1、第 18 课时 基因在染色体上和伴性遗传 回扣基础构建网络 一、萨顿的假说1假说内容:基因是由携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因在上。2.假说依据:基因和存在着明显的关系。(1)基因在杂交过程中保持完整性和性。在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。(2)体细胞中基因、染色体存在,配子中只有成对的基因中的,同样,也只有成对的染色体中的。染色体染色体染色体行为平行独立染色体成对一个一条(3)成对的基因、染色体相同,均一个来自父方,一个来自母方。(4)减数分裂过程中基因和染色体相同。3方法:。来源行为类比推理二、基因位于染色体上的实验证明1实验(图解)2.实验结论:基因在上。3基因
2、和染色体关系:一条染色体上有基因,基因在染色体上呈排列。染色体很多线性XWXWY红眼红眼红眼白眼比一比(1)基因在染色体上提出者和证明者分别是谁?(2)类比推理与假说演绎法的结论都正确吗?提示(1)萨顿 摩尔根;(2)前者不一定正确,后者一定正确。练一练红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子一代雌雄果蝇都表现红眼,这些果蝇交配产生的子二代中,红眼雄果蝇占 1/4,白眼雄果蝇占 1/4,红眼雌果蝇占 1/2。下列叙述错误的是 ()A红眼对白眼是显性B眼色的遗传遵循分离定律C眼色和性别表现为自由组合D子二代红眼雌果蝇有两种基因型答案 C三、伴性遗传1概念:性染色体上的基因控制的性状的遗传与相关联的遗传方式
3、。2类型性别(1)伴 X 隐形遗传(如红绿色盲)基因位置:基因及其等 位基因只位于 X 染色体上 XbXb(患病的女性)XbY(患病的男性)患者多于女性患者 遗传现象 遗传特点 女患者的父亲和儿子 一定患病 其他实例:血友病、果蝇的白眼、女娄菜的狭披针形叶 隐性的致病男性交叉患者基因基因位置:显性的致病基因及其等位基因只位于 染色体上 患者基因型 XAXA、XAXa(患病的女性)XAY(患病的男性)患者多于男性 具有 的特点 男患者的母亲和女儿一定患病 其他实例:钟摆型眼球震颤(2)伴 X 显性遗传(抗 VD 佝偻病)X女性连续发病遗传特点患者基因:XYM(致病基因在 Y 染色体上,在 X 染
4、色体上无等位基因,所以也无显隐性之分)遗传特点:患者多为男性且“父子孙”实例:外耳道多毛症(3)伴 Y 遗传 名师点拔性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因。性别既受性染色体控制,又与部分基因有关。性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。ZW 型性别决定雄性 ZZ 同型性染色体,雌性 ZW 异型性染色体,子代性别取决于卵细胞种类。练一练红绿色盲为伴 X 染色体隐性遗传病,抗维生素 D佝偻病为伴 X 染色体显性遗传病。调查某一城市人群中男性红绿色盲发病率为 M,男性抗维生素 D 佝偻病发病率为 N,则该市女性患红绿色盲和抗维生素 D 佝偻病的概率分别 ()A大于 M、大于 N
5、B大于 M、小于 NC小于 M、小于 N D小于 M、大于 N解析 伴 X 染色体隐性遗传病在人群中的发病率是男性高于女性,而伴 X 染色体显性遗传病的发病率则是女性高于男性。答案 D构建知识网络 突破考点提炼方法 考点 53 性别决定1概念理解(1)雌雄异体的生物决定性别的方式。(2)通常由性染色体决定,分为 XY 型和 ZW 型。提醒雌雄同体(植物雌雄同株)的生物无性别决定。植物一般雌雄同株,但也有雌雄异株的,如杨树、柳树、银杏、大麻、女娄菜等,雌雄异株的植物存在性别决定。性别决定的时间:受精作用时。2染色体分类染色体同源染色体非同源染色体常染色体性染色体性别伴性遗传据来源据与性别的关系决
6、定基因注意X、Y 也是同源染色体。X 与 Y 虽然形状、大小不相同,但在减数分裂过程中 X、Y 的行为与同源染色体的行为一样,要经历联会、四分体和分离的过程,因此 X、Y 是一对同源染色体。3X、Y 染色体的来源及传递规律P X1Y X2X3 X2(X3)Y、X1X3(X2)(1)X1 只能传给女儿,且传给孙子、孙女的概率为 0,传给外孙或外孙女的概率为 1/2。(2)该夫妇生 2 个女儿,则来自父亲的都为 X1,应相同;来自母亲的既可能为 X2,也可能为 X3,不一定相同。知识拓展染色体的倍数决定性别在膜翅目昆虫中的蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小蜂等动物中,其性别与染色体的倍数有关,雄性为单倍体,雌性
