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1、课标版课标版 生物生物第16讲伴性遗传知识一基因位于染色体上知识一基因位于染色体上一、萨顿的假说1.提出者:萨顿。知识梳理知识梳理2.研究方法:类比推理法。3.内容:基因位于染色体上。4.依据:基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系,具体如下表: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自由组合非同源染色体自由组合二、基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根)1.问题的提出(1)果蝇杂交实验P
2、红眼()白眼()F1红眼(和)F2红眼(、)白眼()=31(2)分析2.假设与解释(1)假设:控制果蝇红眼、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。(2)对杂交实验的解释(如图)3.测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配雌性红蝇雌性白蝇雄性红蝇雄性白蝇=1111。测交子代中雌性白蝇与雄性红蝇交配,子代中雌蝇都为红眼,雄蝇都为白眼。4.结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上基因位于染色体上。1.判断有关基因与染色体关系叙述的正误。(1)萨顿利用假说演绎法,推测基因位于染色体上。()(2)所有的基因都位于染色体上。()(3)体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因
3、。()(4)非等位基因在形成配子时都是自由组合的。()(5)类比推理的结论不一定正确;假说演绎的结论是正确的。()(6)一条染色体上有很多基因,基因在染色体上呈线性排列。()2.萨顿依据“基因和染色体的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,以下哪项不属于他所依据的“平行”关系()A.基因和染色体,在体细胞中都是成对存在,在配子中都只有成对中的一个B.非同源染色体上的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而形成的D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子
4、形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构答案C基因与染色体的平行关系表现在:基因在杂交过程中保持完整性、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;体细胞中基因、染色体成对存在,配子中二者都是成单存在;成对的基因、染色体都是一个(条)来自母方,一个(条)来自父方;非同源染色体上的非等位基因、非同源染色体在形成配子时都可自由组合。3.(2014山东济南外国语学校质检,17)下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是()A.萨顿利用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说B.摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上C.抗维生素D佝偻病的基因位于常染色体上D.基因在染色体上呈线性排列,
5、每条染色体上都有若干个基因答案C萨顿根据基因与染色体行为的平行性,运用类比推理法,提出基因在染色体上的假说;摩尔根等人则通过假说演绎法用实验证明基因在染色体上;抗维生素D佝偻病的基因位于X染色体上;每条染色体上都有若干个基因,基因在染色体上呈线性排列。4.萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下:P红眼(雌)白眼(雄)F1红眼(雌、雄)F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/41/4请回答下列问题:(1)上述果蝇杂交实验现象(填“支持”或“不支持”)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果
6、蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体,1对性染色体)的事实,摩尔根等人提出假设“”,从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)(2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一:P红眼(F1雌)白眼(雄)测交子代红眼(雌)红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/41/41/41/4(说明:测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的F1)上述测交实验现象并不能充分验证其假设,其原因是。为充分验证其假设,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。(要求:写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可,控制眼色的等位基因为B、b。提示:亲
7、本从上述测交子代中选取)写出实验亲本的基因型:,预期子代的基因型:。答案(1)支持控制眼色的基因只位于X染色体上(2)控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于X染色体上,测交实验结果皆相同XbXb、XBYXBXb、XbY解析(1)摩尔根的杂交实验说明果蝇红眼和白眼的遗传符合分离定律,又由于白眼性状始终与性别相联系,由此摩尔根推测控制果蝇红白眼的基因位于性染色体X上。(2)由于测交实验子代性状与性别无关,控制眼色的基因无论位于常染色体还是位于X染色体上,测交结果都相同,因此不能充分验证假设。为充分验证假设,选用的杂交组合要求子代性状与性别有关,常选用隐性雌和显性雄个体杂交:PXbXbXBY测交子
