高三生物一輪復習課件　基因在染色體上、伴性遺傳

基因在染色體上、伴性遺傳素養(yǎng)目標考點一基因在染色體上的假說與證據(jù)夯實基礎?精研教材1.薩頓的假說

蝗蟲細胞獨立性形態(tài)、結(jié)構(gòu)父方母方非等位基因2.摩爾根果蠅雜交實驗(假說—演繹法)(1)果蠅的雜交實驗——問題的提出紅眼白眼紅眼分離性別(2)假設解釋——作出假設①假設:控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上,Y染色體上無相應的等位基因。②對雜交實驗的解釋(如圖):(3)測交驗證:親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代中紅眼雌蠅∶白眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=

。繼而又用白眼雌蠅和野生紅眼雄蠅雜交,子代中

=1∶1。

(4)結(jié)論:控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上→基因位于染色體上。3.基因與染色體的關系:一條染色體上有

基因,基因在染色體上呈

排列。

1∶1∶1∶1紅眼雌蠅∶白眼雄蠅多個線性教材深挖1.(必修2

P29~31正文)薩頓提出了“基因位于染色體上”的假說,摩爾根用實驗證明了“基因在染色體上”。請思考生物體細胞中的基因一定都位于染色體上嗎?請說明理由。不一定。①真核生物的細胞核基因都位于染色體上,而細胞質(zhì)基因位于細胞的線粒體和葉綠體的DNA上。②原核細胞中無染色體,原核細胞的基因在擬核DNA或質(zhì)粒DNA上2.(必修2

P32拓展應用2)生物如果丟失或增加一條或若干條染色體就會出現(xiàn)嚴重疾病甚至死亡。但是在自然界,有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細胞(如卵細胞)單獨發(fā)育來的,如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物的體細胞中染色體數(shù)目雖然減少一半,但它們?nèi)阅苷Ｉ?請解釋這一現(xiàn)象。這些生物的體細胞中的染色體數(shù)目雖然減少一半,但仍具有一整套染色體組,攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因,共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異易錯排查1.非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合能說明核基因和染色體行為存在平行關系。(

)2.體細胞中基因成對存在,配子中只含一個基因。(

)3.摩爾根果蠅雜交實驗證明了基因在染色體上且呈線性排列。(

)4.孟德爾和摩爾根都是通過雜交實驗發(fā)現(xiàn)問題,用測交實驗進行驗證的。(

)5.摩爾根在實驗室培養(yǎng)的雄果蠅中首次發(fā)現(xiàn)了白眼性狀,該性狀來自基因重組。(

)√××√×思維探究?考教銜接依據(jù)假說以及摩爾根果蠅雜交實驗,嘗試分析下列問題。(1)如果控制白眼的基因只在Y染色體上,還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎?請說明原因。

如果控制白眼的基因只在Y染色體上,則白眼雄果蠅與野生型紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅應全為白眼,不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果。(2)若控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎?請用遺傳圖解表示。能。

(3)設計“

交配”實驗可以證明控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上,而不位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。如下表所示,請寫出遺傳圖解。

假說控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上,Y染色體上沒有控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,X染色體和Y染色體上都有圖解

白眼雌果蠅與親本紅眼雄果蠅

考法練透?素養(yǎng)提升考法一

薩頓假說及基因與染色體的關系1.(2024·東北師大附中模擬)下列有關果蠅基因和染色體的敘述,正確的是(

)A.控制果蠅性狀的所有基因平均分布在果蠅的染色體上B.位于果蠅一對同源染色體上相同位置的基因控制不同的性狀C.果蠅的非等位基因都位于非同源染色體上D.位于果蠅X或Y染色體上的基因,其相應的性狀表現(xiàn)與一定的性別相關聯(lián)D解析

控制果蠅性狀的基因主要分布在染色體上,但不是平均分布,此外在線粒體中也含有少量的基因,A項錯誤;位于果蠅一對同源染色體上相同位置的基因為等位基因或相同基因,控制同一種性狀,B項錯誤;每條染色體上或同源染色體上也含有非等位基因,C項錯誤;X、Y染色體與性別決定有關,位于性染色體上的基因,其相應的性狀表現(xiàn)總是與一定的性別相關聯(lián),D項正確。2.(2024·山東威海模擬)美國遺傳學家薩頓用蝗蟲作實驗材料,通過研究精子和卵細胞的形成過程提出了“基因在染色體上”的假說。已知雌蝗蟲(2n=24)的性染色體組成為XX,雄蝗蟲(2n=23)的性染色體組成為XO。下列說法錯誤的是(

