2021高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第16讲基因在染色体上和伴性遗传学案新人教版

-1-第16讲基因在染色体上和伴性遗传最新考纲高频考点核心素养伴性遗传(Ⅱ)1.伴性遗传特点及相关基因传递规律2．基因在染色体上位置判断的实验设计1.科学思维——归纳与演绎：以基因与染色体的位置关系为基础，解释伴性遗传的杂交实验，总结伴性遗传特点及基因传递规律，并进行简单的实验设计2．生命观念——结构与功能观：从细胞水平和分子水平阐述伴性遗传特点及基因传递规律考点1基因在染色体上的假说和证据基因在染色体上1．萨顿的假说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，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自由组合2.实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验-2-(1)实验方法——假说—演绎法。(2)研究过程①观察实验③提出假说，进行解释假说：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，而Y染色体上没有。图解：④演绎推理，验证假说白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假设得到了-3-证实。图解：⑤得出结论：控制白眼的基因位于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。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)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．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。(√)3．萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说。(×)4．位于性染色体上的基因，在遗传时不遵循孟德尔定律，但表现为伴性遗传。(×)5．染色体和基因并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多个基因。(√)6．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论。(√)7．性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)8．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。(√)1．(必修2P31拓展题T1改编)生物如果丢失或增加一条或几条染色体就会出现严重疾病甚至死亡。然而昆虫中的雄蜂、雄蚁等生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活，为什么？提示：这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。-4-2．(必修2P30图2－11改编)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(D)A．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：控制朱红眼与深红眼的基因位于同一条染色体上，并不是等位基因；位于同一条染色体上的基因并不遵循孟德尔定律；不同基因间差别既可能为碱基种类不同，也可能为基因的碱基数目或排列顺序不同。依据假说以及摩尔根实验的解释图解，尝试分析如下信息内容：直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交，F1的表现型与比例如图所示。回答下列问题：(1)控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上，判断的主要依据是杂交子代中，雄性个体中直毛分叉毛是11，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛。(2)两个亲本的基因型为XFXf、XFY，请写出推导过程：由图可知，子代雄性个体有直毛与分叉毛，基因型为XfY、XFY，则母本的基因型为XFXf，又知雌性子代中只有直毛，说明直毛是显性性状，则父本的基因型为XFY。综合上述亲本的基因型为XFXf、XFY。-5-●考向突破1萨顿假说的判断1．(2020·江西南昌摸底)下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是(D)A．基因都位于染色体上，每条染色体上都有多个基因B．基因与染色体存在明显的平行关系是因为在细胞中基因和染色体都是成对存在的C．萨顿运用类比推理法证明了基因在染色体上D．摩尔根和他的学生们证明了基因在染色体上呈线性排列解析：基因并非都位于染色体上，原核细胞中无染色体，基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上，真核细胞的基因主要在染色体上，少数在线粒体和叶绿体的DNA上；基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，但在配子中只有成对中的一个；萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，并未证明；摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图，证明了基因在染色体上呈线性排列。2．(2020·邯郸模拟)下列不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(D)A．基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性B．基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单个出现C．杂合子Aa中某条染色体缺失后，表现出a基因控制的性状D．基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化解析：“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，表现在基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性，基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单个出现，A、B两项不符合题意；杂合子Aa中，当A所在的染色体片段缺失后，若缺失片段含有A基因，则该个体就会表现出a基因控制的性状，这说明基因和染色体行为存在平行关系，C项不符合题意；基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化，不能说明基因和染色体行为存在平行关系，D项符合题意。整合提升类比推理和假说—演绎法的比较类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。并不是以实验为基础，推理与事实之间不具有必然性，结论不一定是正确的。假说—演绎法是在观察基础上提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论，结论的得出以实验检验为依据，结果具有可靠性。-6-●考向突破2摩尔根相关实验分析3．