7、为二倍体。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵发育而成的,因而具有单倍体的染色体数(N16)。蜂王和工蜂是由受精卵发育成的,具有二倍体的染色体数(2N32)。性别决定过程的图解如下:对位训练1下列与性别决定有关的叙述,正确的是()A蜜蜂中的雌雄个体差异是由性染色体决定的B玉米的雌花和雄花中的染色体组成相同C鸟类、两栖类的雌性个体都是由两条同型的性染色体组成的D环境不会影响生物性别的表现解析 蜜蜂性别决定与染色体倍数有关;玉米为雌雄同株无性别决定;鸟类、两栖类性别决定为 ZW,雌性为两条异型性染色体。答案 B2一雌蜂和一雄蜂交配产生 F1,在 F1 雌雄个体交配产生的 F2 中,雄蜂基因型共有 AB、Ab
8、、aB、ab 4 种,雌蜂的基因型共有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4 种,则亲本的基因型是 ()AaabbAB BAaBbAbCAabbaB DAABBab解析 本题的解题方法有两种:一种解法是利用题干中的信息进行逆推,分析出亲本的基因型;另一种解法是从选项出发进行正推,找出符合要求的亲本的基因型。如第一种解法:F2中,雄蜂的基因型共有 AB、Ab、aB、ab 4 种,由此可逆推出 F1的雌蜂的基因型为 AaBb。F2中,雌蜂的基因型共有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4 种,再结合雄蜂的基因型,可逆推出 F1的雄蜂的基因型为 ab。在此基础上,可推出亲本的基因型是 a
9、abbAB。答案 A考点 54 伴性遗传1概念理解(1)基因位置:性染色体上X、Y 或 Z、W 上。(2)特点:与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现概率不同。2人类红绿色盲遗传的六种婚配方式双亲的基因型 子女的基因型、表现型 子女患病比例XBXBXBYXBY(正常)XBXB(正常)全部正常XBXbXBYXBY(正常)XbY(色盲)XBXB(正常)XBXb(正常)男孩一半患病XbXbXBYXbY(色盲)XBXb(正常)男孩全部患病XBXBXbYXBY(正常)XBXb(正常)全部正常XBXbXbYXBY(正常)XbY(色盲)XBXb(正常)XbXb(色盲)男女各有一半患病XbXbXbYXbY
10、(色盲)XbXb(色盲)全部患病应用指南(1)可用组合子代中的表现型确定性别。(2)可用组合根据子代的结果,确定亲本中显性性状或隐性性状与父本或母本的对应关系。(3)可用组合确定基因位置是在常染色体上还是 X染色体上。对位训练3(2010海南生物,15)某对表现型正常的夫妇生出一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,该女儿与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()A1/2 B1/4 C1/6 D1/8解析 设控制色觉的基因为 B、b。由题意,正常夫妇生有色盲儿子,可知该夫妇基因组成为 XBYXBXb,则其女儿的基因组成为 1/2XBXB或 1/2XBXb,表现正常的男
11、性的基因型为 XBY,因此 XBY1/2XBXB或 XBY1/2XBXb得红绿色盲携带XBXb的概率为 1/21/41/8。答案 D4(2009广东卷,8)下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者9 的性染色体只有一条 X 染色体,其他成员性染色体组成正常。9 的红绿色盲致病基因来自于()A.1 B2 C3 D4答案 B考点 55 遗传病的特点及遗传系谱的判定1遗传病的特点(1)伴 Y 遗传只有男性患病 伴X:女患者多于男患者;父病其女儿、母亲全病常染色体:与性别无关伴X:男患者多于女患者;母病其父和儿子全病常染色体:与性别无关(3)隐性发病率低(2)显性代代遗传2遗传系谱的判定第一步:确定是否
12、是伴 Y 染色体遗传病(1)判断依据:所有患者均为男性,无女性患者,则为伴 Y 染色体遗传。(2)典型系谱图第二步:确定是否是细胞质遗传病(1)判断依据:只要母病,子女全病;母正常,子女全正常。(2)典型系谱图第三步:判断显隐性(1)双亲正常,子代有患者,为隐性,即无中生有。(图 1)(2)双亲患病,子代有正常,为显性,即有中生无。(图 2)(3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(图 3)第四步:确定是否是伴 X 染色体遗传病(1)隐性遗传病女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。(图 4、5)女性患者,其父和其子都患病,可能是伴 X 染色体遗传。(图 6、7)(2)显
