必修二 14 基因在染色体上 伴性遗传Word下载.docx
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7.玉米、小麦、西瓜等植物雌、雄同株,细胞内无性染色体( )。
8.减数分裂时,等位基因分离,非等位基因自由组合( )。
9.基因分离定律、自由组合定律的实质都与配子的形成有关( )。
连一连
巧记1:
基因在染色体上
萨顿假说,类比推理,结论正误,实验验证。
果蝇杂交,假说演绎,基因在染色体上线性排列。
巧记2:
遗传方式的判断
无中生有为隐性,
隐性伴性看女病,
父子都病是伴性;
有中生无为显性,
显性伴性看男病,
母女都病是伴性。
自我校对:
①染色体 ②染色体 ③染色体 ④类比推理 ⑤性别 ⑥XW ⑦XW ⑧Y ⑨染色体上
线性 ⑪性别 ⑫隐性致病 ⑬男性 ⑭隔代交叉 ⑮X ⑯女性 ⑰世代连续性 ⑱预测 ⑲优生 ⑳诊断
想一想:
不一定。
①真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。
②原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或者细胞质的质粒DNA上。
③多数生物是真核生物,所以说多数基因位于染色体上。
算一算:
由于男性中XbY就表现患病,女性中XbXb才患病,而XBXb为正常(携带者),所以两个Xb同时出现的概率为Xb·
Xb=7%×
7%=0.49%。
所以女性中红绿色盲患病的概率约为0.5%。
判一判:
1.×
2.×
3.×
4.×
5.√ 6.×
7.√ 8.×
9.√
连一连:
①-Ⅱ ②-Ⅰ ③-Ⅰ ④-Ⅴ ⑤-Ⅲ
基因位于染色体上(含性别决定)
一、基因位于染色体上
1.萨顿采用类比推理的方法提出“基因是由染色体携带者从亲代传给下一代的”的假说。
2.摩尔根的果蝇实验把一个特定基因(白眼基因w)和一条特定的染色体(X染色体)联系起来,证明了基因在染色体上,其杂交实验分析如下:
现象
实验证据
实验结论:
白眼基因(w)就在X染色体上(基因在染色体上)
二、性别决定与性别分化
1.性染色体决定性别的类型
项目
XY型
ZW型
性染色
体组成
雌性
常染色体+XX
常染色体+ZW
雄性
常染色体+XY
常染色体+ZZ
生物类型
所有哺乳动物、人类、果蝇、某些鱼类、两栖类等
鸟类、蛾蝶类
2.性别分化及影响因素
性别决定后的分化发育过程,受环境的影响,如:
(1)温度影响性别分化,如蛙的发育:
XX的蝌蚪,温度为20℃时发育为雌蛙,温度为30℃时发育为雄蛙。
(2)日照长短对性别分化的影响:
如大麻,在短日照、温室内,雌性逐渐转化为雄性。
(1)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。
雌雄同株的植物无性染色体。
(2)性染色体决定型是性别决定的主要方式,此外还有其他方式,如蜜蜂是由染色体组的倍数决定性别的。
(3)性别决定后的分化发育只影响表现型,基因型不变。
(4)性别相当于一对相对性状,其传递遵循分离定律。
本考点命题频率较低,既可单独命题,也可与遗传、变异结合综合出题,多以选择题为主。
【典例1】
(2012·
江苏单科,10)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )。
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
解析 本题主要考查性别决定和伴性遗传的相关知识。
染色体上的基因不都与性别决定有关,如色盲基因,故A错;
染色体上的基因都随染色体的遗传而遗传,故B对;
生殖细胞既有常染色体上的基因也有性染色体上的基因,它们都选择性的表达,故C错;
在减I时X和Y染色体分离,次级精母细胞中有的只含X染色体,有的只含Y染色体,故D错。
答案 B
【训练1】
下列关于人体染色体、基因和减数分裂的叙述中,错误的是( )。
A.基因的主要载体是染色体,所以染色体和基因的行为具有平行关系
B.在体细胞中,等位基因存在于成对的同源染色体上
C.减数分裂过程中,等位基因随着同源染色体的分离而分离
D.正常情况下,每个配子都含有体细胞中的每一对等位基因
解析 人的细胞核基因全部位于染色体上,而细胞核是基因的主要储存部位,所以染色体是基因的主要载体。
在体细胞中,基因成对存在于同源染色体上。
染色体和基因的行为具有平行关系,如等位基因随着同源染色体的分离而分离。
由于在减数第一次分裂后期同源染色体的分离,导致了在配子中不含有等位基因。
答案 D
伴性遗传的类型和遗传方式
高考地位:
5年28考
一、伴性遗传的概念、类型及特点
1.伴性遗传的概念的理解
(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,某一性状出现的概率不同。
2.X、Y染色体同源区段的基因的遗传
如图为X、Y染色体的结构模式图,I为X、Y染色体的同源区段。
假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别,如:
3.X、Y染色体非同源区段的基因的遗传
基因的位置
Y染色体非同源区段基因的传递规律
(伴Y遗传)
X染色体非同源区段(如上图Ⅲ)上基因的传递规律
隐性基因(伴X隐性)
显性基因(伴X显性)
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
子女正常双亲病;
父病女必病,子病母必病
特征
家族内男性遗传概率100%
隔代交叉遗传,男性多于女性
连续遗传,女性多于男性
举例
人类外耳道多毛症
人类红绿色盲、血友病
人类抗维生素D佝偻病
二、遗传病的特点及遗传系谱的判定
1.遗传病的特点
(1)细胞质遗传——母系遗传
下面
(2)、(3)、(4)均为细胞核遗传(如线粒体基因的遗传)
(2)伴Y遗传——只有男性患病(父传子的传递率100%)
(3)显性——连续遗传
(4)隐性——发病率低
有隔代遗传特点
2.遗传系谱的判定程序及方法
第一步:
确认或排除细胞质遗传
(1)若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表现型与母亲相同,则最可能为细胞质遗传。
如图1:
图1
母亲有病,子女均有病,子女有病,母亲必有病,所以最可能为细胞质遗传。
(2)若系谱图中,出现母亲患病,孩子有正常的情况,或者,孩子患病母亲正常,则不是母系遗传。
第二步:
确认或排除伴Y遗传
(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则最可能为伴Y遗传。
如图2:
图2
(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
第三步:
判断显隐性
(1)“无中生有”是隐性遗传病,如图3;
(2)“有中生无”是显性遗传病,如图4。
图3 图4
第四步:
确认或排除伴X染色体遗传
(1)在已确定是隐性遗传的系谱中
①女性患者,其父或其子有正常的,一定是常染色体遗传。
(图5、6)
②女性患者,其父和其子都患病,最可能是伴X染色体遗传。
(图7)
(2)在已确定是显性遗传的系谱中
①男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。
(图8)
②男性患者,其母和其女都患病,最可能是伴X染色体遗传。
(图9、图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;
再根据患者性别比例进一步确定。
(2)典型图解(图11)
图11
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。
伴性遗传及其应用是高考中的一个高频考点,在高考题中主要考查基因与性染色体之间的关系、表现型与性别之间的关系、基因型的书写方法、遗传概率的计算等。
结合系谱图考查伴性遗传是高考中常考的内容。
这类试题主要考查了伴性遗传的遗传方式和遗传特点。
试题一般以图文的形式呈现信息,理解图中所给信息是解答这类试题的关键。
【典例2】
(2011·
江苏单科,24)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。
相关分析正确的是(多选)( )。
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ3的致病基因均来自于Ⅰ2
C.Ⅱ2有一种基因型,Ⅲ8基因型有四种可能
D.若Ⅲ4与Ⅲ5结婚,生育一患两种病孩子的概率是
解析 由系谱图中Ⅱ4和Ⅱ5均患甲病,Ⅲ7不患甲病,推知甲病为常染色体显性遗传病;
由甲、乙两病其中一种为伴性遗传病,推知乙病为伴性遗传病,Ⅱ4和Ⅱ5不患乙病,生育了患乙病儿子Ⅲ6,知乙病是伴X染色体隐性遗传病;
若甲病用A表示,乙病用b表示,Ⅰ1的基因型为aaXBXb,Ⅰ2的基因型为AaXBY,Ⅱ3的基因型为AaXbY,Xb致病基因来自Ⅰ1;
由Ⅱ2的表现型知基因型为aaXBX-,由Ⅲ2患乙病推知Ⅱ2基因型为aaXBXb。
Ⅱ4的基因型为AaXBXb,Ⅱ5的基因型为AaXBY,Ⅲ8基因型有AaXBXB、AaXBXb、AAXBXB和AAXBXb四种可能;
Ⅲ4基因型为AaXBXb,Ⅲ5基因型为
AAXbY、
AaXbY,若Ⅲ4与Ⅲ5结婚,生育一患甲病孩子的概率为
+
×
=
,患乙病孩子的概率为
,生育一患两种病孩子的概率为
。
答案 ACD
(1)遗传系谱图的解题思路
①寻求两个关系:
基因的显隐关系;
基因与染色体的关系。
②找准两个开始:
从子代开始;
从隐性个体开始。
③学会双向探究:
逆向反推(从子代的分离比着手);
顺向直推(已知表现型为隐性性状,可直接写出基因型;
若表现型为显性性状,则先写出基因型,再看亲子关系)。
(2)对于系谱图中遗传病概率的计算,首先要判断出该病的遗传方式,再结合系谱图写出双亲的基因型,最后求出后代的表现型及比例。
如果是两种遗传病相结合的类型,可采用“分解组合法”,即从每一种遗传病入手,算出其患病和正常的概率,然后依题意进行组合,从而获得答案。
【训练2】
龙岩教学质检)在调查某种遗传病的过程中,发现某家庭成员的患病情况如图所示。
以下叙述正确的是( )。
A.Ⅲ1患该病的概率为0
B.Ⅰ1一定携带该致病基因
C.Ⅱ4不一定携带该致病基因
D.Ⅲ3携带该致病基因的概率为
解析 由系谱图可判定该遗传病为隐性遗传病,但不能确定是伴X染色体遗传,还是常染色体遗传;
不管是哪种遗传方式,Ⅱ3患病,Ⅰ1一定携带该致病基因;
由Ⅱ3和Ⅱ4的后代Ⅲ2是患者,可以确定不管属于哪种遗传方式,Ⅱ4一定携带该致病基因;
若此病为常染色体隐性遗传病,则Ⅲ3携带该致病基因的概率为1,若此病为伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ3携带该致病基因的概率为0;
若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ1患该病的概率为
规避2个误区
误区1 误认为XY染色体同源区段的遗传等同于常染色体遗传
点 拨 由于X、Y染色体传递与性别有关,如父方的X只传向女儿不传向儿子,而Y则相反,故XY染色体同源区段的基因在传递时也必将与性别相联系(如同源区段Y染色体上的基因只传向儿子),这与常染色体上基因传递有本质区别。
误区2 混淆“患病男孩”和“男孩患病”
点 拨 “患病男孩”和“男孩患病”包含的范围大小不同,进行概率运算时遵循以下规则:
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。
纠错演练
人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)(如图所示)。
由此可以推测( )。
A.Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅱ片段上某基因控制的遗传病,患病率与性别有关
C.Ⅲ片段上某基因控制的遗传病,患者全为女性
