1、第 4 講 基因在染色體上、伴性遺傳 考綱展示 自主整理 伴性遺傳() 2 考綱展示 自主整理 一、基因在染色體上 1.薩頓的假說 (1)內容:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代,即基因在染色體上。 (2)研究方法:類比推理。 (3)依據:基因和染色體 行為存在明顯的 平行關系。 考綱展示 自主整理 2.實驗證據摩爾根果蠅雜交實驗 (1) 實驗現象 P:紅眼()白眼() F1 紅眼 F2:紅眼實驗分析 白眼(1)F2中紅眼白眼=31,符合分離 定律。 (2)白眼全是 的,說明該性狀與 性別 相關聯 (、)(只有) 3 1 考綱展示 自主整理 (2)解釋及結論: 假設控制白眼的基因只位于X染

2、色體上,Y染色體上無相應等位基因。 實驗驗證測交。 結論:基因在染色體上(后來摩爾根等又證明了基因在染色體上呈 線性排列)。 考綱展示 自主整理 科學生活KEX U E SH EN G H U O Y染色體 男性雖然強壯,Y染色體卻很羸弱,它的體積不及X染色體的1/3。 而且其中絕大多數DNA序列無功能,參與“ 工作” 的基因甚至不及X染色體的1/10。Y染色體在性別決定上之所以具有重大意義,是因為其上有SRY基因,即睪丸決定因子基因,如果沒有SRY基因,世界上就沒有男人。 考綱展示 自主整理 (1)性染色體上的所有基因都參與性別決定嗎? 答案:不是。 (2)從性別決定角度分析,Y染色體上基因

3、的遺傳有什么特點? 答案:傳男不傳女。 考綱展示 自主整理 二、伴性遺傳 1.實例 以紅綠色盲為例 遺傳特點 (1)XbY中Xb來自母親,說明該病具有交叉遺傳的特點。 (2)女性攜帶者的父親和兒子均可能會患病,說明該病具有隔代遺傳的特點。 (3)男性患者多于女性患者 考綱展示 自主整理 2.伴性遺傳病的分類及特點 (連線) 考綱展示 自主整理 (1)(2010海南卷,14A)基因發生突變而染色體沒有發生變化不能說明核基因和染色體行為存在平行關系。() (2)(2012江蘇卷,10A)性染色體上的基因都與性別決定有關。( ) (3)(2012江蘇卷,10C)生殖細胞中只表達性染色體上的基因。(

4、) (4)所有的基因都在染色體上。( ) (5)X、Y染色體上不存在等位基因。( ) 要點透視 實驗技能 一、伴性遺傳與遺傳基本定律的關系 1.遵循的遺傳規律 (1)常染色體和性染色體上的基因的遺傳都遵循基因的分離定律。 (2)常染色體上的基因與性染色體上的基因屬于非同源染色體上的非等位基因,其遺傳遵循自由組合定律。 要點透視 實驗技能 2.伴性遺傳的特殊性 (1)伴X(顯、 隱性)遺傳有些基因只位于X染色體上(2片段上),Y染色體上無相應的等位基因。 (2)伴Y遺傳有些基因只位于Y染色體上(1片段),X染色體上無相應的等位基因,只限于在雄性個體之間傳遞。 (3)位于性染色體同源區段(片段)上

5、的基因是成對的,其性狀遺傳與分離定律相同,只是與性別相關聯;在寫表現型和統計后代比例時一定要將性狀表現與性別聯系在一起描述。 要點透視 實驗技能 假設控制某相對性狀的基因A(a)位于區段,則有: X X X Y X X X Y aaaaaAaaAa aAAa aaX X X Y X X X Y 因此區段上的基因的遺傳與性別仍有關。 要點透視 實驗技能 例 1生物的性狀由基因控制,不同染色體上的基因在群體中所形成基因型的種類不同,如圖為果蠅XY染色體結構示意圖。請據圖回答問題。 (1)若控制某性狀的等位基因A與a位于X染色體區上,則該自然種群中控制該性狀的基因型有 種。 (2)若等位基因A與a位

