高三生物一轮复习优质学案基因在染色体上伴性遗传和人类遗传病Word文件下载.docx
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配子
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(拓展探究)
(1)证明者:
摩尔根。
(2)研究方法:
假说—演绎法。
(3)研究过程
①观察实验(摩尔根先做了实验一,紧接着做了回交实验二)
实验一(杂交实验)
P 红眼(♀) ×
白眼(♂)
↓
F1红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(♀、♂) 白眼(♂)
3/4 1/4
实验二(回交实验)
F1 红眼(♀) ×
↓
红眼(♀) 白眼(♀) 红眼(♂) 白眼(♂)
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
②实验一中
③提出假说,进行解释
假说
假说1:
控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,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染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有
实验一
图解
实验二
疑惑
上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
④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说1,从而合理地解释了实验一和回交实验二。
为了验证假说,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,假说1得到了证实。
请同学们利用上述的假说1和假说2,绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解并预测结果。
控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有
控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有
⑤得出结论:
控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
⑥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。
归纳总结
(1)类比推理和假说—演绎法的比较:
类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理,并不是以实验为基础,推理与事实之间不具有必然性,结论不一定是正确的。
假说—演绎法是在观察基础上提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论,结论的得出以实验检验为依据,结果具有可靠性。
(2)“基因在染色体上”的证明:
萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论,摩尔根通过假说—演绎法证明了“基因在染色体上”。
1.判断下列关于萨顿假说的叙述
(1)萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上( ×
)
(2)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因( ×
(3)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”( √ )
(4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基因在染色体上的假说( ×
2.判断下列关于摩尔根实验的叙述
(1)摩尔根利用假说—演绎法证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上( √ )
(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇红眼为显性( √ )
(3)位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔定律,但表现为伴性遗传( ×
(4)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( ×
(5)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( √ )
聚焦摩尔根实验一
(1)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 F2中果蝇的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY。
F2果蝇自由交配时,雌果蝇产生的卵细胞XW∶Xw=3∶1,雄果蝇产生的精子XW∶Xw∶Y=1∶1∶2。
精子和卵细胞随机结合,如下表。
精子
卵子
1XW
1Xw
2Y
3XW
3XWXW
3XWXw
6XWY
1XWXw
1XwXw
2XwY
因此F3果蝇中红眼∶白眼=13∶3。
(2)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:
果蝇的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。
②两个亲本的基因型为XFXf×
XFY,请写出推导过程:
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。
综上所述,亲本的基因型为XFXf、XFY。
命题点 摩尔根实验拓展辨析
1.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∶1
B.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∶1
D.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
『答案』 B
『解析』 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。
2.已知果蝇红眼(A)和白眼(a)这对相对性状由位于X染色体(与Y染色体非同源区段)的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)和截毛(b)这对相对性状由X和Y染色体上(同源区段)一对等位基因控制,且隐性基因都系突变而来。
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中不会出现白眼
B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现截毛
C.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
D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现截毛
『解析』 若纯种野生型雄果蝇(XABYB)与突变型雌果蝇(XabXab)杂交,后代基因型为XabYB的个体表现型为白眼刚毛,则F1中会出现白眼雄果蝇,A项错误;
若纯种野生型雄果蝇(XABYB)与突变型雌果蝇(XabXab)杂交,后代基因型为XABXab和XabYB,所以F1中不会出现截毛果蝇,B项正确;
若纯种野生型雌果蝇(XABXAB)与突变型雄果蝇(XabYb)杂交,后代基因型为XABXab和XABYb,全表现为红眼,则F1中不会出现白眼果蝇,C项错误;
若纯种野生型雌果蝇(XABXAB)与突变型雄果蝇(XabYb)杂交,后代基因型为XABXab和XABYb,则F1中不会出现截毛果蝇,D项错误。
考点二 伴性遗传的特点与应用
1.性染色体的类型及传递特点
(1)类型:
ZW型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是ZW,雄性个体的性染色体组成是ZZ。
XY型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是XX,雄性个体的性染色体组成是XY。
(2)传递特点(以XY为例)
①X1Y中X1只能由父亲传给女儿,Y则由父亲传给儿子。
②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
③一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,应是相同的,但来自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
2.伴性遗传的概念
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
3.伴性遗传的特点
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;
若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
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X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;
若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是女性患者多于男性,图中显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
4.伴性遗传的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育
婚配实例
生育建议及原因分析
男性正常×
女性色盲
生女孩;
原因:
该夫妇所生男孩均患色盲
抗维生素D佝偻
病男性×
女性正常
生男孩;
该夫妇所生女孩全患病,而男孩正常
(2)根据性状推断性别,指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,请设计选育“非芦花雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。
①选择亲本:
选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
②遗传图解
③选择子代:
从F1中选择表现型为“非芦花”的个体保留。
1.判断下列关于性染色体的相关叙述
(1)人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体( ×
(2)性染色体上的基因都与性别决定有关( ×
(3)只有具性别分化的生物才有性染色体之分( √ )
(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( ×
(5)性染色体上的基因都随性染色体传递( √ )
(6)仅考虑性染色体,女性只能产生一种卵细胞,男性能产生两种精子( √ )
(7)女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2,男性的X染色体来自母亲的概率是1( √ )
2.判断下列关于伴性遗传及相关特点的叙述
(1)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( ×
(2)外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因( ×
(3)红绿色盲的遗传不遵循孟德尔的分离定律( ×
(4)一对表现正常的夫妇,生下了一个患病的女孩,则该致病基因一定是隐性基因且位于常染色体上( √ )
(5)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常( ×
(6)甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;
乙家庭夫妻表现都正常,但妻子的弟弟是红绿色盲患者。
从优生学的角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育男孩和女孩( √ )
据图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段(假设红绿色盲相关基因为B、b,抗维生素D佝偻病相关基因为D、d):
(1)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点?
提示 男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。
(2)色盲基因和抗维生素D佝偻病基因同样都是位于上图中的X的非同源区段,为什么前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”?
提示 因为色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病,而男性体细胞内只有一条X染色体