2021届高考生物一轮复习 第五单元 遗传定律和伴性遗传 第三讲 基因在染色体上和伴性遗传课件 新人

第五单元遗传定律和伴性遗传第三讲基因在染色体上和伴性遗传课标展示素养链接概述性染色体上的基因传递和性别相关联。1.生命观点——结构与功能观：从细胞水平和分子水平阐述伴性遗传的特点及基因传递规律。2.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，总结伴性遗传的特点及基因的传递规律；类比推理：根据基因与染色体的平行关系推出基因位于染色体上。3.科学探究——实验设计与结果分析：分析基因在染色体上的位置及遗传方式，探究不同对基因在染色体上的位置关系。4.社会责任——解释、解决生产生活中的伴性遗传的问题。考点一基因在染色体上的假说及实验证据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。如下表：项目基因染色体生殖过程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，形态结构相对稳定体细胞成对成对存在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非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验)(1)选材原因：果蝇具有易饲养、繁殖快和后代多等特点。(2)研究方法：假说—演绎法。(3)研究过程。①果蝇的杂交实验——问题的提出。P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀、♂)↓F1雌雄交配ＦF2红眼(♀、♂)白眼(♂)结果分析：F1全为红眼⇒红眼为显性性状；F2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合分离定律；白眼性状的表现总是与性别相关联。②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．解释：③演绎推理，实验验证：进行测交实验(多组实验，其中最关键的一组实验是白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配)。如图所示：XwXw×XWY白眼雌果蝇红眼雄果蝇↓XWXwXwY红眼雌果蝇白眼雄果蝇④得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。3．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。[诊断辨析]1．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”。(√)2．体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。(×)提示：配子中只含有一对基因中的一个基因。3．萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上。(×)提示：萨顿利用类比推理法推测基因位于染色体。4．摩尔根利用类比推理法证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上。(×)提示：摩尔根利用假说—演绎法证明基因位于染色体上。5．摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。(×)提示：白眼性状来自基因突变。6．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。(√)7．基因都位于染色体上。(×)提示：叶绿体和线粒体中也有基因。类比推理法与假说—演绎法的比较项目假说—演绎法类比推理法原理在提出问题、做出假设的基础上演绎推理并设计实验，得出结论将未知的和已知的做比较，根据结果的一致性推理并得到结论结论具有逻辑必然性，是科学结论，一定正确不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定正确实例孟德尔发现两大定律；摩尔根通过果蝇杂交实验证明“基因在染色体上”萨顿假说：根据基因和染色体行为存在明显的平行关系推出基因在染色体上科学思维——演绎与推理1．在摩尔根实验中，若让F2代的果蝇自由交配，理论上F3果蝇红眼与白眼的比例是多少？若让F2的红眼果蝇自由交配，F3中红眼果蝇和白眼果蝇的比例又是多少？提示：F2代果蝇的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY。F2果蝇自由交配时，雌蝇产生的卵细胞XA∶Xa＝3∶1，雄蝇产生的精子为XA∶Xa∶Y＝1∶1∶2。精子和卵子随机结合。精子卵子XAXa2Y3XA3XAXA3XAXa6XAYXaXAXaXaXa2XaY因此F3果蝇中红眼∶白眼＝13∶3。F2中的红眼果蝇自由交配时，雌蝇产生的卵细胞XA∶Xa＝3∶1，雄蝇产生的精子XA∶Y＝1∶1，精子和卵子随机结合。精子卵子XAY3XA3XAXA3XAYXaXAXaXaYF3中果蝇红眼∶白眼＝7∶1。科学思维——实验设计2．3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇。请利用实验室条件设计实验方案，鉴别上述3支试管内果蝇的基因型(显性基因用B表示)。提示：先根据第二性征确定三支试管中果蝇的性别，若为红眼雄蝇，则试管内果蝇的基因型为XBY。然后用红眼雄蝇分别与两管中的红眼雌性果蝇进行交配，观察统计子代的表现型。若子代雌雄果蝇皆为红眼，则该管中果蝇基因型为XBXB；若子代雌蝇都为红眼，雄果蝇红眼和白眼的比为1∶1，则该管果蝇基因型为XBXb。3．已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现在实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，请通过一次杂交试验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系，并用图解表示并加以说明和推导。提示：雌果蝇的基因型为XAXA、XAXa、XaXa；雄果蝇的基因型为XAY、XaY。任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。PXAXA×XaYXAXa×XaYXaXa×XAY↓↓↓XAXaXAYXAXaXaXaXAYXaYXAXaXaY图1图2图3若子代只出现一种性状，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性(如图1)；若子代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性状且各占12，则该杂交组合中雌果蝇代表的性状为显性(如图2)；若子代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性(如图3)。考法1考查萨顿的假说及基因与染色体的关系1．萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是()A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个B．