高二生物导学案基因在染色体上和伴性遗传

1【重难点突破】分析一：孟德尔的假说中(等位)基因（遗传因子）的动态变化分析二：减数分裂过程中(同源)染色体的动态(行为和数目)变化萨顿用蝗虫细胞作材料发现基因和染色体的相似性，运用类比推理法的科学方法，大胆推论：基因是由染色体携带着从亲代传给子代的，也就是说，基因在染色体上，基因和染色体行为存在着明显的平行关系。正确理解基因和染色体行为存在平行关系体现在四个方面：基因染色体在配子形成和受精时保持完整性和独立性相对稳定的形态结构在细胞的存在方式在体细胞中成对存在，在配子中成对中的一个同左体细胞中的来源一个来自父方，一个来自母方同左形成配子时的行为非等位基因自由组合非同源染色体自由组合典题演示1（2010南京一调）1903年，美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出的()A．运用系统分析法提出的B．运用假说—演绎法提出的C．运用实验模拟法提出的D．运用类比推理法提出的解析：本题主要考查科学研究方法揭示了生物学的基本原理和基本规律的知识。萨顿运用类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说。答案：Ｄ方法指导基因与染色体“平行”的表现1．数量“平行”：基因和染色体在体细胞中都成对存在，在生殖细胞中成对的基因和染色体单独存在。2．存在状态“平行”：在有性生殖过程中，基因和染色体都保持完整性和独立性。3．来源“平行”：体细胞中成对的基因和染色体都是一个来自父方，一个来自母方。4．行为“平行”：非等位基因和非同源染色体在减数第一次分裂后期都自由组合2萨顿运用“类比推理法”提出假说：基因与染色体行为存在着明显的平行关系。摩尔根运用“假说—演绎法”进行果蝇眼色杂交实验，证明了基因位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列。变式训练1（2010海安调研）科学的研究方法是取得成功的关键，假说一演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类探明基因神秘踪迹的历程中，①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子（基因）②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为（）A．①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理法B．①假说—演绎法②类比推理法③类比推理法C．①假说—演绎法②类比推理法③假说—演绎法D．①类比推理法②假说—演绎法③类比推理解析：本题主要考查科学研究方法揭示了生物学的基本原理和基本规律的知识。萨顿运用类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说。孟德尔和摩尔根运用假说—演绎法分别发现基因的分离和自由组合定律和找到基因在染色体上的实验证据。答案：C重难点二人类性别畸形及原因典题演示2（2010广东卷.28）克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病，3现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答：（1）画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因类型（色盲等位基因以以B和b表示）。（2）导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的（填“父亲”或“母亲”）的生殖细胞在进行分裂形成配子时发生了染色体不分离。（3）假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？②他们的孩子中患色盲的可能性是多大？解析：本题主要考查学生的理解能力。遗传系谱应该包括代数、个体及个体关系和图例三部分。该男孩的基因型应该为XbXbY,,其父亲基因型为XBY，其母亲基因型为XBXb，可见该男孩的来年各个X染色体均来自母亲，且是其母亲的生殖细胞在简述第二次分裂过程中没有分开形成的。如果上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，就无法通过配子影响到他们的后代；他们的孩子患色盲的概率为1/2Xb×1/2Y=1/4XbY。人类基因组计划至少要测24条染色体的碱基续列。答案：（1）见右图（2）母亲减数第二次（3）不会1/4重难点三孟德尔遗传规律的现代解释染色体是基因的载体，生物体在减数分裂形成配子时，基因的行为变化和染色体的行为变化是一致的。如下图所示：1．产生配子的细胞学基础如下图所示：42．AaBb产生配子的情况可总结如下：可能产生配子的种类能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(AB和ab或Ab和aB)一个雄性个体4种4种(AB和Ab和aB和ab)一个卵原细胞4种1种(AB或Ab或aB或ab)一个雌性个体4种4种(AB和Ab和aB和ab)典题演示3（2010无锡期中考试）红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头，则F2代卵细胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是（）A.卵细胞：R∶r=1∶1精子：R∶r=1∶1B.卵细胞：R∶r=3∶1精子：R∶r=3∶15C.卵细胞：R∶r=1∶1精子：R∶r=3∶1D.卵细胞：R∶r=3∶1精子：R∶r=1∶1解析:考查伴性遗传的特点。亲代红眼雌果蝇基因型可能为XRXR、XRXr，白眼雄果蝇基因型为XrY，因F1代全为红眼个体，所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为XRXR，F1代中红眼雄果蝇基因型为XRY，红眼雌果蝇的基因型为XRXr，二者交配，F2代的基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1；其表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1。