13、性遗传病男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。(图 8)男性患者,其母和其女都患病,可能是伴 X 染色体遗传。(图 9、10)第五步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;若在系谱图中隔代遗传,则最可能为隐性遗传病,再根据患者性别比例进一步确定。(2)典型图解上述图解最可能是伴 X 显性遗传。提醒注意审题“可能”还是“最可能”,某一遗传系谱“最可能”是_遗传病,答案只有一种;某一遗传系谱“可能”是_遗传病,答案一般有几种。对位训练5如图所示为某一遗传病的系谱图,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
14、这种遗传病女性发病率高于男性C该遗传病不可能是 X 染色体上的隐性遗传病D子女中的致病基因不可能来自父亲解析 父母正常,子女患病,则该病为隐性遗传病。女儿患病,父亲正常,该病一定不是 X 染色体上的隐性遗传病,因为若该遗传病为 X 染色体上的隐性遗传病,则子代中女儿一定不患病。答案 C6分析下面家族中某种单基因遗传病的系谱图,下列相关叙述中正确的是 ()A该遗传病为伴 X 染色体隐性遗传病B8 和5 基因型相同的概率为 2/3C10 肯定有一个致病基因是由1 传来的D8 和9 婚配,后代子女发病率为 1/4B方法体验伴性遗传中配子或个体致死分析致死作用可以发生在不同的阶段,在配子期致死的称为配
15、子致死,在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。不论配子致死还是合子致死,在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析,在分析致死类型后,再确定基因型和表现型的比例。典例 女娄菜是雌雄异株 XY 型性别决定的被子植物。女娄菜的宽叶(XB)对窄叶(Xb)是显性。实验研究中发现,窄叶型含 Xb 的花粉粒死亡。(1)如果要证明含 Xb 的花粉粒死亡,而且子代的表现型都是宽叶型,你将选择基因型为_的两个亲本进行杂交。(2)如果要使子代的宽叶和窄叶的分离比为 31,你应选择基因型为_的两个亲本进行杂交。(3)既然窄叶型含 Xb 的花粉粒死亡,那么在雌性植株中一般不会出现窄叶型个体。请利用所学的生物学知识
16、,简述一种可较快获得窄叶型雌性植株的育种方法。解析 XbY 个体产生 Xb 花粉粒致死只能产生 Y 染色体XbXb个体不能出现 女娄菜的叶型属于伴 X 染色体遗传。由于含 Xb的花粉粒死亡,窄叶型雄性植株只能产生含 Y 染色体的可育配子,故雌性植株一般不会出现窄叶型个体;窄叶型雄性植株是由雌性植株提供的含 Xb的卵细胞来决定的;宽叶型雌性植株(基因型可为 XBXB、XBXb)则取决于雄性植株提供的含 XB 的花粉;杂合子的宽叶型雌性植株中的 Xb来自卵细胞。要获得窄叶型雌性植株,只有借助遗传育种途径,而较快的育种方法就是单倍体育种。单倍体育种植物体细胞杂交答案(1)XBXBXbY (2)XBX
17、bXBY (3)单倍体育种:将宽叶型雌性植株的卵细胞提取出来进行离体培养得到单倍体植株,从中选出窄叶型植株,再用秋水仙素溶液处理诱导染色体加倍,可得到稳定遗传的窄叶型雌性植株(也可采用植物细胞工程育种的方法)。易错警示混淆“男孩患病”和“患病男孩”的概率计算典例 1 如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(1 不携带致病基因)。下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述,不正确的是 ()A从系谱图中可以看出,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传,乙病的遗传方式为 X 染色体上的隐性遗传B若1 与5 结婚,生患病男孩的概率为 1/8C若1 与4 结婚,生两病兼发孩子的概率为 1/24D若1 与4
