基因在染色体上与伴性遗传

1第3讲基因在染色体上与伴性遗传[考点1基因在染色体上1．萨顿假说的提出【警示】类比推理与假说——演绎法的区别是类比推理的结论不一定正确；假说——演绎的结论是正确的。2．基因位于染色体上的实验证明(1)实验(图解)(2)实验结论：基因在染色体上。(3)基因和染色体的关系：一条染色体上有很多基因，基因在染色体上呈线性排列。【解惑】生物的基因并不都位于染色体上：如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA内，原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或质粒DNA上。1．正误判断(1)基因和染色体行为存在着明显的平行关系(√)(2)萨顿利用假说——演绎法，推测基因位于染色体上(×)提示类比推理法。(3)所有的基因都位于染色体上(×)(4)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(×)提示只含成对基因中的1个。(5)非等位基因在形成配子时都是自由组合的(×)提示只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合。2.(教材改编题)如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列有关该图说法正确的是答案DA．控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B．控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律C．黄身和白眼基因的区别是碱基的种类不同D．该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达解析朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因，不是等位基因；白眼和朱红眼的基因位于同一条染色体上，不遵循基因的分离定律；该染色体上黄身和白眼基因的区别是碱基对的排列顺序不同，而不是碱基种类不同；该染色体上的基因若控制的性状为隐性性状，则其不一定能表达出来。1．萨顿推测基因位于染色体上所用的方法是类比推理法，摩尔根证明它所用的方法是假说——演绎法。2．假说——演绎法与类比推理法的区别：假说——演绎法是建立在假说基础之上的推理，并通过验证得出结论，如孟德尔发现遗传定律；而类比推理法是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说。3．摩尔根作出的假设：假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的2等位基因。4．摩尔根所做的杂交实验的遗传图解如下：5．摩尔根所做的演绎推理：对F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，后代红眼果蝇和白眼果蝇的比例为1∶1。【易错警示】规避伴性遗传中基因型和表现型的2个书写误区(1)在基因型的书写中，常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上，性染色体上的基因则需将性染色体及其上的基因一同写出，如XBY。一般常染色体上的基因写在前，性染色体及其上的基因写在后，如DdXBXb。(2)在表现型的书写中，对于常染色体遗传不需要带入性别；对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性，又要将性别一同带入。考向萨顿假说及实验证据1．对摩尔根等人得出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论没有影响的是答案DA．孟德尔的遗传定律B．摩尔根的精巧实验设计C．萨顿提出的遗传的染色体假说D．克里克提出的中心法则解析起初摩尔根对孟德尔的遗传的基本规律和萨顿提出的“基因位于染色体上”的假说的正确性持怀疑态度。摩尔根利用白眼果蝇进行实验，得出结论证明了以上两个观点。故A、B、C正确。D项，该结论与遗传信息的传递和表达即中心法则无关，故错误。2．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是答案BA．白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1B．F1自交，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中比例均为1∶1D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性解析白眼基因无论是位于常染色体上，还是位于X染色体上，当白眼突变体与野生型个体杂交时，F1全部表现为野生型，雌雄中比例均为1∶1，A、C错误；白眼基因若位于X染色体上，则白眼性状应与性别有关，其中B项是最早提出的实验证据，故B正确，D错误。考点2性别决定与伴性遗传1．伴性遗传的概念：性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。2．伴性遗传的图解(以红绿色盲为例)(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，这说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。3(4)这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性。3．伴性遗传的类型、特点及实例(连线)4．伴性遗传在实践中的应用(1)ZW型性别决定：雌性个体的两条性染色体是ZW，雄性个体的两条性染色体是ZZ。(2)应用：可根据表现型判断生物的性别，以提高质量，促进生产。【解惑】(1)性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因；(2)性染色体既存在于生殖细胞中，又存在于正常体细胞中；(3)常染色体遗传正反交结果一致，伴性遗传正反交结果不一致。1．正误判断(1)性染色体上的基因都与性别决定有关。(2012·江苏高考)(×)提示性染色体上存在与性别决定有关的基因，但不是所有基因都与性别决定有关。(2)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。(2012·江苏高考)(√)提示位于性染色体上的基因，在减数分裂过程中随性染色体进入配子中，独立地随配子遗传给后代。(3)性别既受性染色体控制，又与部分基因有关(√)(4)含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子(×)(5)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿与一个表现型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/4(2010·海南卷)(×)2．