高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律第三讲基因在染色体上与伴性遗传学案新人教版.docx
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高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律第三讲基因在染色体上与伴性遗传学案新人教版
第三讲 基因在染色体上与伴性遗传
[考纲展示]
伴性遗传（Ⅱ）
授课提示：
对应学生用书第104页
一、萨顿假说
1．提出者：
萨顿。
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因自由组合
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．果蝇的杂交实验——问题的提出
2．假设与解释——提出假设
（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）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→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝1∶1∶1∶1。
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。
5．研究方法：
假说—演绎法。
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。
[巧记助学] 萨顿假说，类比推理，结论正误，实验验证。
果蝇杂交，假说演绎，基因染（色）体，线性排列。
三、伴性遗传
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．伴性遗传的类型
类型
伴X染色体
隐性遗传
伴X染色体
显性遗传
伴Y染色
体遗传
基因
位置
隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上
显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上
致病基因位于Y染色体上
患者
基因型
XbXb、XbY
XAXA、XAXa、
XAY
XYM
（无显隐性之分）
遗传
特点
①男性患者多于女性患者
②隔代交叉遗传
③女患者的父亲和儿子一定患病
①女性患者多于男性患者
②具有世代连续性
③男患者的母亲和女儿一定患病
①患者全为男性
②遗传规律是父传子、子传孙
举例
血友病、红绿色盲
抗维生素D佝偻病
外耳道多毛症
四、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，女孩正常
抗维生素D佝偻病男×正常女
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。
1．萨顿运用类比推理提出了基因在染色体上的假说。
2．摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。
3．一条染色体上有许多基因，呈线性排列。
4．性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。
性别决定的方式有XY型和ZW型两种。
5．伴X隐性遗传病表现出隔代交叉遗传、男患者多于女患者、女患者的父亲和儿子都是患者的特点。
6．伴X显性遗传病表现出连续遗传、女患者多于男患者、男患者的母亲和女儿都是患者的特点。
7．伴Y遗传病表现出全为男性遗传特点。
关于伴性遗传的2个易混易错点
（1）伴性遗传有其特殊性
①雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。
②有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而存在像XbY或ZbW的单个隐性基因控制的性状也能表现。
③Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。
④性状的遗传与性别相联系。
在写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相联系。
（2）误认为XY染色体同源区段的遗传等同于常染色体遗传，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。
授课提示：
对应学生用书第106页
考点一 性染色体与性别决定
[核心考点通关]
1．性别决定的概念
雌、雄异体的生物决定性别的方式。
2．性染色体决定性别
（1）染色体种类
（2）XY型与ZW型性别决定的比较
类型
项目
XY型性别决定
ZW型性别决定
雄性个体
XY
ZZ
雄配子
X、Y两种，比例为1∶1
一种，含Z
雌性个体
XX
ZW
雌配子
一种，含X
Z、W两种，
比例为1∶1
3.染色体组数决定性别
4．环境因子决定性别：
有些生物性别完全由环境决定。
[题组突破演练]
题组 性别决定的类型分析
1．家蚕为ZW型性别决定，人类为XY型性别决定，则隐性致死基因（伴Z或伴X染色体遗传）对于性别比例的影响是（ ）