18、结婚,后代中只患甲病的概率为 7/12错因分析 对伴性遗传和常染色体上“患病男孩”和“男孩患病”概率模糊不清。解析 由图中5 和6 患甲病,所生女儿3 正常,可知甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传。1 不携带致病基因,所生儿子患有乙病,可知乙病的遗传方式为 X 染色体上的隐性遗传。设甲病由基因 A、a 控制,乙病由基因 B、b 控制,则1的基因型为 1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,5的基因型为 aaXBY,他们生出患病男孩(基因型为 aaXbY)的概率为 1/21/41/8。单纯考虑甲病,1 的基因型为 aa,4的基因型为 1/3AA、2/3Aa,故后代患甲病的概率为 2/3;单纯考
19、虑乙病,1的基因型为 1/2XBXB、1/2XBXb,4的基因型为 XBY,故后代患乙病的概率为 1/21/41/8,可知生两病兼发孩子的概率为 2/31/81/12;只患甲病的概率为 2/31/127/12。答案 C纠错笔记(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上,由于常染色体与性染色体是自由组合的,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则:患病男孩的概率患病孩子的概率1/2男孩患病的概率患病孩子的概率(2)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律,即从
20、双亲基因型推出后代的患病情况,然后再按以下规则:患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率后代男孩中患病者的概率对 X、Y 染色体上同源区段和非同源区段上基因的遗传混淆不清 典例 2已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于 X 染色体上区段(与 Y 染色体非同源区段)上的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)和截毛(b)由X和Y染色体上区段(同源区段)上的一对等位基因控制,且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是()A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1中不会出现截毛B若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1中不会出现白眼C若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1
21、中会出现截毛D若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1中会出现白眼错因分析 对 X、Y 同源和非同源区段上基因的遗传规律不清楚。解析 分析题意可知,纯种野生型雄果蝇(XBYB)与突变型雌果蝇(XbYb)杂交,子代为 XBXb(刚毛)和 XbYB(刚毛),A 正确。纯种野生型雄果蝇(XAY)与突变型雌果蝇(XaXa)杂交,子代为 XAXa(红眼)和 XaY(白眼),B 错误。纯种野生型雌果蝇(XBXB)与突变型雄果蝇(XbYb)杂交,子代为 XBXb(刚毛)和 XBYb(刚毛),C 错误。纯种野生型雌果蝇(XAXA)与突变型雄果蝇(XaY)杂交,子代为 XAXa(红眼)和 XAY(红眼),
22、D 错误。答案 A纠错笔记(1)人的性染色体上不同区段图析:X 和 Y 染色体有一部分是同源的(图中区段),该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的(图中的1、2 区段),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XBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXb1(伴Y 遗传)XYBXYb2(伴X 遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb提醒基因在、1、2 任何区段上都与性别有关,在男性、女性中的发病率都不相同。若将上图改为果蝇的性染色体,应注意大而长的为 Y 染色体,短而小的为 X 染色体,