(教材改编题)鸡的性别决定方式属于ZW型，现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次，F1中雄性均为芦花性状，雌性均为非芦花性状。据此推测错误的是答案CA．控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上，而不可能在W染色体上B．雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大C．让F1中的雌雄鸡自由交配，产生的F2表现型雄鸡有一种，雌鸡有两种D．将F2中的芦花鸡雌雄交配，产生的F3中芦花鸡占3/4解析由题意分析可知，控制芦花和非芦花性状的基因应该在Z染色体上，且芦花对非芦花为显性。雄鸡的性染色体组成为ZZ，雌鸡的性染色体组成为ZW，所以显性性状在雄鸡中所占的比例较大。而隐性性状在雌鸡中所占的比例较大；假设控制芦花的基因为B，控制非芦花的基因为b，则F1中芦花雄鸡能产生ZB、Zb两种配子，非芦花雌鸡能产生Zb、W两种配子，雌雄配子随机结合，得到的F2雌雄鸡均有两种表现型。F2中芦花鸡雌性只有ZBW，雄性只有ZBZb，它们交配产生的F3有四种：ZBZB、ZBZb、ZBW，ZbW，四种鸡各占1/4，芦花鸡占3/4。1．性别决定与性别分化(1)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物无性染色体。(2)性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。(3)性别决定后的分化发育只影响表现型，基因型不变。(4)性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。2．下图为X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系图，据图回答有关问题：(1)写出下表中基因所在区段的有关表现型所对应的基因型(基因用B/b表示)。4基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病ⅠXBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXbⅡ－1(伴Y染色体遗传)XYBXYbⅡ－2(伴X染色体遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb(2)探究X、Y染色体同源区段的基因遗传假设控制某相对性状的基因A(a)位于Ⅰ区段，则有：由此可以得出的结论：Ⅰ区段上的基因的遗传与性别仍有关。(3)探究X、Y染色体非同源区段的基因遗传观察下表中的遗传系谱图，判断遗传方式并说明判断依据。序号图谱遗传方式判断依据①常隐父母无病，女儿有病，一定是常隐②常显父母有病，女儿无病，一定是常显③常隐或X隐父母无病，儿子有病，一定是隐性④常显或X显父母有病，儿子无病，一定是显性⑤最可能是X显(也可能是常隐、常显、X隐)父亲有病，女儿全有病，最可能是X显⑥非X隐(可能是常隐、常显、X显)母亲有病，儿子无病，非X隐⑦最可能在Y上(也可能是常显、常隐、X隐)父亲有病，儿子全有病，最可能在Y上3.X、Y染色体的来源及传递规律(1)X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。(2)X2X3中一条来自母亲，另一条来自父亲；向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。(3)一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，但来自母亲的既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。4．性染色体与不同生物的基因组测序生物种类人类果蝇水稻玉米体细胞染色体数4682420基因组测序染色体数24(22常＋X、Y)5(3常＋X、Y)1210原因X、Y染色体非同源区段基因不同雌雄同株，无性染色体考向一性别决定的方式1．(2014·上海高考)蜜蜂种群由蜂王、工蜂和雄蜂组成，如下图显示了蜜蜂的性别决定过程，据图判断，蜜蜂的性别取决于答案D5A．XY性染色体B．ZW性染色体C．性染色体数目D．染色体数目解析从图中可看出，染色体数为32的都发育为雌蜂，而染色体数为16的都发育为雄蜂，所以蜜蜂的性别快定于染色体数目。2．染色体组成为XXY的人发育成男性，但染色体组成为XXY是果蝇却发育成雌果蝇，由此推测人和果蝇的性别决定差异在于答案CA．人的性别主要取决于X染色体数目，而果蝇取决于Y染色体数目B．人的性别主要取决于是否含有X染色体，而果蝇取决于X染色体数目C．人的性别主要取决于是否含有Y染色体，而果蝇取决于X染色体数目D．人的性别主要取决于X染色体数目，果蝇取决于是否含有Y染色体解析染色体组成为XY和XXY的人都为男性，所以人的性别主要取决于是否含有Y染色体；染色体组成XX和XXY的果蝇都为雌性，所以果蝇的性别取决于X染色体的数目。【知识拓展】性别决定与性别分化1．性别决定(1)雌雄异体的生物决定性别的方式。(2)性别通常由性染色体决定，分为XY型和ZW型。①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(异型)生物类型：鸟类、蛾蝶类②决定时期：受精作用中精卵结合时。2．性别分化性别决定后的分化发育过程，受环境的影响，如：(1)温度影响性别分化，如蛙的发育：XX的蝌蚪，温度为20℃时发育为雌蛙，温度为30℃时发育为雄蛙。(2)日照长短对性别分化的影响：如大麻，在短日照、温室内，雌性逐渐转化为雄性。考向二伴性遗传的类型及遗传特点3．(2016·镇江模拟)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。则他们的答案CA．儿子与正常女子结婚，后代患病率为1/4B．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1/2D．女儿与正常男子结婚，后代患者一定是男性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。4．(2015·肇庆模拟)人类的红绿色盲是典型的伴X隐性遗传病。下列有关伴X隐性遗传病的叙述正确的是答案BA．患者通常为女性B．儿子的患病基因一定是由其母亲传递的6C．父母正常，女儿可能是患者D．双亲若表现正常，则后代都正常解析人类的伴X染色体隐性遗传病患者男性多于女性，儿子Y染色体来自父亲，位于X染色体上的患病基因一定是由其母亲传递的；父亲正常，则女儿一定正常；双亲表现正常，但儿子有可能患病。考向三X、Y染色体的特殊性及其遗传特点5．如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ上，现