)A.蝗蟲卵巢一個細胞中最多可觀察到4條X染色體B.蝗蟲初級卵母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ前期可觀察到12個四分體C.同一蝗蟲個體有絲分裂中期細胞與減數(shù)分裂Ⅱ后期細胞相比,染色體數(shù)目和核DNA分子數(shù)目均相同D.薩頓提出假說的依據(jù)是基因和染色體的行為存在明顯的平行關系C解析

根據(jù)題意,雄蝗蟲染色體組成為22+XO,產(chǎn)生的精子中染色體組成為11+X或11+O,雌蝗蟲染色體組成為22+XX,產(chǎn)生的卵細胞中染色體組成為11+X。雌蝗蟲體細胞中有2條X染色體,卵巢中細胞分裂的方式既有有絲分裂也有減數(shù)分裂,有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,X染色體由2條加倍到4條,故蝗蟲卵巢一個細胞中最多可觀察到4條X染色體,A項正確;雌蝗蟲的細胞在減數(shù)分裂時,常染色體可以正常聯(lián)會并分離,能觀察到四分體,其染色體組成為22+XX,故可以觀察到12個四分體,B項正確;減數(shù)分裂Ⅱ后期細胞無同源染色體,由于著絲粒分裂,染色體數(shù)目暫時加倍,所以染色體數(shù)目與有絲分裂中期相同,但核DNA分子數(shù)目與有絲分裂中期不同,C項錯誤;薩頓提出假說的依據(jù)是基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系,如基因在雜交過程中保持完整性和獨立性,染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu),D項正確。考法二

摩爾根的果蠅雜交實驗分析3.(2024·河南焦作模擬)摩爾根用白眼雄果蠅和野生型紅眼雌果蠅雜交,F1雌、雄果蠅均為紅眼,F1雌、雄果蠅雜交,F2果蠅表型及比例如圖。已知X染色體與Y染色體存在同源區(qū)段和非同源區(qū)段,X、Y染色體同源區(qū)段上存在等位基因,而非同源區(qū)段不存在對應的等位基因。下列敘述不正確的是(

)A.摩爾根等人以果蠅為研究材料,通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀的比例,認同了基因位于染色體上的理論B.根據(jù)F2中的表型及比例,可判斷眼色遺傳遵循基因分離定律C.根據(jù)上述過程可確定控制白眼的基因位于X染色體上,Y染色體上不含其等位基因D.僅利用上述實驗材料通過一次雜交實驗無法驗證相關基因是否位于X、Y染色體同源區(qū)段上答案

C

解析

根據(jù)題述過程不能確定控制白眼的基因位于X染色體上,Y染色體上不含其等位基因,還可能位于X、Y染色體同源區(qū)段上,C項錯誤。4.(2024·北京卷)摩爾根和他的學生們繪出了第一幅基因位置圖譜,示意圖如圖,相關敘述正確的是(

)果蠅X染色體上一些基因的示意圖A.所示基因控制的性狀均表現(xiàn)為伴性遺傳B.所示基因在Y染色體上都有對應的基因C.所示基因在遺傳時均不遵循孟德爾遺傳規(guī)律D.四個與眼色表型相關基因互為等位基因A解析

題圖為X染色體上一些基因的示意圖,性染色體上基因控制的性狀總是與性別相關聯(lián),題圖所示基因控制的性狀均表現(xiàn)為伴性遺傳,A項正確;X染色體和Y染色體存在非同源區(qū)段,所以Y染色體上不一定含有與題圖所示基因?qū)幕?B項錯誤;在性染色體上的基因(位于細胞核內(nèi))仍然遵循孟德爾遺傳規(guī)律,因此,題圖所示基因在遺傳時遵循孟德爾分離定律,C項錯誤;等位基因是指位于一對同源染色體相同位置上,控制同一性狀不同表現(xiàn)類型的基因,題圖中四個與眼色表型相關的基因位于同一條染色體上,其基因不是等位基因,D項錯誤。考點二伴性遺傳的類型和特點夯實基礎?精研教材1.伴性遺傳的概念位于

上的基因控制的性狀,在遺傳上總是和

相關聯(lián)的現(xiàn)象。

性染色體性別2.伴性遺傳的類型(1)伴X染色體隱性遺傳——以紅綠色盲為例XBXbXBXbXbY

多于

(2)伴X染色體顯性遺傳——以抗維生素D佝僂病為例

多于

母親和女兒都(3)伴Y染色體遺傳——外耳道多毛癥

世代連續(xù)性3.伴性遺傳的應用(1)推測后代患病概率,指導優(yōu)生婚配實例生育建議及原因分析男性正常×女性色盲生

;

原因:

抗維生素D佝僂病男性×女性正常生

;

原因:

女孩該夫婦所生男孩均患色盲,女孩正常男孩該夫婦所生女孩全患病,男孩正常(2)根據(jù)性狀推斷性別,指導生產(chǎn)實踐已知控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上,且蘆花(B)對非蘆花(b)為顯性,選育雌雞的雜交實驗過程及遺傳圖解如下。①選擇親本:選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交。②遺傳圖解。③選擇子代:從F1中選擇表型為“非蘆花”的個體保留。

ZBZbZbW教材深挖1.(必修2

P31圖2-9與P35圖2-12)果蠅的性染色體XY和人的性染色體XY,其中的Y染色體與各自的X染色體在大小上有什么不一樣的特點?2.(必修2

P35圖2-12)人類的X染色體和Y染色體在大小和攜帶的基因種類上都不一樣。許多位于X染色體上的基因在Y染色體上無相應等位基因的原因:

。

果蠅的Y染色體比X染色體大,人的Y染色體比X染色體小。

X染色體比Y染色體大,攜帶的基因多

3.(必修2

P37正文)色盲基因(相關基因用B、b表示)和抗維生素D佝僂病基因(相關基因用D、d表示)同樣都是位于X染色體的非同源區(qū)段,前者遺傳特點是“男性患者多于女性患者”,而后者遺傳特點是“女性患者多于男性患者”,為什么?色盲基因為隱性基因,女性體細胞內(nèi)的兩條X染色體上同時具備b基因時才會患病,而男性體細胞只有一條X染色體,只要具備一個b基因就表現(xiàn)為色盲,所以“男性患者多于女性患者”;而抗維生素D佝僂病基因為顯性基因,女性體細胞內(nèi)的兩條X染色體上只有同時具備d基因時才會正常,而男性只要具備一個d基因就表現(xiàn)為正常,所以“女性患者多于男性患者”。4.(必修2

P40非選擇題3)“牝雞司晨”是我國古代人民早就發(fā)現(xiàn)的性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。原來下過蛋的母雞,以后卻變成公雞,長出公雞的羽毛,發(fā)出公雞樣的啼聲。從遺傳的物質(zhì)基礎和性別控制的角度,這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是

。

性別和其他性狀類似,也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的,性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能是某種環(huán)境因素,使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但遺傳物質(zhì)和染色體組成不變易錯排查1.性狀的遺傳表現(xiàn)出與性別相關聯(lián)的遺傳方式是伴性遺傳。(

)2.人類的X染色體和Y染色體,無論大小還是攜帶的基因種類和數(shù)量都有差別。X染色體比Y染色體大,攜帶的基因多。(

)3.紅綠色盲男性的色盲基因只能來自母親,將來也只能傳給兒子。(

)4.抗維生素D佝僂病男性患者的母親和女兒都是患者。(

)×√×√思維探究?考教銜接1.(根據(jù)2015·全國卷情境設計)等位基因A和a可能位于X染色體上,也可能位于常染色體上,假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考慮基因突變和染色體變異,請回答下列問題。(1)如果這對等位基因位于常染色體上,則女孩的父親基因型可能為

,此時

(填“能”或“不能”)確定父親傳給女兒的A來自祖輩的哪一個,原因是

。

(2)如果這對等位基因位于X染色體上,那么該女孩的父親傳給她的XA必然來自女孩的

(填“祖父”或“祖母”),該女孩又可以將這個XA傳給她的

;此外,

(填“能”或“不能”)確定另一個XA來自外祖父還是外祖母。

AA或Aa不能祖父母都有A基因,都可能遺傳給女孩祖母兒子或女兒不能2.據(jù)圖分析X、Y染色體的同源區(qū)段和非同源區(qū)段,其中紅綠色盲相關基因為B、b,抗維生素D佝僂病相關基因為D、d。(1)性染色體上的基因都與性別決定有關嗎?性染色體上的基因未必都與性別決定有關,如色覺基因、某些凝血因子基因均位于X染色體上,而外耳道多毛基因則位于Y染色體上。(2)紅綠色盲遺傳中,子代性狀會表現(xiàn)出性別差異的婚配組合有

;抗維生素D佝僂病遺傳中,子代性狀會表現(xiàn)出性別差異的婚配組合有

。

(3)X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似,但會表現(xiàn)性狀與性別相關聯(lián),請列舉實例說明(相關基因用A、a表示)。XBXb×XBY、XbXb×XBYXDXd×XDY、XdXd×XDY考法練透?素養(yǎng)提升考法一

