2016届高考生物一轮总复习第19讲基因在染色体上和伴性遗传考点整合

第19讲基因在染色体上和伴性遗传[考纲要求]伴性遗传(Ⅱ)。考点一基因在染色体上的假说与证据1．萨顿的假说(1)研究方法：类比推理。(2)假说内容：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，具体如下表所示。比较项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，染色体形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因，一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合2．基因位于染色体上的实验证据(1)证明者：摩尔根。(2)研究方法：假说—演绎法。(3)研究过程①实验P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀)×红眼(♂)↓F1个体之间交配F234红眼(♀、♂)14白眼(♂)②提出问题F1全为红眼⇒红眼为显性F2：红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现总是与性别相关联③提出假说，进行解释a．假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。b．用遗传图解进行解释(如图所示)：④演绎推理，实验验证：进行测交实验(亲本中的白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇交配)。⑤得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。⑥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。[深度思考](1)假说—演绎法与类比推理有怎样的区别？提示假说—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；而类比推理是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说。(2)若控制某一性状的基因在X、Y染色体上有等位基因，则显性雄性个体的基因型有几种？写出其基因型(用A、a表示)。提示3种。XAYa、XAYA、XaYA。题组一萨顿假说的判断与分析1．下列有关染色体和基因关系的叙述，正确的是()A．X和Y两条性染色体上所含的基因数量不同B．染色体是由DNA和蛋白质组成的C．减数分裂时非等位基因都会随非同源染色体发生自由组合D．性染色体上的基因在生殖细胞中表达，常染色体上的基因在体细胞中表达答案A解析由于X和Y两条性染色体长度不同，所以它们所含的基因数量也不同；染色体主要由DNA和蛋白质组成，另外也含有其他成分；非等位基因并不一定位于非同源染色体上；体细胞中也含有性染色体，性染色体上的基因也可在体细胞中表达。2．科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子(基因)控制②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，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。他们在研究的过程中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B．①假说—演绎法②类比推理③类比推理C．①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D．①类比推理②假说—演绎法③类比推理答案C解析孟德尔提出生物的性状由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染色体上的实验证据运用的都是假说—演绎法。萨顿提出基因在染色体上的假说运用的是类比推理。归纳提升基因在染色体上的“2”个要点(1)萨顿利用类比推理提出基因位于染色体上；摩尔根利用假说—演绎法证明了基因位于染色体上。(2)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上。题组二判断基因是在X染色体上还是在常染色体上3．(2013·海南，14)对摩尔根等人提出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论没有影响的是()A．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答案D解析摩尔根等人提出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”的结论是建立在孟德尔的遗传定律、萨顿提出的“基因位于染色体上”的假说及摩尔根利用白眼果蝇进行的实验基础上的；该结论与遗传信息的传递和表达即中心法则无关。4．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()A．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，野生型全部为雌性答案B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。技法提炼判断基因在常染色体上还是在X染色体上的方法(1)若已知性状的显隐性：隐性雌×显性雄⇒①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒在X染色体上②若子代中雌性有隐性，雄性中有显性⇒在常染色体上(2)若未知性状的显隐性：设计正反交杂交实验⇒①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染色体上考点二伴性遗传的特点与应用分析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．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，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。3．伴性遗传病的实例、类型及特点(连线)4．