23、且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。若将上图改为“ZW 型性染色体”,注意 Z 与 X 的对应,W 与 Y 的对应关系。检测落实体验成功 题组一 伴性遗传特点1抗维生素 D 佝偻病是由位于 X 染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是 ()A男患者与女患者结婚,其女儿正常B男患者与正常女子结婚,其子女均正常C女患者与正常男子结婚,其儿子正常、女儿患病D患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因解析 伴 X 染色体显性遗传病的遗传特点是:患者中女性多于男性,连续、交叉遗传,表现为父病,女必病,子病母必病。女患者若为杂合子(设基因型为 XAX
24、a),与正常男子结婚,儿子和女儿均有一半的患病概率。正常个体不可能携带显性致病基因。答案 D2人类的红绿色盲基因位于 X 染色体上,母亲为携带者,父亲色盲,生下 4 个孩子,其中一个正常,2 个携带者,一个色盲,他们的性别是 ()A三女一男或全是男孩 B全是男孩或全是女孩C三女一男或两女两男 D三男一女或两男两女解析 携带者一定为女性,正常的一定为男孩,色盲患者既可能为男孩也可能为女孩。答案 C题组二 伴性遗传概率计算3人类有一种遗传病,牙齿因缺少珐琅质而呈棕色,一患病男子与一正常的女子结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则他们的()A儿子与正常女子结婚,后代患病概率为 1/4B儿子与正常女子
25、结婚,后代患者一定是女性C女儿与正常男子结婚,其后代患病概率为 1/2D女儿与正常男子结婚,后代患者一定是男性解析 由题干中“一患病男子与一正常女子结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常”可知,牙齿棕色为 X 染色体上的显性遗传。若该病由基因 B、b 控制,则其儿子的基因型为XbY,女儿的基因型为XBXb。儿子(XbY)与正常女子(XbXb)结婚,后代全部正常;女儿(XBXb)与正常男子(XbY)结婚,XBXbXbYXBXb(患病女性)、XbXb(正常女性)、XBY(患病男性)、XbY(正常男性),其后代患病概率为 1/2。答案 C4人类的先天性白内障是常染色体显性遗传病,低血钙佝偻病是伴 X 染
26、色体显性遗传病,一个先天性白内障男性(血钙正常)和一个低血钙佝偻病女性(眼球正常)婚配,生有一个正常女孩。该夫妇又生下一男一女双胞胎,则两个孩子均正常的可能性为 ()A1/16 B1/8 C1/32 D1/64解析 设先天性白内障由基因 A、a 控制,低血钙佝偻病由基因 B、b 控制。由于生有一个正常女孩,因此该夫妇的基因型是 AaXbY、aaXBXb,该夫妇又生下一男一女双胞胎,则所生女儿正常的概率是 1/4,儿子正常的概率是 1/4,则两个孩子均正常的可能性为 1/16。答案 A题组三 遗传系谱判定5以下家系图中最可能属于常染色体上的隐性遗传、Y染色体遗传、X 染色体上的显性遗传、X 染色
27、体上的隐性遗传的依次是 ()ABC D解析 存在“无中生有”的现象,应是隐性遗传,又因为患病的女儿其父亲正常,因此是常染色体上的隐性遗传。代代有患者,患病男性的女儿都有病,且第二代中两患病者的后代中出现正常男性,因此最可能是 X 染色体上的显性遗传。存在“无中生有”现象,是隐性遗传,且“母患子必患、女患父必患”,因此最可能是 X 染色体上的隐性遗传。存在明显的传男不传女现象,因此最可能是 Y 染色体遗传。答案 C6(2009江苏卷,33)在自然人群中,有一种单基因(用 A、a 表示)遗传病的致病基因频率为 1/10 000,该遗传病在中老年阶段显现。一个调查小组对某一家族的这种遗传病所做的调查
28、结果如图所示。请回答下列问题。(1)该遗传病不可能的遗传方式是_。(2)该种遗传病最可能是_遗传病。如果这种推理成立,推测5 的女儿的基因型_。(3)若3表现正常,那么该遗传病最可能是_,则5 的女儿的基因型为_。解析 由1 生出健康的1 知该遗传病不可能是 Y 染色体遗传,由5 生出患病的5 知该遗传病不可能是 X染色体隐性遗传。该病具有世代连续性,且男患者的女儿都患病,所以最可能是 X 染色体显性遗传病。若3 表现正常,该遗传病最可能是常染色体显体遗传病,所以5 的基因型是 Aa,而与其婚配的男性的基因型可能是 AA 或 Aa或 aa,则其女儿的基因型为 AA 或 Aa 或 aa。答案(1)Y 染色体遗传和 X 染色体隐性遗传(2)X 染色体显性 XAXA、XAXa、XaXa(3)常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa返回