A．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例上升
B．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例下降
C．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例下降
D．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例上升
解析：
ZW型性别决定雄性是性染色体同型的，隐性致死基因（伴Z）易导致雌性个体部分死亡，从而使雄、雌比例上升。
XY型是雌性性染色体同型的，隐性致死基因（伴X）易导致男性个体部分死亡，从而使男、女比例下降。
答案：
B
2．（2017·浙江温州模拟）果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（R）对黑身（r）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（B）对粗眼（b）为显性。
如图是雄果蝇M（BbVvRRXEY）的四对等位基因在染色体上的分布。
（1）将果蝇体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，称为果蝇的________。
如图该雄果蝇M细胞中的染色体可以分成两类，1号和2号称为________，其余称为________。
（2）果蝇M眼睛的表现型是________。
（3）若考虑如图所示的基因，果蝇M可产生________种类型的配子（不考虑交叉互换）。
产生配子时，非等位基因B和v或b和V________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，原因是________________________________________________________________________。
（4）若选择残翅粗眼（vvbb）果蝇对M进行测交，子代的表现型及比例为____________（不考虑交叉互换）。
（5）果蝇M与基因型为________的个体杂交，子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状（只需写出相关基因）。
请用遗传图解表示该杂交过程。
（要求写出配子）
解析：
（1）将果蝇体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，称为果蝇的染色体组型（染色体核型）。
分析图示可知，该雄果蝇M细胞中的1号和2号染色体称为性染色体，其余称为常染色体。
（2）据图中信息，果蝇M含有显性基因E、B，所以眼睛的表现型为红眼和细眼。
（3）已知果蝇M的基因型为BbVvRRXEY，图中显示B和v连锁位于3号染色体上，b和V连锁位于4号染色体上，在减数分裂过程中，由于同源染色体分离，位于同一条染色体的基因通常随着这条染色体一起进入同一配子中，若不考虑交叉互换，果蝇M可产生BvRXE、BvRY、bVRXE、bVRY四种类型的配子；基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的传递规律，而B和b、V和v这两对等位基因位于同一对同源染色体的不同位置上，因此，产生配子时，非等位基因B和v或b和V不遵循自由组合定律。
（4）依题意，若只研究B和b、V和v这两对等位基因，则果蝇M的基因型为VvBb；若不考虑交叉互换，果蝇M产生两种比值相等的配子，即vB∶Vb＝1∶1，而残翅粗眼（vvbb）果蝇只产生一种基因型为vb的配子，将果蝇M与残翅粗眼（vvbb）果蝇进行测交，子代的表现型及比例为长翅粗眼（Vvbb）∶残翅细眼（vvBb）＝1∶1。
（5）图中信息显示，果蝇的红眼（E）和白眼（e）基因位于X染色体上，子代雄性的X染色体来自于母本。
若子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状，则需要母本同时具有红眼和白眼的基因，即果蝇M与基因型为XEXe的雌性个体杂交。
表示该杂交过程的遗传图解见答案。
答案：
（1）染色体组型（染色体核型） 性染色体 常染色体
（2）红眼细眼
（3）4 不遵循 两对等位基因位于同一对同源染色体上
（4）长翅粗眼∶残翅细眼＝1∶1
（5）XEXe 遗传图解如图所示：
考点二 X、Y染色体上基因的遗传方式
[核心考点通关]
1．X、Y染色体同源区段的基因的遗传
（1）X、Y染色体上不同区段图析：
X染色体和Y染色体有一部分是同源的（图中Ⅰ片段），该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的（图中Ⅱ1、Ⅱ2片段），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
男患者
女正常
女患者
Ⅰ
XBYB、XBYb、
XbYB
XbYb
XBXB、
XBXb
XbXb
Ⅱ1
（伴Y遗传）
XYB
XYb
Ⅱ2
（伴X遗传）
XBY
XbY
XBXB、
XBXb
XbXb
（3）X、Y染色体同源区段的基因遗传
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：
因此Ⅰ区段上的基因控制的性状遗传与性别仍有关。