D.Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病率高于男性
解析 分析图示可知,Ⅲ片段上有控制男性性别决定的基因;
Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病,男性患病率应高于女性;
由于Ⅲ片段为X、Y染色体的非同源区,所以Ⅲ片段上某基因控制的遗传病,患者全为男性;
尽管Ⅱ片段为X、Y染色体的同源区,但Ⅱ片段上某基因控制的遗传病与常染色体遗传并不相同,而是与性别有关,有时男性患病率并不等于女性,如①XaXa×
XAYa后代中所有显性个体均为女性,所有隐性个性均为男性;
②XaXa×
XaYA后代中所有显性个体均为男性,所有隐性个体均为女性。
基因和染色体的关系(含性别决定)
1.(2010·
海南单科,14)下列叙述中,不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是( )。
A.基因发生突变而染色体没有发生变化
B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半
D.Aa杂合子发生染色体缺失后,可表现出a基因的性状
解析 基因突变是基因内部个别碱基对的突变,它不影响染色体的结构和数目。
所以A项不能说明核基因和染色体行为存在平行关系。
答案 A
2.(2011·
福建理综,5)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW、♂ZZ)。
曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合,也可以发育成二倍体后代。
遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:
卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。
若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是( )。
A.雌∶雄=1∶1B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1D.雌∶雄=4∶1
解析 由题中提供的信息可知,雌火鸡(ZW)的卵细胞有两种,即含Z的卵细胞和含W的卵细胞。
根据卵细胞形成的特点,若产生的卵细胞中含Z,则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是:
Z、W、W,卵细胞与这三个极体结合形成ZZ、ZW、ZW的后代;
若产生的卵细胞中含W性染色体,则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是W、Z、Z,卵细胞与其同时产生的极体结合形成WW、ZW、ZW的后代,又知WW的胚胎不能存活,由此可推测产生后代的雌雄比例为4∶1。
3.(2012·
福建理综,27)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。
杂交实验如图1。
P 裂翅♀ ×
非裂翅♂
F1
图1
请回答下列问题。
(1)上述亲本中,裂翅果蝇为________(纯合子/杂合子)。
(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。
请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。
请写出一组杂交组合的表现型:
________(♀)×
________(♂)。
(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。
两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。
这两对等位基因________(遵循/不遵循)自由组合定律。
以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将________(上升/下降/不变)。
解析 此题考查遗传定律的应用与伴性遗传的相关知识。
(1)显性个体与隐性个体杂交后代显、隐性之比为1∶1,符合测交后代的表现型比例,故亲本裂翅果蝇为杂合子。
(2)根据题图,无法判定该等位基因的位置。
若亲本基因型为XAXa、XaY,其杂交后代也可呈现题中实验结果。
(3)若要通过一次杂交实验鉴别某对等位基因是在常染色体上还是在X染色体上,应选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交或雌雄显性个体杂交,如果杂交后代显、隐性性状的表现与性别有关,则该对等位基因位于X染色体上,否则,位于常染色体上。
(4)两对等位基因位于同一对同源染色体上,遗传时不遵循自由组合定律。
基因型为AaDd的裂翅果蝇逐代自由交配,子代产生的胚胎将有AADD、AaDd、aadd三种,其中AADD、aadd胚胎致死,子代中只有AaDd存活,故后代中基因A的频率不变。
答案
(1)杂合子
(2)
P
×
↓
F1 XAXa XAY XaXa XaY
裂翅♀ 裂翅♂ 非裂翅♀ 非裂翅♂
1∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
(3)非裂翅(♀)×
裂翅(♂)[或裂翅(♀)×
裂翅(♂)]
(4)不遵循 不变
伴性遗传及其综合应用
4.(2012·
天津理综,6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;
长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。
现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1代的雄果蝇中约有
为白眼残翅。
下列叙述错误的是( )。