伴性遺傳概念、類型和遺傳特點1.(2024·山東德州期末)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病。若人群中男性紅綠色盲發(fā)病率為P,男性抗維生素D佝僂病發(fā)病率為Q。下列敘述正確的是(

)A.抗維生素D佝僂病女患者的父親和兒子一定患該病B.人群中女性紅綠色盲發(fā)病率大于P,抗維生素D佝僂病發(fā)病率小于QC.紅綠色盲和抗維生素D佝僂病都屬于人類遺傳病中的單基因遺傳病D.男性紅綠色盲基因只能從母親那里傳來,以后只能傳給自己的兒子C解析

抗維生素D佝僂病女患者,基因型為XDXD或XDXd,若該患者基因型為XDXd,其父親和兒子不一定患該病,A項錯誤;紅綠色盲的遺傳特點之一為男性發(fā)病率高于女性,而抗維生素D佝僂病正相反,因此人群中女性紅綠色盲發(fā)病率小于P,抗維生素D佝僂病發(fā)病率大于Q,B項錯誤;紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病,都屬于人類遺傳病中的單基因遺傳病,C項正確;男性紅綠色盲基因只能從母親那里傳來,以后只能傳給自己的女兒,D項錯誤。2.(2024·全國甲卷)果蠅翅型、體色和眼色性狀各由1對獨立遺傳的等位基因控制,其中彎翅、黃體和紫眼均為隱性性狀,控制灰體、黃體性狀的基因位于X染色體上。某小組以純合體雌蠅和常染色體基因純合的雄蠅為親本雜交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、體色和眼色性狀中,F2的性狀分離比不符合9∶3∶3∶1的親本組合是(

)A.直翅黃體♀×彎翅灰體♂B.直翅灰體♀×彎翅黃體♂C.彎翅紅眼♀×直翅紫眼♂D.灰體紫眼♀×黃體紅眼♂A解析

根據(jù)題意,3對性狀分別由獨立遺傳的3對等位基因控制,可設控制果蠅翅型、體色和眼色的3對等位基因分別為A/a、B/b、C/c。A項中親本的基因型為AAXbXb×aaXBY,F1的基因型為AaXBXb、AaXbY,F1相互交配得F2,F2的表現(xiàn)型及比例為直翅灰體(A_XB_)∶直翅黃體(A_XbXb、A_XbY)∶彎翅灰體(aaXB_)∶彎翅黃體(aaXbXb、aaXbY)=3∶3∶1∶1,A項符合題意。B項中親本的基因型為AAXBXB×aaXbY,F1的基因型為AaXBXb、AaXBY,F1相互交配得F2,F2的表現(xiàn)型及比例為直翅灰體(A_XB_)∶直翅黃體(A_XbY)∶彎翅灰體(aaXB_)∶彎翅黃體(aaXbY)=9∶3∶3∶1,B項不符合題意。C項中親本的基因型為aaCC×AAcc,F1的基因型為AaCc,F1相互交配得F2,F2的表現(xiàn)型及比例為直翅紅眼(A_C_)∶直翅紫眼(A_cc)∶彎翅紅眼(aaC_)∶彎翅紫眼(aacc)=9∶3∶3∶1,C項不符合題意。D項中親本的基因型為ccXBXB×CCXbY,F1的基因型為CcXBXb、CcXBY,F1相互交配得F2,F2的表現(xiàn)型及比例為灰體紅眼(C_XB_)∶灰體紫眼(ccXB_)∶黃體紅眼(C_XbY)∶黃體紫眼(ccXbY)=9∶3∶3∶1,D項不符合題意?？挤ǘ?/p>

伴性遺傳的應用3.(2024·重慶卷)白雞(tt)生長較快,麻雞(TT)體型大更受市場歡迎,但生長較慢。因此育種場引入白雞,通過雜交改良麻雞。麻雞感染ALV(逆轉(zhuǎn)錄病毒)后,來源于病毒的核酸插入常染色體使顯性基因T突變?yōu)閠,生產(chǎn)中常用快慢羽性狀(由性染色體的R、r控制,快羽為隱性)鑒定雛雞性別。現(xiàn)以雌性慢羽白雞、雄性快羽麻雞為親本,下列敘述正確的是(

)A.一次雜交即可獲得T基因純合麻雞B.快羽麻雞在F1中所占的比例可為1/4C.可通過快慢羽區(qū)分F2雛雞性別D.t基因上所插入核酸與ALV核酸結(jié)構(gòu)相同B解析

