2020版高考生物一轮复习 第15讲 基因在染色体上与伴性遗传及人类遗传病课件 新人教版

第15讲基因在染色体上与伴性遗传及人类遗传病[考纲要求]1.伴性遗传(Ⅱ)。2.人类遗传病的类型(Ⅰ)。3.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。4.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。5.实验：调查常见的人类遗传病。考点一基因在染色体上的分析1．萨顿的假说(1)研究方法：__________。(2)内容：基因是由________携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在________上。类比推理染色体染色体(3)依据：基因和染色体行为存在着明显的______关系，如下表所示：基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和________在配子形成和受精过程中，__________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_____，一个来自______一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时____________在形成配子时自由组合______________在减Ⅰ后期自由组合独立性形态结构父方母方非等位基因非同源染色体平行2.基因位于染色体上的实验证据(实验者：摩尔根)(1)果蝇的杂交实验——问题的提出红眼白眼红眼分离性别(2)假设解释——提出假设①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于____染色体上，____染色体上无相应的等位基因。②对杂交实验的解释(如图)XY(3)测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝________________。(4)结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于____染色体上→基因位于染色体上。(5)研究方法——假说—演绎法。(6)基因与染色体的关系：一条染色体上有______基因，基因在染色体上呈______排列。1∶1∶1∶1X多个线性1．类比推理法与假说—演绎法的比较2．摩尔根提出假说与演绎推理的拓展(1)提出假说，进行解释假说假说1：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有实验一图解实验二图解结果上述两种假设都能够解释实验一和实验二的实验现象(2)演绎推理，验证假说摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假设1，从而合理地解释了实验一和回交实验二。为了验证假设，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即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1得到了证实。假说假设1：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有图解白眼雌果蝇红眼雄果蝇XwXw×XWY↓XWXwXwY红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇XwXw×XWYW↓XWXwXwYW红眼雌果蝇红眼雄果蝇[教材对接高考]1．(2018·高考江苏卷，T25A改编)一条染色体上的朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因。()探源：必修2P30图2－11。2．(高考江苏卷，T4B)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。()探源：必修2P29文字信息。×√3．[必修2P28“相关信息”]为什么生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料？提示：果蝇易饲养，繁殖快，产生的后代多。4．[必修2P30“技能训练”]运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系。提示：不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。5．[必修2P31“拓展题1”]这些生物的体细胞染色体数目减少一半，仍能正常生活。如何解释这一现象？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。思维探究1．依据假说以及摩尔根实验一的解释图解，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。则：(1)控制直毛与分叉毛的基因位于常染色体还是X染色体上，判断的主要依据是什么？提示：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1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛。(2)写出两个亲本的基因型及推导过程。提示：XFXf×XFY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。2．在摩尔根实验一中，若让F2的果蝇自由交配，理论上F3果蝇红眼与白眼的比例是多少？提示：13∶3。分析：F2中果蝇的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY。F2果蝇自由交配时，雌蝇产生的卵细胞XW∶Xw＝3∶1，雄蝇产生的精子为XW∶Xw∶Y＝1∶1∶2。精子和卵子随机结合。精子卵子1XW1Xw2Y3XW3XWXW3XWXw6XWY1Xw1XWXw1XwXw2XwY因此F3果蝇中红眼∶白眼＝13∶3。题点一基因与染色体关系的判断1．萨顿依据“基因和染色体行为存在明显的平行关系”，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，在配子中都只含有成对中的一个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CC．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：选C。基因与染色体行为的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中成单存在；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。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类比推理解析：选C。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。C题点二摩尔根实验的实验分析3．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B解析：选B。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。4．摩尔根将一只白眼雄果蝇(甲)与红眼雌果蝇(乙)杂交，得到F1都为红眼(雌、雄)；再将F1雌、雄杂交，得到F2，其中红眼果蝇(雌、雄)∶白眼果蝇(雄)＝3∶1。下列有关说法不正确的是()A．控制果蝇眼色基因(W、w)的化学组成相同B．根据该实验结果推测果蝇眼色的遗传符合基因分离定律C．该实验的假说是白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因D．用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，所得结果可验证白眼基因位于X染色体D解析：选D。控制果蝇眼色基因(W、w)的基本单位均为脱氧核苷酸，A项正确；F1雌、雄杂交，F2中红眼(雌、雄)：白眼果蝇(雄)＝3∶1，据此可判断果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，B项正确；F2中眼色与性别有关，与X染色体的遗传相似，推测白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因，C项正确；用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，后代雌雄果蝇均有1/2红眼，1/2白眼，不能证明白眼基因位于X染色体，D项错误。考点二伴性遗传的类型、特点与应用分析1．伴性遗传的概念位于__________上的基因所控制的性状，在遗传上总是和______相关联的现象。性染色体性别2．伴性遗传的实例——红绿色盲的遗传(1)男性的色盲基因一定传给______，也一定来自______；表现为__________的特点。(2)若女性为患者，则其父亲____________，其儿子______________。(3)若男性正常，则其母亲和______也一定正常。XbXbXBY女儿母亲交叉遗传一定为患者也一定为患者女儿3．伴性遗传病的类型及特点[连线]4．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____孩，原因：该夫妇所生男孩均患病抗维生素D佝偻病男×女正常生____孩，原因：该夫妇所生女孩全患病，男孩正常女男(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践①鸡的性别决定雌性个体是______雄性个体是______②控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于____染色体上。③杂交设计：选择________雄鸡和______雌鸡杂交④选择：从F1中选择表现型为________的个体保留。ZWZZZ非芦花芦花非芦花1．XY型与ZW型性别决定的比较类型项目XY型性别决定ZW型性别决定雄性个体XYZZ雄配子X、Y两种，比例为1∶1一种，含Z雌性个体XXZW类型项目XY型性别决定ZW型性别决定雌配子一种，含XZ、W两种，比例为1∶1实例绝大多数动物与雌雄异株植物，如女娄菜、菠菜、大麻、杨树、柳树等鸟类与鳞翅目昆虫，如家鸡、家蚕等(1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。(2)XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。(3)性别决定后的分化发育过程受环境的影响。(4)自然界还存在其他类型的性别决定。如染色体倍数决定性别(如蜜蜂等)，环境因子(如温度等)决定性别等。2．伴性遗传的类型类型伴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，子病母必病类型伴Y遗传伴X隐性遗传伴X显性遗传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者；具有连续遗传现象举例人类外耳道多毛症人类红绿色盲症、血友病抗维生素D佝偻病3.“三步法”快速突破遗传系谱题[教材对接高考]1．(高考全国卷Ⅰ，T6B)红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者。()探源：必修2P34～35。2．(高考全国卷Ⅰ，T6C)抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性。()探源：必修2P36～37。√×3．[必修2P38“练习4”]一对表现型正常的夫妇，生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩(白化与红绿色盲基因分别用a和b表示)，请写出这对夫妇的后代中出现既不患白化又不患红绿色盲的孩子的基因型。提示：既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型：AAXBXB，AAXBXb，AaXBXB，AaXBXb，AaXBY，AAXBY。思维探究X和Y染色体有一部分不同源，但也有一部分是同源的。二者关系如下图所示：上图中哪一段可存在等位基因？此区段的遗传与常染色体基因是否完全相同，且表现为“与性别无关联”？能否举例说明？提示：Ⅰ区段存在等位基因，尽管此区段包含等位基因，但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异，即遗传仍与性别有关，如基因型为XaXa×XaYA和XaXa×XAYa的许多对夫妇中，前者子代中女性全为隐性，男性全为显性，后者的子代中女性全为显性，男性全为隐性，这显然与常染色体遗传