6、于常染色體上,等位基因B與b位于X染色體區上,則這樣的群體中最多有 種基因型。 要點透視 實驗技能 (3)在一個種群中,控制一對相對性狀的基因A與a位于X、Y染色體的同源區上(如圖所示),則該種群雄性個體中最多存在 種基因型,分別是 。 (4)現有若干純合的雌雄果蠅,已知控制某性狀的基因可能位于常染色體上或X、Y染色體的同源區段(區段),請補充下列實驗方案以確定該基因的位置。 實驗方案: 選取若干對表現型分別為 、 的果蠅作為親本進行雜交,子代(F1)中無論雌雄均為顯性;再選取F1中雌、雄個體相互交配,觀察其后代表現型。 結果預測及結論: 若 , 則該基因位于常染色體上; 若 , 則該基因位于

7、X、Y染色體的同源區段。 要點透視 實驗技能 AA解析:若等位基因A與a位于X染色體區上,則在雌性個體中有X X 、XAXa、XaXa三種基因型,雄性個體中有XAY、XaY兩種基因型,共5種基因型。(2)若等位基因A與a位于常染色體上,等位基因B與b位于X染色體區上,則在雄性個體中有3(AA、Aa、aa) 2(XY、X Y)=6種基因型;雌性BBBbbb個體中有3(AA、Aa、aa) 3(XX 、X X 、X X )=9種基因型,因此共有15種基因型。(3)X和Y染色體屬于性染色體,其基因的遺傳與性別有關。若等位基因A與a位于X染色體同源區,則在一個群體中,雌性個體的基因AAAaaaAAAaa

8、A型有X X 、X X 、X X 三種;雄性個體的基因型有X Y 、X Y 、X Y 、XaYa四種。(4)將基因可能分布的兩種情況依次代入,并通過繪制遺傳圖解分析,即可獲得答案。如基因位于X、Y染色體的同源區段(區段)上,親本的基因型為X X 、X Y ,F1的基因型為X X 、X Y ,F2中雄性個體的基因AAaAAaaa型為X Y 、X Y ,均表現為顯性性狀;雌性個體的基因型為X X 、X X ,既有顯性性狀又有隱性性狀。而對于常染色體遺傳,F2雌雄個體中均有顯性和隱性兩種性狀。 aaAAAaaABb要點透視 實驗技能 答案:(1)5 (2)15 (3)4 XAYA、XAYa、XaYA

9、、XaYa (4)雌性個體為隱性 雄性個體為顯性 雌雄中均有顯性和隱性兩種性狀 雄性個體為顯性,雌性個體表現為顯性和隱性兩種性狀 要點透視 實驗技能 二、伴性遺傳常見類型及特點 各類型典型系譜圖 伴 X 染色體隱性遺傳 (如紅綠色盲 ) 男性患者多于女性患者 有隔代交叉遺傳現象 女患者的父親和兒子一定患病 伴 X 染色體顯性遺傳 (如抗維生素D 佝僂病 ) 女性患者多于男性患者 具有世代連續的現象 男患者的母親和女兒一定患病 伴 Y 染色體遺傳 (如外耳道多毛癥 ) 特點 患者全為男性 ,且“ 父子孫” 要點透視 實驗技能 據表中圖譜分析:試畫出判斷顯、隱性的典型圖示。 答案: 要點透視 實驗

10、技能 例 2(2013江蘇卷,31)調查某種遺傳病得到如下系譜圖,經分析得知,兩對獨立遺傳且表現完全顯性的基因(分別用字母Aa、Bb表示)與該病有關,且都可以單獨致病。在調查對象中沒有發現基因突變和染色體變異的個體。請回答下列問題。 要點透視 實驗技能 (1)該種遺傳病的遺傳方式 (是/不是)伴X隱性遺傳,因為第代第 個體均不患病。進一步分析推測該病的遺傳方式是 。 (2)假設1和4婚配、2和3婚配,所生后代患病的概率均為 0,則1的基因型為 ,2的基因型為 。在這種情況下,如果2與5婚配,其后代攜帶致病基因的概率為 。 要點透視 實驗技能 解析:(1)1和2無病生出患病的3,3和4無病生出患