由題干信息可知,雌性慢羽白雞的基因型為ttZRW,雄性快羽麻雞的基因型為TtZrZr,一次雜交子代的基因型為TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,不能獲得T基因純合麻雞,快羽麻雞(TtZrW)在F1中所占的比例可為1/4,A項錯誤,B項正確;F1的基因型為TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,只考慮快慢羽,F2的基因型為ZRZr、ZrZr、ZRW、ZrW,無法通過快慢羽區(qū)分F2雛雞性別,C項錯誤;t基因為雙鏈的DNA結(jié)構(gòu),ALV為逆轉(zhuǎn)錄病毒,其核酸為單鏈的RNA結(jié)構(gòu),二者的結(jié)構(gòu)不同,D項錯誤?？挤ㄈ?/p>

伴性遺傳中的特殊情況分析4.(2021·山東卷)果蠅星眼、圓眼由常染色體上的一對等位基因控制,星眼果蠅與圓眼果蠅雜交,子一代中星眼果蠅∶圓眼果蠅=1∶1;星眼果蠅與星眼果蠅雜交,子一代中星眼果蠅∶圓眼果蠅=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色體上的一對等位基因控制,且Y染色體上不含其等位基因,缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交所得子一代中,缺刻翅雌果蠅∶正常翅雌果蠅=1∶1,雄果蠅均為正常翅。若星眼缺刻翅雌果蠅與星眼正常翅雄果蠅雜交得F1,下列關于F1的說法錯誤的是(

)A.星眼缺刻翅果蠅與圓眼正常翅果蠅數(shù)量相等B.雌果蠅中純合子所占比例為1/6C.雌果蠅數(shù)量是雄果蠅的2倍D.缺刻翅基因的基因頻率為1/6D解析

星眼果蠅與星眼果蠅雜交,子一代中星眼果蠅∶圓眼果蠅=2∶1,果蠅星眼、圓眼(假設由A、a控制)由常染色體上的一對等位基因控制,所以星眼顯性純合致死;缺刻翅、正常翅(假設由B、b控制)由X染色體上的一對等位基因控制,且Y染色體上不含其等位基因,缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交所得子一代中,缺刻翅雌果蠅∶正常翅雌果蠅=1∶1,推出親本雄果蠅不能是XBY,只能為XbY,親本雌果蠅為XBXb,而后代中雄果蠅均為正常翅,說明XBY致死。由此可推出星眼缺刻翅雌果蠅與星眼正常翅雄果蠅雜交(AaXBXb×AaXbY)得F1中有(2/3Aa、1/3aa)和(1/3XBXb、1/3XbXb、1/3XbY),所以星眼缺刻翅(AaXBXb)為2/3×1/3=2/9,圓眼正常翅(aaXbXb、aaXbY)為1/3×(1/3+1/3)=2/9,兩者相等,A項正確;雌果蠅中純合子aaXbXb所占比例為(1/3×1/3)/(2/3)=1/6,B項正確;雌果蠅數(shù)量占1/3XBXb+1/3XbXb=2/3,雄果蠅數(shù)量占1/3XbY,二者比例為2∶1,C項正確;缺刻翅基因XB的基因頻率為(1/3×1/2)/(1/3+1/3+1/3×1/2),即1/5,D項錯誤。5.某種植物雄株(只開雄花)的性染色體組成為XY,雌株(只開雌花)的性染色體組成為XX。位于X染色體上的等位基因A和a分別控制闊葉和細葉,且?guī)в蠿a的精子與卵細胞結(jié)合后使受精卵致死。用闊葉雄株和雜合闊葉雌株進行雜交得到F1,再讓F1相互雜交得到F2。下列說法錯誤的是(

)A.F2雄株數(shù)∶雌株數(shù)為2∶1B.F2雌株的葉型表現(xiàn)為闊葉C.F2雄株中,闊葉∶細葉為3∶1D.F2雌株中,A的基因頻率為5/8D解析

根據(jù)題干信息分析,闊葉雄株(XAY)和雜合闊葉雌株(XAXa)雜交得到F1,F1的基因型及比例為XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,又知帶有Xa的精子與卵細胞結(jié)合后使受精卵致死,因此,該群體中參與受精的精子類型及比例為XA∶Y=1∶2,參與受精的卵細胞類型及比例為XA∶Xa=3∶1,則F1相互雜交得到的F2的基因型及比例為XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=3∶1∶6∶2。根據(jù)上述分析可知,F2雄株數(shù)∶雌株數(shù)=2∶1,A項正確;F2中雌株基因型為XAXa、XAXA,因此F2雌株的表型均為闊葉,B項正確;F2雄株中闊葉占3/4,細葉占1/4,故F2雄株中,闊葉∶細葉為3∶1,C項正確;F2中雌株的基因型和比例為XAXA∶XAXa=3