F2代中红眼雌果蝇产生卵细胞的两种类型R∶r=3∶1；F2中红眼雄果蝇和白眼雄果蝇产生含R、r两种类型的精子，其比例为1∶1。答案:D知识拓展雄蜂的发育雄蜂是未受精的卵细胞直接发育而来，因此，雄蜂体细胞的基因型与卵细胞的基因型相同。由于雄蜂的细胞内没有同源染色体，在产生精细胞的过程中，又经历了特殊的减数分裂，产生的精细胞的基因型又与体细胞相同。变式训练3（2010南通调研）一雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种，则亲本的基因型是()A．aabb×ABB．AaBb×AbC．aaBB×AbD．AABB×ab解析：理解雄蜂是未受精的卵细胞直接发育而来的是本题的解题突破口。未受精的卵细胞的基因型＝雄蜂体细胞的基因型＝该雄蜂产生的精细胞的基因型。答案：A重难点三伴性遗传的方式及其特点6伴Y遗传伴X显性遗传伴X隐性遗传特点①致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，患者全为男性，女性全正常，正常的全为女性。简记为“男全病，女全正”。②致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。①具有连续遗传现象。②患者中女多男少。③男患者的母亲及女儿一定为患者，简记为“男病，母女病”。④正常女性的父亲及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。⑤女性患病，其父母至少有一方患病。①隔代遗传、交叉遗传。②患者中男多女少。③女患者的父亲及儿子一定是患者，简记为“女病，父子病”。④正常男性的母亲及女儿一定正常，简记为“男正，母女正”。⑤男患者的母亲及女儿至少为携带者。实例人类外耳道多毛症抗维生素D佝偻病、钟摆型眼球震颤人类红绿色盲症、血友病、果蝇的白眼遗传典型系谱图典题演示3（2010镇江三模）如图所示遗传系谱中有甲（基因为D、d）、乙（基因为E、e）两种遗传病，其中一种为红绿色盲，已知Ⅱ8只携带甲或乙一种致病基因。下列叙述不正确的是（）A．甲病为常染色体上的隐性遗传病，乙病为红绿色盲B．Ⅱ7和Ⅱ8生一个两病兼发的男孩的概率为0C．图中Ⅱ6的基因型为DdXEXCD．Ⅲ13个体的乙病基因只来源于Ⅰ27答案：Ｄ方法指导1分析遗传系谱图进行概率计算1．首先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传⑴双亲正常，其子代有患者，一定是隐性遗传病(即“无中生有”)。⑵双亲都表现患病，其子代有表现正常者，一定是显性遗传病(即“有中生无”)。2．其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传⑴在已确定隐性遗传病的系谱中：①父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传。伴X隐性看女病，其子其父均患病。②母亲患病，儿子正常，一定不是伴X染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。⑵在已确定显性遗传病的系谱中：①父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传。伴X显性看男病，其母其女均患病。②母亲正常，儿子患病，一定不是伴X染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。3．不能确定判断类型若系谱图中无上述特征，就只能做不确定判断，只能从可能性大小方向推测，通常的原则是：若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能为显性遗传。若系谱图中的患者无性别差异，男、女患病的各占1/2，则该病很可能是常染色体上的基因控制的遗传病；若系谱图中的患者有明显的性别差异，男、女患者相差较大，则该病很可能是性染色体上的基因控制的遗传病，它又分以下三种情况：(1)若系谱中患者男性明显多于女性，则该遗传病更可能是伴X染色体的隐性遗传病。(2)若系谱中患者女性明显多于男性，则该病更可能是伴X染色体的显性遗传病。(3)若系谱中，每个世代表现为：父亲有病，儿子全病，女儿是全正常，患者只在男性中出现，则更可能是伴Y染色体遗传病(由只位于Y染色体上的基因控制的遗传)。(4)现有一口决如下，作为参考8无中生有为隐性，隐性遗传看女病。父子患病为伴性(即XhY→XbXb→XbY)。有中生无为显性，显性遗传看男病。母女患病为伴性(即XHXh→XBY→XBXB(b))。方法指导2人类常染色体遗传病与伴X遗传病的比较常染色体遗传病X染色体遗传病显性遗传（显性基因致病）遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X染色体发病概率男女均等女性多于男性判断方法无特殊的判断方法，根据相关特点判断隐性遗传（隐性基因致病）遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X染色体发病概率男女均等男性多于女性判断方法①父母正常有女儿患病时，一定是常染色体隐性遗传②根据相关特点判断变式训练3（2009年安徽高考卷）已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传（D对d完全显性）。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、色盲。既耳聋有色盲的可能性分别是A．0、1/4、0B．0、1/4、1/4C．0、1/8、0D．1/2、1/4、1/8解析：本题主要考查分析遗传系谱图进行概率计算的能力。设色盲基因为b，依9题意，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者，则他的色盲基因来自他的母亲，母亲基因型为XBXb，又因为Ⅱ4不携带d基因，则她的基因型为1/2DDXBXB和1/2DDXBXb，Ⅱ3的基因型为DdXBY,Ⅱ4和Ⅱ3婚后生下一个男孩，则这个男孩患耳聋的可能性为0，色盲的可能性为1/2×1/2=1/4，既耳聋有色盲的可能性分别是0。答案：A【问题思考】问题1、萨顿运用什么方法提出什么假说？摩尔根运用什么方法证明了什么结论？问题2、什么是伴性遗传？伴X染色体隐性基因控制的遗传特点是什么？伴X染色体显性基因控制的遗传特点是什么？【总结提升】