ⅱ.若________，則是基因突變；Ⅲ.若________，則是減數(shù)分裂時(shí)X染色體不分離。答案：(1)28(2)XrYY(注：兩空順序可顛倒)XRXr、XRXrY(3)3∶11/18(4)M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型。Ⅰ.子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅Ⅱ.子代表現(xiàn)型全部為白眼Ⅲ.無子代產(chǎn)生解析：本題運(yùn)用遺傳與變異的相關(guān)知識(shí)，通過比較、分析與綜合對(duì)生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，綜合考查了判斷能力、獲取信息能力以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。(1)考查減數(shù)分裂染色體數(shù)目變化通過分析性染色體異常果蠅染色體圖譜可知果蠅染色體組成為：2n＝8，為XY性別決定。減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目未變，則