1、 1 第 3 讲 _基因在染色体上与伴性遗传 考纲导学 伴性遗传 ( ) 知识梳理 | 夯实高考双基 回扣教材 一、基因在染色体上 1 萨顿的假说 (1)方法: 类比推理法 。 (2)内容:基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。 (3)依据: 基因和染色体行为 存在着明显的平行关系。 2 基因位于染色体上的实验证据 (1)摩尔根实验 P 红眼 ( ) 白眼 ( ) F1F1交配 F2 F1 中雌雄果蝇的表现型: 红眼 。 F2 中红眼 白眼 3 1,符合 分离 定律。 F2 中雌雄个体的表现 型及比例 雌性: 都是红眼 ;雄性: 红眼 白眼 1 1。 实验现象: 白
2、眼性状的表现,总与 性别 相联系。 (2)实验现象的解释 配子 配子 1/2XW 1/2Y 1/2XW 1/4XWXW(红眼 ) 1/4XWY(红眼 ) 1/2Xw 1/4XWXw(红眼 ) 1/4XwY(白眼 ) 2 (3)实验结论 控制白眼的基因在 X 染色体上 。 (4)基因与染色体的关系: 一条染色体上有 多个 基因,基因在染色体上 呈线性排列 。 二、伴性遗传 1 红绿色盲遗传 (1)子代 XBXb的个体中 XB 来自 母亲 , Xb来自 父亲 。 (2)子代 XBY 个体中 XB 来自 母亲 ,由此可知这种遗传病的遗传特点是 交叉遗传 。 (3)如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病
3、,这说明这种遗传病的遗传特点是 隔代遗传 。 (4)这种遗传病的遗传特点是男性患者 多于 女性。 2 连线 实例 类型 特点 外耳道多毛症 a伴 X 隐性遗传 .世代遗传,女患者多 红绿色盲 b伴 X 显性遗传 .交叉遗传 ,男患者多 抗维生素 D 佝偻病 c伴 Y 遗传 .只有男患者 【答案】 c a b 基础自测 1 判断 (1)萨顿利用假说 演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上。 ( ) (2)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。 ( ) (3)摩尔根利用假说 演绎法,证明控制果蝇红、白眼的基因位于 X 染色体3 上。 ( ) (4)非等位基因随非同源
4、染色体的自由组合而组合说明核基因和染色体行为存在平行关系。 ( ) (5)性染色体上的基因都伴随性 染色体遗传。 ( ) (6)性别既受性染色体控制,又与部分基因有关。 ( ) (7)含 X 染色体的配子是雌配子,含 Y 染色体的配子是雄配子。 ( ) 2下列叙述中,不能说明 “ 核基因和染色体行为存在平行关系 ” 的是 ( ) A基因发生突变而染色体没有发生变化 B非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 C二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半 D Aa 杂合子发生染色体缺失后,可表现 a 基因控制的性状 【解析】 由于染色体是核基因的载体,因此在细胞分裂 (包括有丝分
5、裂、减数分裂 )过程中染色体数量的变 化和分配规律,均影响相应基因,即说明 “ 核基因与染色体行为存在平行关系 ” 。 【答案】 A 3在探索遗传本质的过程中,科学发现与研究方法相一致的是 ( ) 1866 年孟德尔根据豌豆杂交实验,提出遗传定律 1903 年萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说 “ 基因在染色体上 ” 1910 年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上 A 假说 演绎法 假说 演绎法 类比推理法 B 假说 演绎法 类比推理法 类比推理法 C 假说 演绎法 类比推理法 假说 演绎法 D 类比推理法 假说 演绎法 类 比推理法 【解析】 孟德尔根据豌豆杂交实验,提出遗传定律,采
6、用的是假说 演绎法,萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说基因在染色体上,采用的是类比推理法,摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上采用的是假说 演绎法。 【答案】 C 4 网络记忆 重点突破 | 领悟高考方向 重点 1 性别决定 典例导悟 1 绿色荧光标记的 X 染色体 DNA 探针 (X 探针 ),仅能与细胞内的 X 染色体DNA 的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的 Y 染色体 DNA 探针 (Y 探针 )可使 Y 染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,结果如下图所示
7、。下列分析正确的是 ( ) A X 染色体 DNA 上必定有一段与 X 探针相同的碱基序列 B据图分析可知妻子患 X 染色体伴性遗传病 C妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病 D该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生 【解析】 A 项,根据题意可知, X 染色体上 DNA的一段特定序列可与 DNA探针 (X 探针 )杂交,而 DNA 是由两条链组成的,两条链上的碱基可互补配对,则该段 DNA 序列的互补链与 X 探针的碱基序列相同。 B 项,分析题图,妻子体细胞有三个绿色荧光亮点,所以妻子的性染色体组成为 XXX,妻子患染色体异常遗传病,不是伴性遗传病。 C 项,妻子患有性染
