18学年高中生物遗传信息的传递规律第17课时果蝇的伴性遗传教学案北师大版2180308222.docx

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18学年高中生物遗传信息的传递规律第17课时果蝇的伴性遗传教学案北师大版2180308222

第17课时　果蝇的伴性遗传

[目标导读]　1.阅读教材图文，概述白眼果蝇伴性遗传的现象和摩尔根做出的解释。

2.分析图4－21，理解对果蝇伴性遗传的验证。

3.归纳伴性遗传的概念并举例说明其原理的应用。

[重难点击]　1.果蝇白眼伴性遗传的现象、解释及验证。

2.伴性遗传原理的实践应用。

一　果蝇的伴性遗传

1910年，摩尔根在前人工作的基础上开始对果蝇进行实验遗传学的研究，发现了伴性遗传的规律。

阅读教材分析其实验。

1．实验材料——果蝇

果蝇作为实验材料的优点

（1）相对性状多且明显；

（2）培养周期短；（3）成本低；

（4）容易饲养；（5）染色体数目少，便于观察；（6）繁殖率高。

2．实验现象

（1）实验一：

P　红眼（♀）×白眼（♂）

↓　　　

F1　　　　红眼（♀、♂）

　　　　↓雌雄交配

F2　红眼（♂、♀）、白眼（♂）

相关分析：

①果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。

②F1全为红眼，红眼是显性性状。

③F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离规律，红眼和白眼受一对等位基因控制。

④F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相联系。

（2）实验二：

相关分析：

①后代红眼∶白眼＝1∶1；

②后代雌果蝇中红眼∶白眼＝1∶1，雄果蝇中红眼∶白眼＝1∶1。

3．发现问题：

白眼性状的表现为何总与性别相联系？

4．作出假设，解释现象

（1）假设：

白眼基因（用r表示）、红眼基因（用R表示）位于X性染色体上，而Y性染色体上不含有它的等位基因。

（2）解释

由以上图解可以看出，摩尔根的解释符合实验结果。

5．实验推理：

摩尔根认为如果解释正确，那么白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，后代中红眼果蝇都是雌性的，白眼果蝇都是雄性的。

6．实验验证（如图）

由上图看出测交结果：

后代中红眼∶白眼＝1∶1，符合分离规律。

7．实验结论：

决定果蝇红眼和白眼的基因位于X性染色体上，从而证明了基因在染色体上。

8．果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗？

请举例说明。

答案　不是，细胞质内的基因不位于染色体上，只有核基因位于染色体上。

9．伴性遗传：

现在，遗传学上将位于X或Y性染色体上的基因，称为性连锁基因，因为它们的等位基因是通过性染色体从父母传给后代的。

这种性染色体上的基因所控制的性状与性别相连锁的现象，叫伴性遗传或性连锁遗传。

小贴士　

（1）细胞中的染色体分为两类：

一类是决定性别的染色体，叫性染色体；一类是与性别决定无关的染色体，叫常染色体。

（2）性别决定一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式，主要由性染色体来控制。

（3）性别决定的方式：

如下表所示。

类型

XY型

ZW型

性别

雌

雄

雌

雄

体细胞染

色体组成

2A＋XX

2A＋XY

2A＋ZW

2A＋ZZ

性细胞染

色体组成

A＋X

A＋X或

A＋Y

A＋Z或

A＋W

A＋Z

生物类型

人、哺乳类、果蝇及雌雄异株植物等

鸟类、蛾蝶类等

归纳提炼

伴性遗传与基因分离规律的关系

（1）伴性遗传遵循基因的分离规律。

伴性遗传是由性染色体上基因控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。

（2）伴性遗传有其特殊性，一是有些基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，因而雄性个体中单个的隐性基因所控制的性状也能表现出来，二是有些基因只位于Y染色体上，X染色体上无相应的等位基因，这些基因只限于雄性个体间传递；三是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。

活学活用

1．决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中R基因控制红色，r基因控制白色。

一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是（　　）

A．红眼雄果蝇B．白眼雄果蝇

C．红眼雌果蝇D．白眼雌果蝇

问题导析　

（1）据题，红眼雌果蝇的基因型为XRXR或XRXr，红眼雄果蝇的基因型为XRY，白眼雌果蝇的基因型为XrXr，白眼雄果蝇的基因型为XrY。

（2）一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，从基因型的角度分析，有2种杂交方式。

答案　D

解析　先写出亲代基因型。

红眼雌果蝇：

XRXR或XRXr，红眼雄果蝇：

XRY。

若XRXR×XRY→XRXR（红眼雌果蝇）、XRY（红眼雄果蝇）；若XRXr×XRY→XRXR（红眼雌果蝇）、XRXr（红眼雌果蝇）、XRY（红眼雄果蝇）、XrY（白眼雄果蝇）。