2．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
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
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
人类红绿色盲症、血友病
抗维生素D 佝偻病
[题组突破演练]
题组一 X、Y染色体同源区段的基因遗传
特点分析
3．人的X染色体和Y染色体上存在着同源区段（Ⅱ）和非同源区段（Ⅰ、Ⅲ），如图所示。
由此可以推测（ ）
A．Ⅲ片段上的基因只存在于男性体内，Ⅰ片段上的基因只存在于女性体内
B．Ⅱ片段上的基因，其遗传特点与常染色体上的基因完全相同
C．Ⅰ片段上的基因不存在等位基因
D．同胞姐妹体内至少有一条X染色体相同
解析：
选项A不正确，男性体内也有X染色体，因此Ⅰ片段上的基因也存在于男性体内；选项B不正确，Ⅱ片段上的基因，其遗传也与性别相关，与常染色体上基因的遗传不完全相同；选项C不正确，在女性体内有两条X染色体，Ⅰ片段上的基因可存在等位基因；选项D正确，同胞姐妹体内一定有一条X染色体来自父亲，这条X染色体是相同的；来自母亲的X染色体可能相同，也可能不同。
答案：
D
4．（2017·湖南怀化统考）某多年生植物的性别是由性染色体XY决定的，现有一对相对性状高茎（A）与矮茎（a）。
但不知道其基因在常染色体是还是在性染色体上，于是进行探究实验。
可供选择的杂交实验材料有：
纯合雌性高茎、雌性矮茎、纯合雄性高茎、雄性矮茎。
（1）若通过一次杂交实验分析控制该性状的基因是位于常染色体上还是位于Ⅰ片段上，应选择的杂交组合是雌性________，雄性________。
若子代雌性表现______________，雄性表现________，表明控制该性状的基因位于Ⅰ片段上。
（2）若选择雌性矮茎与纯合雄性高茎杂交，子代雌性、雄性都表现为高茎，________（填“能”或“不能”）确定其基因的位置，理由是___________
________________________________________________________________________。
为了进一步探究，最简便的办法是选择F1的雄性高茎个体与________（基因型）雌性，再进行杂交，若F2中雌性表现全为________，雄性表现全为________，表明控制该性状的基因位于Ⅱ片段上。
（3）从题干所给的材料分析，控制该性状的基因________（填“会”或“不会”）位于Ⅲ片段上，原因是
________________________________________________________________________。
若控制生物一对性状的基因位于Ⅱ片段上，则一个比较大的种群中其基因型最多有________种。
（4）若是人类遗传病，则Ⅰ片段上的单基因遗传病，男性患病率高于女性患者的是________（填“显性”或“隐性”）遗传病。
解析：
（1）由图可知Ⅰ是X染色体特有的片段，如果要鉴定是在常染色体还是X染色体上可以用隐性的雌性和显性的纯合雄性杂交，如果子一代结果只有一种表现型，应是在常染色体上，如果子代雌性全部是高茎、雄性全部是矮茎，则在X染色体Ⅰ片段上。
（2）若选择雌性矮茎与纯合雄性高茎杂交，子代雌、雄性都表现为高茎，不能判断基因位置，因为有可能位于常染色体，也有可能位于XY同源区段，如XaXa和XAYA，子代雌雄都为高茎，F1雄性个体应是杂合子XaYA或Aa，与XaXa或aa杂交，如果F2雌性全部表现为矮茎，雄性全部为高茎说明位于Ⅱ片段上。
（3）由材料分析，该基因不会位于Ⅲ片段上。
Ⅲ片段是Y染色体上特有的，如果位于Ⅲ片段上，雌性中不会有该性状。
在X染色体和Y染色体同源区段（Ⅱ）基因型最多有7种，雌性3种，雄性4种。
（4）伴X染色体隐性遗传病男性患者高于女性患者。
答案：
（1）矮茎 纯合高茎 高茎 矮茎
（2）不能 位于常染色体和XY同源区段Ⅱ上子代雌雄都表现为显性 XaXa或aa 矮茎 高茎
（3）不会 若在Ⅲ片段上，雌性个体不可能有该性状的表现 7
（4）隐性
题组二 X、Y染色体非同源区段基因遗传特
点分析
5．果蝇的眼色由一对等位基因（A、a）控制，在纯种暗红眼♀×纯种朱红眼♂的正交实验中，F1只有暗红眼；在纯种暗红眼♂×纯种朱红眼♀的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。
则下列说法错误的是（ ）
A．这对基因位于X染色体上，显性基因为暗红色基因
B．正交、反交实验可以确定控制眼色的基因是在X染色体上还是常染色体上
C．正反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是XAXa
D．反交实验中，F1雌雄性个体交配，子代雄蝇暗红眼和朱红眼的比例为3∶1
解析：
果蝇眼色正反交实验结果不同，又与性别相关联，因此控制该性状的基因位于X染色体上，且暗红色对朱红色为显性，A、B正确；正交实验中，雌、雄果蝇的基因型分别是XAXA、XaY，反交实验中，雌、雄果蝇的基因型分别是XaXa、XAY，因此正反交的雌性子代果蝇的基因型都是XAXa，C正确；反交实验F1雌雄性个体分别为XAXa、XaY，其相互交配的子代，雄蝇中暗红眼和朱红眼的比例为1∶1，D错误。
答案：
D
6.