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♂――→XaYAXaXaXAXaXaYa(♂全为显性)(♀全为隐性)(♀全为显性)(♂全为隐性)(2)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[深度思考](1)X1Y中X1和Y的来源和传递有什么特点？提示X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲，向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y则只能传给儿子。(2)X2X3中X2、X3的来源和传递有什么特点？提示X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。向下一代传递时，X2、X3任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。题组一性染色体的组成及传递特点1．(2012·江苏，10)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是()A．性染色体上的基因都与性别决定有关B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传C．生殖细胞中只表达性染色体上的基因D．初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体答案B解析人类性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如与人类红绿色盲有关的基因在X染色体上。染色体是基因的载体，性染色体的遗传必然与其携带基因相关联。生殖细胞也是活细胞，具备正常的生理活动，与此相关的基因也需表达。在初级精母细胞中一定含有Y染色体，但在减数第一次分裂过程中，发生同源染色体的分离，所以形成的次级精母细胞中可能不含Y染色体。2．鸡的性染色体为Z和W，其中母鸡的性染色体组成为ZW。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，由Z染色体上的显性基因B决定；它的等位基因b纯合时，鸡表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。以下说法正确的是()A．一般地，母鸡产生的一个卵细胞中含有的性染色体一定是ZB．正常情况下，公鸡体细胞有丝分裂后期，含有4条Z染色体C．非芦花公鸡和芦花母鸡杂交，后代公鸡全为非芦花，母鸡全为芦花D．芦花公鸡和芦花母鸡杂交，后代出现非芦花鸡一定是公鸡答案B解析一般地，母鸡(ZW)产生的一个卵细胞中含有的性染色体是Z或者W；正常情况下，公鸡体细胞(ZZ)有丝分裂后期，着丝点分裂，含有4条Z染色体；非芦花公鸡(ZbZb)和芦花母鸡(ZBW)杂交，后代公鸡全为芦花鸡(ZBZb)，母鸡全为非芦花鸡(ZbW)；芦花公鸡(ZBZb或ZBZB)和芦花母鸡(ZBW)杂交，后代出现的非芦花鸡一定是ZbW，一定是母鸡。归纳提升性染色体决定类型类型XY型ZW型性别雌雄雌雄体细胞染色体组成2A＋XX2A＋XY2A＋ZW2A＋ZZ性细胞染色体组成A＋XA＋X、A＋YA＋Z、A＋WA＋Z实例人等大部分动物鳞翅目昆虫、鸟类特别提醒①Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。②性状的遗传与性别相联系。在书写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相联系。题组二伴性遗传特点的应用分析3．血友病是一种伴X染色体隐性遗传病，某对表现正常的夫妇均有一个患病的弟弟，但家庭的其他成员均不患病，设相关基因用B、b表示，他们的子女患病的概率为()A．1/8B．1/4C．1/2D．0答案A解析表现正常的夫妇均有一个患病的弟弟，家庭的其他成员均不患病，设相关基因用B、b表示，判断丈夫的基因型为XBY，妻子的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，他们的子女患病的概率为1/2×1/4＝1/8。4．一个家庭中，父亲是色觉正常的多指(由常染色体上的显性基因控制)患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是()A．该孩子的色盲基因来自外祖母B．这对夫妇再生一个男孩，其只患红绿色盲的概率是1/2C．这对夫妇再生一个正常女儿的概率是1/4D．父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3答案C解析设控制手指的基因用A、a表示，控制色觉的基因用B、b表示，则该家庭中父母的基因型分别为AaXBY、aaXBXb，生育的手指正常但患红绿色盲的孩子一定为男孩，其色盲基因来自他的母亲，由于不知道外祖父母的表现型，故无法判断色盲基因来自于谁，故A错误；这对夫妇再生一个男孩，其只患红绿色盲的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(男孩患色盲概率)＝1/4，故B错误；生育的女孩色觉都正常，这对夫妇再生一个正常女孩的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(女孩的概率)＝1/4，故C正确；从父亲的基因型分析，基因型为aXB、aY的精子中不携带致病基因，占1/2，故D错误。技法提炼患病概率推理技巧(1)由常染色体上的基因控制的遗传病①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。以男孩患病概率为例推理如下：男孩患病概率＝患病男孩所有男孩＝1/2患病孩子1/2所有后代＝患病孩子所有后代＝患病孩子概率。②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。以患病男孩概率为例推理如下：患病男孩概率＝患病男孩所有后代＝1/2患病孩子所有后代＝患病孩子所有后代×1/2＝患病孩子概率×1/2。(2)由性染色体上的基因控制的遗传病①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病的男孩所占的比例。题组三遗传系谱图的分析与判断5．如图为某遗传病的家系图，据图可以做出的判断是()A．母亲肯定是纯合子，子女是杂合子B．这种遗传病女性发病率高于男性C．该遗传病不可能是伴X染色体隐性遗传病D．子女的致病基因不可能来自父亲答案C解析根据系谱图中4号患病、2号正常可知，该遗传病不可能是伴X染