11、病的6,由此可知,該病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳。如為伴X隱性遺傳,則1及3應都為患者。(2)由該病由兩對基因控制,每對基因可單獨致病及1和4、2和3 婚配后代均不患病可知,1和2所帶致病基因種類與3和4不同,如1和2基因型均為AaBB(AABb),3和4基因型均為AABb(AaBB),則3基因型為aaBB(AAbb),4基因型為AAbb(aaBB),故1的基因型為AaBb。2可能的基因型及比例為1/3AABB、2/3AaBB(1/3AABB、2/3AABb),5可能的基因型及比例為1/3AABB、2/3AABb(1/3AABB 、2/3AaBB),2與5婚配,其后代攜帶a基因的概率為1/3

12、,攜帶b基因的概率為1/3,兩對基因綜合考慮,后代攜帶致病基因的概率為1/3+1/3-1/31/3=5/9。 答案:(1)不是 1、3 常染色體隱性遺傳 (2)AaBb AABB或AaBB(AABB或AABb) 5/9 要點透視 實驗技能 判斷遺傳方式的實驗設計 1.探究基因位于常染色體上還是X染色體上 (1)在已知顯隱性性狀的前提條件下,可選擇隱性雌性個體()與顯性雄性個體()雜交,據子代性狀表現是否與性別相關聯予以確認。 隱性() 若子代 全顯 基因在 X 染色體上 全隱 、顯、隱都有基因在常 若子代 或、全顯染色體上 顯性() (2)在不知顯隱性關系時:用正交和反交的結果進行比較 要點透

13、視 實驗技能 2.探究基因位于X、Y的同源區段,還是只位于X染色體上 隱性(純合) 顯性(純合)F1 要點透視 實驗技能 例 3(2013新課標全國卷,32)已知果蠅長翅和小翅、紅眼和棕眼各為一對相對性狀,分別受一對等位基因控制,且兩對等位基因位于不同的染色體上。 為了確定這兩對相對性狀的顯隱性關系,以及控制它們的等位基因是位于常染色體上,還是位于X染色體上(表現為伴性遺傳),某同學讓一只雌性長翅紅眼果蠅與一只雄性長翅棕眼果蠅雜交,發現子一代中表現型及其分離比為長翅紅眼 長翅棕眼 小翅紅眼 小翅棕眼=3311。 回答下列問題。 要點透視 實驗技能 (1)在確定性狀顯隱性關系及相應基因位于何種染

14、色體上時,該同學先分別分析翅長和眼色這兩對性狀的雜交結果,再綜合得出結論。這種做法所依據的遺傳學定律是 。 (2)通過上述分析,可對兩對相對性狀的顯隱性關系及其等位基因是位于常染色體上,還是位于X染色體上做出多種合理的假設,其中的兩種假設分別是:翅長基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對紅眼為顯性;翅長基因和眼色基因都位于常染色體上,棕眼對紅眼為顯性。那么,除了這兩種假設外,這樣的假設還有 種。 (3)如果“ 翅長基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對紅眼為顯性” 的假設成立,則理論上,子一代長翅紅眼果蠅中雌性個體所占比例為 ,子一代小翅紅眼果蠅中雄性個體所占比例為 。

15、 要點透視 實驗技能 解析:(1)該同學分析翅長和眼色這兩對性狀的雜交結果時,先分析一對性狀的情況,再分析兩對性狀之間的關系,該同學依據的原理應是基因分離定律和自由組合定律。(2)據實驗結果分析可知,長翅對小翅是顯性;眼色的顯隱性未知,可能的假設除題中所述外應還有:翅長基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,紅眼對棕眼是顯性;翅長的基因和眼色基因都位于常染色體上,紅眼對棕眼為顯性;翅長基因位于X染色體上,眼色基因位于常染色體上,紅眼對棕眼為顯性或者棕眼對紅眼為顯性兩種。(3)用A、a表示控制翅長的基因,用B、b表示控制眼色的基因,在(3)中假設成立的條件下,親代長翅紅眼雌性果蠅的基因型為A

16、aX X ,另一長翅棕眼雄性果蠅的基因B型為AaX Y,其子一代雌蠅全部表現為棕眼,小翅紅眼的全部是雄性果蠅。 答案:(1)基因的分離定律和自由組合定律(或自由組合定律) (2)4 (3)0 1(或100%) bb要點透視 實驗技能 例 4從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅,這兩種體色的果蠅數量相等,每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制,所有果蠅均都正常生活,性狀的分離符合遺傳的基本定律。 請回答下列問題。 (1)種群中的個體通過繁殖將各自的 傳遞給后代。 (2)如果控制體色的基因位于常染色體上,則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有