8、色体数目异常遗传病,而其双亲可能正常,患病原因可能是双亲在减数分裂形成配子时发生异常,产生了染色体组成为 XX 的卵细胞或者精子。 D 项,该异常卵细胞与含 X 染色体的精子和含 Y 染色体的精子结合的概率相等,后代男女患性染色体异常疾病的概率 均等。 5 【答案】 A 考点精讲 1 性别决定 (1)概念: 雌、雄 异体 的生物决定性别的方式。 (2)染色体类型 (3)性别决定方式 XY型 染色体 雄性:常染色体 XY异型 雌性:常染色体 XX同型 生物类型:某些鱼类、两栖类、所有哺乳动物、人类、果蝇和雌雄异体的植物 如菠菜、大麻 ZW型 染色体 雄性:常染色体 ZZ同型 雌性:常染色体 ZW
9、异型 生物类型:鸟类、蛾蝶类(4)决定时间: 受精卵形成时。 (5)其他几种性别决定方式 是否受精决定性别:如蜜蜂。 由环境决定性别:有些生物性别完全由环境决定 基因差异决定性别:如玉米。 命题视角 视角 性别决定与性别分化 1下列有关性别决定的叙述,正确的是 ( ) A 含 X 的配子数 含 Y 的配子数 1 1 6 B XY 型性别决定的生物, Y 染色体都比 X 染色体短小 C含 X 染色体的精子和含 Y 染色体的精子数量相等 D各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 【解析】 含 X 染色体的精子和含 Y 染色体的精子数量相等;含 X 的配子数 (含 X 染色体的精子卵细胞
10、)多于含 Y 染色体的配子数 (只有精子含 Y 染色体 );果蝇是 XY 型性别决定,其 Y 染色体比 X 染色体大;无性别区分的生物体内没有性染色体。 【答案】 C 2自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变为公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如 果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是 ( ) A 1 0 B 1 1 C 2 1 D 3 1 【解析】 亲本:性反转公鸡 母鸡 ZW ZW 子代: ZZ 2ZW WW 公鸡 母鸡 不存活 公鸡 母鸡 1 2 【答案】 C 重点 2 伴性遗传 典例导悟 2 (2015全国卷 )等位基因 A 和 a 可能位于 X 染色体
11、上,也可能位于常染色体上。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。 不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题: (1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的 2 个显性基因 A来自于祖辈 4 人中的具体哪两个人?为什么? 7 (2)如果这对等位基因位于 X 染色体上,那么可判断该女孩两个 XA中的一个必然来自于 _(填 “ 祖父 ” 或 “ 祖母 ” ),判断依据是 _;此外,_(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )确定另一个 XA来自于外
12、祖父还是外祖母。 【解析】 (1)若这对等位基因位 于常染色体上,则该女孩的基因型为 AA时, 2 个 A 基因一个来自于父亲,一个来自于母亲。由于祖父和祖母的基因型均为 Aa,其父亲的 A 基因可能来自于该女孩的祖父也可能来自于祖母。同理也不能判断来自于母亲的 A 基因的来源。 (2)若这对等位基因位于 X 染色体上,则该女孩的基因型为 XAXA,其父亲的基因型一定是 XAY,其中 XA必然来自于该女孩的祖母,而 Y 基因来自于其祖父;该女孩母亲的基因型可能是 XAXA,也可能是 XAXa,若该女孩母亲的基因型为XAXA,则 XA可能来自于该女孩的外祖父也可能来自于外祖母,若该女孩母亲的基因
13、型为 XAXa,则 XA来自于外祖父,因此不能确定母亲传递给该女孩的 XA基因是来自于其外祖父还是外祖母。 【答案】 (1)不能 女孩 AA 中的一个 A 必然来自于父亲,但因为祖父和祖母都含有 A,故无法确定父亲传给女儿的 A 是来自于祖父还是祖母;另一个 A必然来自于母亲,也无法确定母亲传给女儿的 A 是来自于外祖父还是外祖母。 (其他合理答案也给分 ) (2)祖母 该女孩的一个 XA来自于父亲,而父亲的 XA一定来自于祖母 不能 考点精讲 1 X、 Y 染色体上基因的传递规律 X 和 Y 染色体有一部分不同源,但也有一部分是同源的。二者关系如图 所示: (1)假设控制某个相对性状的基因
14、A(a)位于 X 和 Y 染色体的同源区段,那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别,如: XaXa XaYA XaXa XAYa 8 XaYA XaXa XAXa XaYa ( 全为显性 ) ( 全为隐性 ) ( 全为显性 ) ( 全为隐性 ) 名师点睛 亲代杂合子为雌性:后代表现与性别无关。 ,亲代杂合子为雄性:显性基因在 X或 Y染色体上的遗传结果在雌、雄后代不同。 (2)X、 Y 染色体非同源区段的基因的遗传 类型 伴 X 染色体隐性 伴 X 染色体显性 伴 Y 染色体 实例 红绿色盲症、 血友病 抗维生素 D 佝偻病 外耳道 多毛症 患者 基因型 XbXb、 XbY XDXD、 X