8、代XBXb(红眼)XbY(白眼)知识二伴性遗传知识二伴性遗传一、伴性遗传的类型与特点1.概念:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。2.将下列遗传病的类型和特点连线二、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抗VD佝偻病男正常生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩正常2.根据性状推断后代性别,指导生产实践(1)鸡的性别决定(2)控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。(3)杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交(4)选择:从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。识记题组一、性染色体性别(1
9、)-c-(2)-a-(3)-a-(4)-b-二、女男ZWZZZ非芦花芦花非芦花1.判断有关伴性遗传说法的正误。(1)性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。()(2)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。(2012江苏单科,10B)()(3)性染色体上的基因只在生殖细胞中表达。()(4)初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(2012江苏单科,10D)()(5)各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体。()(6)X、Y染色体上不存在等位基因。()2.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区()和非同源区(、)如图所示。下列有关叙述中错误的是()A.片段上隐
10、性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性B.片段上基因控制的遗传病,男性患病率不一定等于女性C.片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性D.由于X、Y染色体互为非同源染色体,故人类基因组计划要分别测定答案D片段上隐性基因控制的遗传病,对于女性而言,必须纯合才致病,而男性只要有此致病基因就会患病,因此男性患病率高于女性;片段只位于Y染色体上,片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性;X、Y染色体互为同源染色体,人类基因组计划要分别测定,是因为X、Y染色体存在非同源区。3.果蝇的红眼为伴X显性遗传,其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中,通过子代果蝇的眼色即可直接判断全部个体性别的是()A.杂合红眼雌果蝇红
11、眼雄果蝇B.白眼雌果蝇红眼雄果蝇C.杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇D.白眼雌果蝇白眼雄果蝇答案B设相关基因为B、b,白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的交配可表示为XbXbXBYXBXb、XbY,后代中红眼果蝇均为雌性,白眼果蝇均为雄性。4.(2014北京东城联考,18)鸡的性别决定方式为ZW型,k基因是Z染色体上的隐性致死基因。含k基因的杂合子雄鸡与正常的雌鸡交配,共孵化出120只小鸡。这120只鸡的雌雄比例为()A.雌雄=21B.雄雌=21C.雌雄=11D.雌雄=31答案B亲本雄鸡的基因型为ZKZk,雌鸡的基因型为ZKW,则有:ZKZkZKZKZKZKZkWZKWZkW(死亡)可知子代中雄雌=21。突破一性
12、别决定的方式突破一性别决定的方式1.性染色体决定性别(1)染色体种类重难突破重难突破(2)XY型与ZW型性别决定的比较知能拓展性染色体与不同生物的基因组测序类型项目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11一种,含Z雌性个体XXZW雌配子一种,含XZ、W两种,比例为11生物种类人类果蝇水稻玉米体细胞染色体数4682420基因组测序染色体24(22常+X、Y)5(3常+X、Y)1210原因X、Y染色体非同源区段基因不同雌雄同株,无性染色体2.染色体组数决定性别3.环境因子决定性别:有些生物性别完全由环境决定。典例1自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变为公鸡。
13、已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是()A.10B.11C.21D.31解题关键解析鸡的性别由性染色体决定,为ZW型。正常情况下,母鸡性染色体为ZW,公鸡为ZZ;如果性反转公鸡ZW与正常母鸡ZW交配,后代正常发育鸡的性染色体组成为ZWZZ=21,母鸡与公鸡的比例是21。答案C1-1下列有关性别决定的叙述,正确的是()A.植物体细胞中的染色体都只有常染色体B.X、Y染色体是一对同源染色体,但其形状和功能不完全相同C.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子D.性染色体上的基因所控制的性状的遗传都随性别不同而有差异答案B解析某些雌
14、雄异体的植物有常染色体和性染色体之分,A错;含X染色体的配子既可能是雌配子也可能是雄配子,C错。1-2关于性染色体及其基因遗传方式的叙述中,不正确的是()A.性染色体上的基因的遗传方式与性别相联系B.XY型生物体细胞内含有两条异型的性染色体C.体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体D.XY型生物体细胞内如果含有两条同型的性染色体可表示为XX答案B解析XY型生物雌性个体的体细胞中有两条同型性染色体XX,雄性个体的体细胞中有两条异型性染色体XY。突破二X、Y染色体上基因的传递规律1.X、Y染色体同源区段的基因的遗传(1)在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段则相互不存在等位基