17、 種;如果控制體色的基因位于X染色體上,則種群中控制體色的基因型有 種。 要點透視 實驗技能 (3)現用兩個雜交組合:灰色雌蠅 黃色雄蠅、黃色雌蠅 灰色雄蠅,只做一代雜交實驗,每個雜交組合選用多對果蠅,推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀,并以此為依據,對哪一種體色為顯性性狀,以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題,做出相應的推斷。(要求:只寫出子一代的性狀表現和相應推斷的結論) 如果上題告訴我們相對性狀的顯隱性(灰色對黃色為顯性),且親本皆為純種,實驗設計又如何? 要點透視 實驗技能 答案:(1)基因 (2)3 5 (3)如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體

18、,并且體色的遺傳與性別無關,則黃色為顯性,基因位于常染色體上。 如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體,并且體色的遺傳與性別無關,則灰色為顯性,基因位于常染色體上。 如果在雜交組合灰色雌蠅 黃色雄蠅中,子一代中的雄性全部表現灰色,雌性全部表現黃色;在雜交組合黃色雌蠅 灰色雄蠅中,子一代中的黃色個體多于灰色個體,則黃色為顯性,基因位于X染色體上。 如果在雜交組合黃色雌蠅 灰色雄蠅中,子一代中的雄性全部表現黃色,雌性全部表現灰色;在雜交組合灰色雌蠅 黃色雄蠅中,子一代中的灰色個體多于黃色個體,則灰色為顯性,基因位于X染色體上。 黃色雌蠅 灰色雄蠅,若后代全部為灰色,并且體色的遺傳與性別

19、無關,則這對基因位于常染色體上;若后代雌果蠅全為灰色,雄果蠅全為黃色,則這對基因位于X染色體上。 1 2 3 4 5 6 一、贏在時間(10分鐘) 1.(2013山東卷,5)家貓體色由X染色體上一對等位基因B、b控制,只含基因B的個體為黑貓,只含基因b的個體為黃貓,其他個體為玳瑁貓。下列說法正確的是( ) A.玳瑁貓互交的后代中有25%的雄性黃貓 B.玳瑁貓與黃貓雜交后代中玳瑁貓占50% C.為持續高效地繁育玳瑁貓,應逐代淘汰其他體色的貓 D.只有用黑貓和黃貓雜交,才能獲得最大比例的玳瑁貓 1 2 3 4 5 6 解析:家貓的體色由X染色體上的一對等位基因控制,只含B基因的個體(X X 、X

20、Y)為黑貓,只含b基因的個體(X X 、X Y)為黃貓,其他個體(X X )為玳瑁貓。 由題意可知,玳瑁貓全部為雌性,不能互相交配產生后代,A項錯。玳瑁貓(X X )與黃貓(X Y)雜交,后代有1/4的黑貓(X Y)、1/2的黃貓(X X 、bBbBBbX Y)、1/4的玳瑁貓(X X ),B 項錯。用黑色雌貓(X X )與黃色雄貓(X Y)或用黑色雄貓(X Y)與黃色雌貓(X X )雜交,獲得的玳瑁貓的比例為50%,D項對。 玳瑁貓全部為雌性,不能用逐代淘汰其他體色貓的方法持續高效地繁育玳瑁貓,C項錯。 答案:D BbbBbbBbbBBBbbbBb1 2 3 4 5 6 2.(2013海南卷

21、,14)對摩爾根等人得出 “ 果蠅的白眼基因位于X染色體上”這一結論沒有影響的是( ) A.孟德爾的遺傳定律 B.摩爾根的精巧實驗設計 C.薩頓提出的遺傳的染色體假說 D.克里克提出的中心法則 解析:摩爾根等人得出 “ 果蠅的白眼基因位于X染色體上” 的結論是建立在孟德爾的遺傳定律、薩頓提出的 “ 基因位于染色體上 ” 的假說及摩爾根利用白眼果蠅進行實驗的基礎上;該結論與遺傳信息的傳遞和表達(即中心法則)無關。 答案:D 1 2 3 4 5 6 3.(2012天津卷,6)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上。現有一只紅