(2020·甘肃天水一中模拟)用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传，实验结果如下：PF1①♀灰身红眼×♂黑身白眼♀灰身红眼、♂灰身红眼②♀黑身白眼×♂灰身红眼♀灰身红眼、♂灰身白眼下列判断错误的是(C)A．果蝇的灰身、红眼是显性性状B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上C．若组合①的F1随机交配，则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/16D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8解析：对于灰身和黑身这一对相对性状来说，无论正交还是反交，后代雌雄都是灰身，说明灰身为显性，且位于常染色体上；对于红眼和白眼这一对相对性状来说，正反交后代雄性表现型不同，且雌性亲本为红眼时，后代全为红眼，可判定红眼为显性；根据组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上。假设控制体色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，组合①F1的基因型为BbXAXa×BbXAY，则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/4×1/2＝3/8；组合②F1的基因型为BbXAXa×BbXaY，则F2中黑身白眼的概率为1/4×1/2＝1/8。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(B)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11B．F1自由交配，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，且雌雄比例为11D．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，雌雄比例均为11，F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，雌雄比例也均为11，A、C两项错误；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，D项是测交实验之一，故B项正确，D项错误。考点2伴性遗传1．概念：性染色体上的基因控制的性状与性别相关联的现象。2．红绿色盲遗传特点-7-(1)男性的色盲基因一定来自母方，也一定传给女儿；体现了交叉遗传的特点。(2)如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。(3)这种遗传病男性患者多于女性患者。3．伴性遗传在实践中的应用(1)推测后代发病率，指导优生优育婚配生育建议男正常×女色盲生女孩，原因：该夫妇所生男孩均患病男抗维生素D佝偻病×女正常生男孩，原因：该夫妇所生女孩会患病，男孩正常(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践①控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。②选育雌鸡的杂交设计：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交：③选择：从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。-8-判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体。(×)2．女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2，男性的X染色体来自母亲的概率是1。(√)3．一对表现正常的夫妇，生下了一个患病的女孩，则该致病基因一定是隐性基因且位于常染色体上。(√)4．抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常。(×)5．一对夫妇生的“龙凤”双胞胎中一个正常，一个色盲，则这对夫妇的基因型不可能是XbY、XbXb。(√)6．一对等位基因(A、a)如果位于XY的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。(×)7．若含隐性基因的X染色体的雄配子具有致死效应，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状的个体存在。(√)(必修2P37第一段文字改编)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。据此推测下列叙述错误的是(C)A．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中表现型雄鸡有一种，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据下图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段，回答下列问题：-9-(1)男性体细胞中的一对性染色体是XY，X染色体来自母亲，Y染色体来自父亲，向下一代传递时，X染色体只能传给女儿，Y染色体只能传给儿子。(2)色盲基因(相关基因用B、b表示)和抗维生素D基因(相关基因用D、d表示)同样都是位于上图中的X染色体的非同源区段，前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”，因为色盲基因为隐性基因，女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病，而男性体细胞只有一条X染色体，只要具备一个b基因就表现为色盲，所以“男性患者多于女性”；而抗维生素D佝偻病基因为显性基因，女性体细胞内的两个X染色体上只有同时具备d基因时才会正常，而男性只要具备一个d基因就表现为正常，所以“女性患者多于男性”。(3)请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现出性别差异的婚配组合：XBXb×XBY，XbXb×XBY；XDXd×XDY，XdXd×XDY。(4)若红绿色盲基因为X、Y染色体的同源区段，请列出子代性状表现出性别差异的婚配组合：XBXb×XBYb，XbXb×XBYb，XBXb×XbYB，XbXb×XbYB。1．X、Y染色体同源区段与非同源区段的认识(1)X、Y染色体上不同区段图析：X染色体和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ片段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中Ⅱ－1、Ⅱ－2片段)，该部分基因不互为等位基因：(2)基因所在区段位置与相应基因型对应关系-10-2.XY染色体同源区段的基因遗传X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：因此Ⅰ区段上的基因控制的性状遗传与性别仍有关。3．X、Y染色体非同源区段基因的遗传类型伴Y遗传伴X隐性遗传伴X显性遗传模型图解判断依据父传子、子传孙，具有世代连续性双亲正常子病；母病子必病，女病父必病子正常双亲病；父病女必病，子病母必病规律没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象女性患者多于男性患