15、DXd、 XDY XYM 特点 交叉遗传 患者男性多于女性 隔代遗传 世代连续 患者女性多于男性 男性患者的母亲和女儿一定患病 (交叉遗传 ) 只有男性患者 父传子,子传孙(限雄遗传 ) 模型 图解 2.伴性遗传与遗传基本定律间的关系 (1)伴性遗传的基因与性染色体的传递均遵循分离定律; (2)性染色体上的基因与常染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,它们一起的传递遵循自由组合定律。 命题视角 视角 1 性别决定、伴性遗传的特点 3人类有一种遗传病,牙齿因缺少珐琅质而呈现棕色,患病男性与正常女性结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则他们的 ( ) A儿子与正常女子结婚,后代患病率为 1
16、/4 B儿子与正常女子结婚,后代患病一定是女性 C女儿与正常男子结婚,其后代患病率为 1/2 D女儿与正常男子结婚,后代患者一定是男性 9 【解析】 患病男性的女儿全有病,儿子都正常,该遗传病属于伴 X 显性遗传;假设控制该病的基因用 A、 a 表示,则 XAY XaXa XAXa、 XaY,儿子 (XaY)与正常女子 (XaXa)结婚,后代全正常;女儿 (XAXa)与正常男子 (XaY)结婚,后代患病率为 1/2,男女都有患病。 【答案】 C 视角 2 X、 Y 染色体的特殊性与遗传特点 4如图甲中 表示 X 和 Y 染色体的同源区域,在该区域上基因成对存在, 和 是非同源区域,在 和 上分
17、别含有 X 和 Y 染色体所特有的基因,在果蝇的 X 和 Y 染色体上分别含有图乙所示的基因,其中 B 和 b 分别控制果蝇的刚毛和截毛性状, R 和 r 分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题。 (1)果蝇的 B 和 b 基因位于图甲中的 _(填序号 )区域, R 和 r 基因位于图甲中的 _(填序号 )区域。 (2)在减数分裂时,图甲中的 X 和 Y 染色体之间有 交叉互换现象的是_(填序号 )区域。 (3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为 _和 _。 (4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有 B 和 b 两种基因,请写出该果蝇可能的基因型,并设计实验探究基因 B 和 b 在
18、性染色体上的位置情况。 可能的基因型: _。 设计实验: _。 预测结果:如果后代中雌性个体全 为刚毛,雄性个体全为截毛,说明 _; 如果后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明 _。 【解析】 (1)由题图可知,基因 B 位于 X 染色体上,基因 b 位于 Y 染色体上,因此基因 B 和 b 应位于图甲中的 区域,而基因 R 和 r 只存在于 X 染色体上,应位于图甲中的 区域。 (2)减数分裂过程中, X、 Y 染色体上同源区域中的10 非姐妹染色单体可能发生交叉互换,即图甲中的 区域。 (3)由于控制 眼色的基因 R、 r 位于 X 和 Y 染色体的非同源区域,所以,红眼雄果蝇的基
19、因型为 XRY,红眼雌果蝇的基因型为 XRXR或 XRXr。 (4)由于基因 B 和 b 位于图甲中的 I 区域,刚毛对截毛为显性,所以刚毛雄果蝇的基因型为 XBYb 或 XbYB。要探究基因 B和 b 在 X、 Y 染色体上的位置,应让该果蝇与截毛雌果蝇 (XbXb)杂交,再根据后代的表现型确定该对基因分别所处的位置。 【答案】 (1) (2) (3)XRY XRXR 或 XRXr (4) XBYb或 XbYB 让该果蝇与截毛雌果蝇杂交,分析后代的表现型 B 和 b 分别位于 X 和 Y 染色体上 B 和 b 分别位于 Y 和 X 染色体上 视角 3 伴性遗传与遗传系谱图分析 5人类遗传病调
20、查中发现两个家系都有甲遗传病 (基因为 H、 h)和乙遗传病(基因为 T、 t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中 Hh 基因型频率为10 4。请回答下列问题 (所有概率用分数表示 )。 (1)甲病的遗传方式为 _,乙病最可能的遗传方式为_。 (2)若 3 无乙病致病基因,请继续以下分析。 2 的基因型为 _; 5 的基因型为 _。 如果 5 与 6 结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 _。 如果 7 与 8 再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为 _。 如果 5 与 h 基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h 基因的概率为 _。 【解析】 (1)由 1 和 2 正常却生出患病的 2,可判断甲病为常染色体隐性遗传病。由 3 和 4 正常却生出患病的 9,可判断乙病为隐性遗传病,又因为只有男性患者,故乙病很可能是 X 染色体上致病基因控制的隐性遗传病。 (2)若 3无乙病致病基因,则可确定乙病为 X染色体上致病基因控制的隐性遗传病。 2的基因型为 HhXTXt, 5的基因型为 1/3HHXTY、 2/3HhXTY。 5