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C．作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构解析：基因与染色体的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中都成对存在，在配子中都单一存在；成对的基因和同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。答案：C2．(2019·惠州模拟)下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是()A．萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说B．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有许多个基因C．等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上D．摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上解析：萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说，之后摩尔根等人首次采用假说—演绎法证明基因在染色体上，A、D项正确；染色体是基因的主要载体，且基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上含有许多个基因，B项正确；等位基因位于一对同源染色体的相同位置上，C项错误。答案：C考法2考查摩尔根实验及科学方法3．在果蝇杂交实验中，下列杂交实验成立：①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性中朱红眼12、暗红眼12若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配，所得后代中朱红眼的比例应是()A.12B.14C.18D.38解析：①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼，首先可以判断暗红眼为显性；②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性中朱红眼12、暗红眼12，可以推理出XBXb和XBY杂交得到XBXB、XBXb、XBY、XbY，若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配，就是让XBXB、XBXb与XBY交配，则雌果蝇产生的配子比例为XB34、Xb14；雄果蝇产生的配子及比例为XB12、Y12；它们产生的后代情况如下：XBXB34×12＝38为暗红眼、XBXb14×12＝18为暗红眼、XBY34×12＝38为暗红眼、XbY14×12＝18为朱红眼，所以所得后代中朱红眼的比例应是18。答案：C4．(2020·广东六校联考)下图为摩尔根的果蝇杂交实验。由于F2白眼全为雄性，摩尔根提出控制眼色基因在性染色体上的3种假设。假说1：假设基因在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因；假说2：假设基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因；假说3：假设基因在X和Y染色体上都有。请回答：(1)根据上述实验现象，________(“红眼”或“白眼”)是显性性状，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状________(“是”或“否”)遵循基因分离定律。(2)能解释上述实验现象的假说是__________。为了进一步确定上述假说哪个是正确的，摩尔根又设计了3组测交实验：①用F2雌蝇与白眼雄蝇做单对交配；②用白眼雌蝇与野生型纯合红眼雄蝇交配；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配。Ⅰ.请写出假说3预期的实验结果：__________________________________________________________。Ⅱ.你认为3组实验中，最关键的是实验________，原因是________________________________________________________________________________________。答案：(1)红眼是(2)2和3实验①：半数F2产生的子代全部是红眼，半数F2产生的子代是红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝1∶1∶1∶1；实验②：子代果蝇都是红眼；实验③：子代果蝇都是白眼②实验②在不同假设中的预期结果不同，可以根据实际的实验结果判断哪一种假设是成立的考点二伴性遗传的类型和特点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，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．伴性遗传的实例(连线)答案：①—C—c②—A—b③—B—a3．伴性遗传在实践中的应用(1)控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。(2)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。[诊断辨析]1．性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)提示：性染色体上的基因并不都与性别决定有关。2．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。(√)3．人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体。(×)提示：精细胞中可能含X染色体，也可能含Y染色体。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。(×)提示：含X染色体的配子也有雄配子。5．玉米、小麦、西瓜等植物雌、雄同株，细胞内无性染色体。(√)6．伴X染色体隐性遗传病中，女患者的父亲和儿子可以正常。(×)提示：伴X染色体隐性遗传，女患者的父亲和儿子为患者。7．伴X染色体隐性遗传病中，男患者的父亲和母亲都患病。(×)提示：伴X染色体隐性遗传，男患者的父亲可能正常，母亲也可能正常。8．伴X染色体显性遗传病中，男患者的母亲和女儿都是患者。(√)9．伴X染色体显性遗传病中，女患者的父亲和母亲可以都正常。(×)提示：伴X染色体显性遗传，女患者的父亲和母亲一定有一方是患者。10．人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。(×)提示：人的红绿色盲家系的系谱图中不一定能观察到隔代遗传现象。1．基因所在区段位置与相应基因型对应关系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、