15、因。(2)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:XaXaXaYAXaYAXaXa(全为显性)(全为隐性)XaXaXAYaXAXaXaYa(全为显性)(全为隐性)基因的位置Y染色体非同源区段基因的传递规律X染色体非同源区段基因的传递规律隐性基因显性基因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2.X、Y染色体非同源区段的基因的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
16、症、血友病抗维生素D佝偻病1.基因位置的判断方法(1)在常染色体上还是在X染色体上已知性状的显隐性未知性状的显隐性(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上2.根据性状判断生物性别的实验设计伴X隐性遗传中,隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,在子代中雌性个体都表现为显性性状,雄性个体都表现为隐性性状,图解如下:亲本:XaXaXAY子代:XAXaXaY(显性)(隐性)(1)之所以选择隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,是因为显性雄性个体(XAY)和隐性雌性个体(XaXa)都可以通过性状直接确定基因型。(2)对于ZW型性别决定的生物,由于雄性个体含有ZZ染色体,雌性个体含有
17、ZW染色体,故设计根据性状判断生物性别的实验时,应该选用显性的雌性个体和隐性的雄性个体杂交。典例2自然界的女娄菜(2N=46)为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型,下图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段),该部分存在等位基因;另一部分是非同源的(图中-1和-2区段),该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究,请回答相关问题:(1)若要测定女娄菜的基因组应该对条染色体进行研究。(2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段,则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb,而抗病雄性个体的基因型有。(3)现有各种表现型的纯种雌雄个
18、体若干,期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,则所选用的母本和父本的表现型分别应为。预测该实验结果并推测相应结论:。解析(1)雌雄异株植物的基因测序同人类一样需要测定常染色体和X、Y染色体。(2)若女娄菜抗病基因位于X、Y染色体上的同源区段,则抗病雄性个体的基因型有三种:XBYB、XBYb、XbYB。(3)验证抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,所采用的方法是选用显性的雄性纯种个体和隐性的雌性个体杂交。如果子代雌株均表现为抗病,雄株均表现为不抗病,则这种基因只位于X染色体上;如果子代雌株与雄株均表现为抗病,则这种基因位于X、Y
19、染色体的同源区段。答案(1)24(2)XBYB、XBYb、XbYB(3)不抗病(雌性)、抗病(雄性)子代雌株与雄株均表现为抗病,则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段子代雌株均表现为抗病,雄株均表现为不抗病,则这种基因只位于X染色体上2-1如图是人体性染色体的模式图。下列叙述不正确的是()A.位于区基因的遗传只与男性相关B.位于区的基因在遗传时,后代男女性状的表现一致C.位于区的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因D.性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中答案B解析位于区的基因在遗传时,后代男女性状的表现不一定一致。例如,XaXa与XAYa婚配,后代女性全部为显性类型,男性全部为隐性类型
20、;XAXa与XaYa婚配,后代女性、男性均是一半为显性类型,一半为隐性类型。女性的体细胞中,有两条X染色体,所以位于区的致病基因在女性的体细胞中也可能有等位基因。在体细胞和生殖细胞中都存在性染色体。2-2野生型果蝇有许多突变型,突变的情况也不一样:(1)如果突变型1野生型突变型1,野生型突变型1野生型,则可以推断控制果蝇突变型1的基因最可能的遗传方式是。(2)如果突变型2和野生型无论正交还是反交,后代大量个体都是突变型2,则可以推断控制果蝇突变型2的基因最可能位于染色体上,为性突变。(3)如果要确定突变型3白眼基因是位于X染色体上还是常染色体上(已知野生型红眼对突变型白眼为显性,雌雄果蝇均有红
21、眼和白眼类型),请用一次交配实验予以推断:所选亲本的表现型。推断理由是(至少写三种):a.。b.。c.。答案(1)细胞质遗传(2)常显(3)白眼雌果蝇红眼雄果蝇子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则该基因位于X染色体上子代中雌雄果蝇全部为红眼,则该基因位于常染色体上子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,则该基因位于常染色体上解析正反交结果不同,而且子代性状都与母本相同,说明该性状遗传方式最可能为细胞质遗传;突变型2和野生型正交与反交结果一致,子代性状都是突变型2,说明控制果蝇突变型2的基因在常染色体上,而且是显性基因;已知野生型红眼对突变型白眼为显性,雌雄果蝇均有红眼和白眼,要通过一次交配实验证明红眼、白眼基因的位置(是位于X染色体上还是常染色体上),可选用白眼雌果蝇红眼雄果蝇。