22、眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F1的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯誤的是( ) A.親本雌果蠅的基因型是BbXRXr B.親本產生的配子中含X 的配子占1/2 C.F1出現長翅雄果蠅的概率為3/16 D.白眼殘翅雌果蠅能形成 bbXrXr類型的次級卵母細胞 r1 2 3 4 5 6 解析:根據雜交親本的表現型及后代能出現白眼殘翅雄果蠅,可初步判斷親本的基因型為BbX _ BbX_,又根據后代雄蠅中的白眼殘翅占到1/8,可最終判斷出親本的基因型為BbXRXrBbXrY,故A項正確。兩親本產生的Xr配子均占1/2,故B項正確。白眼殘翅雌果蠅的基因型為bbXX ,經過DNA的復制,在減

23、數第二次分裂后期會出現bbXX 的次級卵母細胞,故D項正確。F1出現長翅雄果蠅的概率為3/41/2=3/8,故C項錯誤。 答案:C rrrrRr1 2 3 4 5 6 4.(2012廣東卷,25)(雙選)人類紅綠色盲的基因位于X染色體上,禿頂的基因位于常染色體上。結合下表信息可預測,圖中3和4所生子女是( ) BB Bb bb 禿頂 男 非禿頂 禿頂 女 非禿頂 非禿頂 禿頂 A.非禿頂色盲兒子的概率為1/4 B.非禿頂色盲女兒的概率為1/8 C.禿頂色盲兒子的概率為1/8 D.禿頂色盲女兒的概率為0 1 2 3 4 5 6 解析:假設紅綠色盲受a基因控制,根據1、 2以及3的表現型可以判斷3

24、的基因型為BbXAXa,4的基因型為BBXaY, Bb BBBb、BB,各占1/2, X XX YX X 、X X 、X Y 、X Y,各占1/4,據題目的條件,非禿頂色盲兒子的基因型為BBX Y,概率為1/21/4=1/8,A項錯誤;非禿頂色盲女兒的基因型為BBXX 、 BbXX ,概率為1 1/4=1/4,B項錯誤;禿頂色盲兒子的基因型為BbXY,概率為1/21/4=1/8,C項正確;禿頂色盲女兒的概率為0,D項正確。 答案:CD aaaaaaAaaAaaaAa1 2 3 4 5 6 5.(2011福建卷)火雞的性別決定方式是ZW型(ZW,ZZ)。 曾有人發現少數雌火雞(ZW)的卵細胞未與

25、精子結合,也可以發育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現象產生的原因可能是:卵細胞與其同時產生的三個極體之一結合,形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活)。 若該推測成立,理論上這種方式產生后代的雌雄比例是( ) A.雌 雄=11 B.雌 雄=12 C.雌 雄=31 D.雌 雄=41 解析:雌火雞(ZW)進行減數分裂產生子細胞,有以下情況:產生卵細胞染色體為Z,則極體為Z、W、W。 產生卵細胞染色體為W,則極體為W、Z、Z,若發生情況,卵細胞與極體結合形成個體的染色體組成為ZWZZ=21,若發生情況,卵細胞與極體結合形成個體的染色體組成為WW(胚胎致死),2個ZW個體,所以理論上ZWZZ=41,即雌

26、雄=41。 答案:D 1 2 3 4 5 6 二、贏在規范(強化審題,規范作答) 6.(2013四川卷,11)回答下列果蠅眼色的遺傳問題。 (1)有人從野生型紅眼果蠅中偶然發現一只朱砂眼雄蠅,用該果蠅與一只紅眼雌蠅雜交得F1,F1隨機交配得F2,子代表現型及比例如下(基因用B、b表示): 親本 實驗一 F1 F2 雄 紅眼朱砂眼 全紅眼 =11 雌 雄 雌 紅眼() 全紅眼 朱砂眼() B、b基因位于 染色體上,朱砂眼對紅眼為 性。 讓F2紅眼雌蠅與朱砂眼雄蠅隨機交配,所得F3中,雌蠅有 種基因型,雄蠅中朱砂眼果蠅所占比例為 。 1 2 3 4 5 6 (2)在實驗一F3的后代中,偶然發現一只白眼雌蠅。研究發現,白眼的出現與常染色體上的基因E、e有關。將該白眼雌蠅與一只野生型紅眼雄蠅雜交得F1,F1隨機交配得F2,子代表現型及比例如下