果蝇是XY型性别决定的生物，已知决定果蝇刚毛（B）和截毛（b）的基因位于图中X、Y染色体的Ⅰ区域。
请分析回答下列问题：
（1）雄果蝇的精原细胞在减数分裂过程中X和Y染色体上能联会的区域是__________（填序号），在该区域上控制性状的基因都是__________（填“成对”或“成单”）的。
（2）分别写出刚毛雌果蝇和刚毛雄果蝇的各种可能的基因型：
①刚毛雌果蝇________；②刚毛雄果蝇________。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中含有B、b两个基因，请设计一个杂交实验以证明B、b两个基因在X、Y染色体上的情况：
①实验方案：
________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测实验结果和结论：
______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）在减数分裂过程中X和Y染色体上能联会的区域是X和Y染色体上的同源区域，即Ⅰ区域，在该区域上控制性状的基因都是成对的。
（2）刚毛雌果蝇的基因型可能为XBXB、XBXb，刚毛雄果蝇的基因型可能为XBYB、XBYb、XbYB。
答案：
（1）Ⅰ 成对
（2）XBXB、XBXb XBYB、XBYb、XbYB
（3）①选用截毛雌果蝇与该刚毛雄果蝇杂交，观察后代中雌雄个体表现的情况 ②如果后代中雄性个体都为截毛，说明该刚毛雄果蝇的B、b分别位于X和Y染色体上，即该雄果蝇的基因型为XBYb；如果后代中雄性个体都为刚毛，说明该雄果蝇的B、b分别位于Y和X染色体上，即该雄果蝇的基因型为XbYB
考点三 分析基因的位置与判断生物性别的实验设计（实验探究）
[核心考点通关]
1．实验法分析基因的位置
（2）在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
2．实验法判断生物性别
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：
（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。
[题组突破演练]
题组 染色体上基因位置及生物性别的判断
7．（2016·山东泰安检测）摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型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杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例1∶1
B．F1雌雄个体相互交配，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，且雌雄比例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
解析：
白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现野生型，雌雄比例1∶1，不能说明伴性遗传，A错误；摩尔根利用F1中雌雄果蝇杂交，子二代中，发现白眼只出现在雄果蝇中，雌果蝇全是红眼，最早说明白眼基因位于X染色体上，B正确；F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例1∶1，属于测交类型，不能说明伴性遗传，C错误；题目问的是最早能够判断，D项所述能说明控制性状的基因位于X染色体上，但不是最早的，D错误。
答案：
B
8．如图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因。
在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因，其中B和b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。
请据图分析回答下列问题：
（1）果蝇的B和b基因位于图甲中的________（填序号）区域，R和r基因位于图甲中的________（填序号）区域。
（2）红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为____________和____________。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究基因B和b在性染色体上的位置情况：
①可能的基因型：
________。
②设计实验：
_____________________________________________________。
③预测结果：
如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明__________________________
________________________________________________________________________；
如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明_________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）基因B、b在X、Y染色体上成对存在，所以位于同源区域，即图甲中的Ⅰ区域；R和r基因是X染色体上特有的基因，所以位于X染色体上的非同源区域，即图甲中的Ⅱ区域。
（2）红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为XRY及XRXR或XRXr。
（3）含有B和b两种基因的刚毛雄果蝇基因型为XBYb或XbYB。
若要判断基因B和b在性染色体上的位置情况，可进行测交实验，即让该刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇（XbXb）杂交，有以下两种情况：
XBYb×XbXb→XBXb（刚毛雌）、XbYB（截毛雄）；XbYB×XbXb→XbXb（截毛雌）、XbYB（刚毛雄），由此可判断基因B和b在X、Y染色体上的位置。
答案：
（1）Ⅰ Ⅱ
（2）XRY XRXR或XRXr
（3）①XBYb或XbYB
②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型情况
③基因B和b分别位于X和Y染色体上 基因B和b分别位于Y和X染色体上
9．某种果蝇有长翅、小翅和残翅，长翅为野生型，小翅和残翅均为突变型。
若该性状由A、a和B、b基因决定（A、a位于常染色体上，B、b位于性染色体上）。
现用纯种小翅果蝇和纯种残翅果蝇进行正反交实验，根据所学知识回答下列问题：
（1）杂交一中，子一代基因型为________，子二代小翅中纯合体比例为________。
（2）杂交二中，子二代基因型种类为________种，子二代中雌蝇的表现型及比例为________________________________________________________________________。
（3）若探究杂交二中产生的子二代中小翅雄性果蝇是否为纯合体，可与________________进行测交实验，若子代表现型及比例为________，说明该小翅雄果蝇为杂合体。
解析：
（1）据杂交二亲代为纯合子，后代雌果蝇全为长翅、雄果蝇全为小翅，可知亲代小翅雌性果蝇基因型为AAXbXb，残翅雄性果蝇的基因型为aaXBY，从而确定小翅基因为b位于X染色体上；若假设长翅和残翅基因位于X染色体上，无法推出相应结果。
杂交一中，残翅雌性果蝇的基因型为aaXBXB，小翅雄性果蝇的基因型为AAXbY，子一代雌性的基因型为AaXBXb，雄性的基因型为AaXBY，表现型为长翅；子二代小翅中AAXbY∶AaXbY＝1∶2，则子二代小翅中纯合体AAXbY占1/3。
（2）杂交二中，子一代的基因型为AaXBXb和AaXbY，则子二代的基因型有12种，即AAXBXb、AAXbXb、2AaXBXb、2AaXbXb、aaXBXb、aaXbXb、AAXBY、AAXbY、2AaXBY、2AaXbY、aa
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