可见，后代中不可能出现白眼雌果蝇。

二　伴性遗传原理的应用

1．根据子代性状来区分性别

完善下面的实例图解，归纳只根据子代性状来区分性别的判断原理。

女娄菜叶形的遗传

判断原理：

亲本性染色体同型（XX）的取隐性性状，异型（XY）的取显性性状，则子代中隐性性状的个体一定为异型性染色体个体，显性性状的个体一定为同型性染色体个体。

2．判断基因位置的实验设计方法

（1）判断基因位于常染色体上还是X染色体上的实验设计

①方法一

实验设计：

隐性的雌性×显性的雄性，显性的雌性×隐性的雄性。

结果预测及结论：

a．若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上；

b．若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的X染色体上。

②方法二

实验设计：

隐性的雌性×显性的雄性。

（使用条件：

知道显隐性关系时）

结果预测及结论：

a．若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于X染色体上；

b．若子代中的雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2，则基因位于常染色体上。

③方法三

实验设计：

选多组显性的雌性×显性的雄性。

（使用条件：

知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等）

结果预测及结论：

a．若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于X染

色体上；

b．若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上。

（2）判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上

①方法：

隐性雌性×纯合显性雄性

②结果预测及结论：

a．若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y染色体的同源区段。

b．若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染色体上。

（3）判断两对基因是否位于一对同源染色体上的实验设计

①实验设计：

选具有两对相对性状且纯合的雌、雄个体杂交得到F1，再将F1中的雌、雄个体相互交配产生F2，统计F2中性状的分离比。

②结果预测及结论：

a．若子代中出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上；

b．若子代中没有出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。

归纳提炼

基因位置的判断方法

（1）常染色体上的基因与性别无关，X、Y染色体上的基因与性别有关。

①已知显隐性的情况下，利用雌性（XX）隐性性状和雄性（XY）显性性状个体交配来判断（针对XY型性别决定生物）。

②在不知显隐性的情况下，利用正交和反交的方法判断。

（2）若基因位于细胞质中，即为母系遗传，可利用正交和反交的方法来判断。

活学活用

2．果蝇的红眼为伴X染色体遗传，其隐性性状为白眼。

在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（　　）

A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇

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

问题导析　

（1）设R基因控制果蝇的红眼，r基因控制果蝇的白眼，则A组杂交的基因型为XRXr×XRY，B组杂交的基因型为XrXr×XRY，C组杂交的基因型为XRXr×XrY，D组杂交的基因型为XrXr×XrY。

（2）XY性染色体决定的生物，设控制某性状的基因位于X染色体上，若选隐性性状的母本和显性性状的父本杂交，则子代雌性全为显性性状，雄性全为隐性性状。

答案　B

解析　A项中，后代雄性果蝇既有红眼又有白眼，雌性果蝇全为红眼，因此无法通过眼色判断出性别；B项中，后代白眼果蝇全为雄性，红眼果蝇全为雌性且为杂合体；C项中，杂交后代中雌雄果蝇各有一半是红眼，一半是白眼；D项中，后代雌雄果蝇全部都为白眼。

当堂检测

1．已知白眼为隐性性状，一只白眼雄果蝇的基因型的正确写法为（　　）

A．XWYWB．XWY

C．XwYD．XYw

答案　C

解析　在书写基因型时，常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上，性染色体上的基因需将性染色体及其上的基因一同写出，如XwY（白眼雄果蝇）。

2．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，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．眼色遗传符合分离规律

C．眼色和性别表现自由组合

D．红眼和白眼基因位于X染色体上

答案　C

解析　由红眼果蝇和白眼果蝇交配，子代全部表现为红眼，推知红眼对白眼是显性；子代雌雄果蝇交配产生的后代，性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上，表现为性连锁遗传；由非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现自由组合。

3．摩尔根的重要贡献是（　　）

A．首先提出基因就在染色体上的假说

B．总结了遗传学上的三大规律

C．用实验证明基因位于染色体上

D．首先提出了“基因”一词

答案　C

解析　萨顿首先提出基因就在染色体上的假说；遗传学上的三大规律，孟德尔提出了两个，摩尔根提出了一个；约翰逊首先把遗传因子用“基因”一词代替。

摩尔根用实验证明基因位于染色体上，并且证明基因在染色体上呈线性排列。

4．如图是某红眼果蝇细胞分裂示意图（用B、b表示相关基因），若图Ⅲ中的a与一只异性红眼果蝇产生的配子结合发育成一只白眼雄果蝇，则d与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为（　　）

A．白眼雄果蝇B．红眼雄果蝇

C．白眼雌果蝇D．红眼雌果蝇

答案　D

解析　据图Ⅰ可知该果蝇为雄果蝇，基因型为XBY。

由a与一只异性红眼果蝇（XBXb）产生的配子（Xb）结合发育成一只白眼雄果蝇（XbY），可知a含Y染色体，则d含X染色体且携带决定红眼的基因（XB），与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为红眼雌果蝇

（XBX－）。

5．据下图回答下列问题：

（1）此图为________性果蝇的染色体图解。

此图中有________对同源染色体。

与性别决定有关的染色体是图中的________染色体。

（2）此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生________种染色体组合的配子。

（3）写出此果蝇的基因型：

__________________。

在减数分裂过程中遵循分离规律的基因是________________，能够发生自由组合的基因是________________。

（4）果蝇的一个原始生殖细胞性染色体上的W基因在________________期形成两个W基因，这两个W基因在________________期发生分离。

答案　

（1）雄　4　X、Y

（2）16

（3）AaBbXWY　A与a，B与b　A（或a）、B（或b）、W

（4）减数分裂Ⅰ前的间　减数分裂Ⅱ后

解析　此图为雄性果蝇染色体组成图，细胞内共有4对同源染色体，形成的配子共有24种染色体组合。

此果蝇的基因型为AaBbXWY。

遵循分离规律的基因为等位基因，如A与a、B与b。

遵循自由组合规律的基因应位于非同源染色体上的基因，如A（或a）与B（或b）、W。

课时作业

基础过关

知识点一　果蝇的伴性遗传

1．果蝇的红眼基因（B）对白眼基因（b）为显性，位于X染色体上；腹部有斑与无斑是一对相对性状（