A.亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占
C.F1代出现长翅雄果蝇的概率为
D.白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
解析 本题主要考查了自由组合定律的应用和伴性遗传的相关知识。
结合题干信息可知,双亲均为长翅,F1代中有残翅,则双亲基因型为Bb和Bb,F1代中长翅∶残翅=3∶1,已知F1代的雄果蝇中约有
为白眼残翅,因为残翅占
,可推知白眼占
,得出亲本雌蝇为红眼长翅果蝇,基因型是BbXRXr,亲本雄蝇基因型为BbXrY,A正确;
亲本雌蝇的卵细胞中Xr占
,亲本雄蝇的精子中Xr占
,亲本产生的配子中含Xr的配子占
,B正确;
F1代出现长翅的概率为
,出现长翅雄果蝇的概率为
,C错误;
白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,其初级卵母细胞基因型为bbbbXrXrXrXr,经减Ⅰ后,次级卵母细胞基因型为bbXrXr,减Ⅱ后,产生bXr的卵细胞,D正确。
答案 C
5.(2011·
安徽理综,31Ⅰ)雄家蚕的性染色体为ZZ,雌家蚕为ZW。
已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因,结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因,T对t,G对g为显性。
(1)现有一杂交组合:
ggZTZT×
GGZtW,F1中结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________,F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________。
(2)雄性蚕产丝多,天然绿色茧丝销路好。
现有下列基因型的雄、雌亲本:
GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt,请设计一个杂交组合,利用幼蚕体色油质透明区别的特点,从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。
解析
(1)ggZTZT×
GGZtW杂交组合中子代的基因型为GgZTW、GgZTZt且比值为1∶1,所以结天然绿色茧的雄性个体占
F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体占
(2)若要通过一个杂交组合,利用幼蚕体色油质透明易于区分的特点,从F1中选结天然绿色茧的雄蚕用于生产,应选择ZtZt的雄性和ZTW的雌性;
要结天然绿色茧,选取的亲本应为ggZtZt和GGZTW,它们的后代全结天然绿色茧,雌性全为幼蚕体色油质(淘汰),雄性全为体色正常(保留)。
答案
(1)
(2)P ♂ggZtZt ×
GGZTW♀
↓
F1 GgZTZt GgZtW
从子代中淘汰油质透明的雌性个体,保留体色正常的雄性个体用于生产。
或P ♂GgZtZt ×
F1 GgZTZt GgZtW GGZTZt GGZtW
疑难聚焦,专讲专练(三)——遗传实验相关模式生物及重点题型专训
高考中“名题”频现的模式生物
模式生物简介
1.豌豆——自花传粉且闭花受粉,自然条件下都是纯种,相对性状明显且多种。
2.果蝇——易饲养、繁殖快,10多天就繁殖一代,一只雌蝇一生能产生几百个后代。
3.玉米——雌雄同株异花,易种植,杂交操作简便,子粒多、相对性状多而明显。
4.糯稻、粳稻——花粉粒(雄配子)不仅有长形、圆形之分,用碘液着色后有蓝色、棕色之分,减数分裂产生的花粉就可直接验证基因的分离现象、自由组合现象。
另外,拟南芥、小鼠、家兔、家鸽等都是常用的模式生物。
★★★★ 模式生物(豌豆、果蝇、玉米、粳稻、糯稻等)不仅在遗传学发展历程中作出不可替代的卓越贡献,而且在历年的高考试题中频频出现,这种趋势越来越明显,赋分值越来越高,应特别关注!
(2010·
山东理综,27)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。
请根据以下信息回答问题。
(1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交,F1全为灰体长翅。
用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。
如果用横线(——)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·
)表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为________和________。
F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为________。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。
控制刚毛和翅型的基因分别位于________和________染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是________。
控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为________和________。
F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是________。
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。
根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。
有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探