届高考生物一轮复习 第五单元第20讲基因在染色体上伴性遗传.docx

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届高考生物一轮复习第五单元第20讲基因在染色体上伴性遗传

第20讲　基因在染色体上、伴性遗传

　伴性遗传（Ⅱ）

　基因在染色体上的假说与证据

1．萨顿的假说

（1）研究方法：

类比推理。

（2）假说内容：

基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

（3）依据：

基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

如表所示：

类别

项目

基因

染色体

生殖过程

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

（1）证明者：

摩尔根。

（2）研究方法：

假说—演绎法。

（3）研究过程

①果蝇的杂交实验——问题的提出。

②实验分析。

a．F1全为红眼（红眼为显性）。

b．F2中红眼∶白眼＝3∶1（符合基因的分离定律）。

c．F2中白眼性状的表现总是与性别相关联。

③假设与解释——提出假设。

a．假设：

控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。

b．用遗传图解进行解释（如图所示）：

④演绎推理，实验验证：

进行测交实验。

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。

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。

）

1．（必修2P30图2—11改编）如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定的结果，下列有关该图说法正确的是（　　）

A．控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因

B．控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律

C．黄身和白眼基因的区别是碱基的种类不同

D．该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达

答案：

D

2．（深入追问）假说—演绎法与类比推理有怎样的区别？

提示：

假说—演绎法是建立在假说基础之上的推理，并通过验证得出结论，如孟德尔发现遗传定律；而类比推理是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说。

【感知考题】

科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：

①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：

提出了生物的性状由遗传因子（基因）控制

②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出假说：

基因在染色体上

③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：

找到基因在染色体上的实验证据

他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（　　）

A．①假说—演绎法　②假说—演绎法　③类比推理

B．①假说—演绎法　②类比推理　③类比推理

C．①假说—演绎法　②类比推理　③假说—演绎法

D．①类比推理　②假说—演绎法　③类比推理

[答案]　C

高分点拨——类题通法

（1）“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”。

（2）一条染色体上基因的关系：

为非等位基因，不遵循基因的自由组合定律。

【跟进题组】

命题1　萨顿假说的判断

1．（2017·山东淄博六中月考）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．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有若干个基因

D．基因和染色体都是生物的遗传物质

解析：

选D。

生物的遗传物质是DNA或RNA，染色体是DNA的主要载体，基因是具有遗传效应的核酸片段，D错误。

命题2　基因在染色体上

2．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

解析：

选B。

白眼基因无论是位于常染色体上，还是位于X染色体上，当白眼突变体与野生型个体杂交时，F1全部表现为野生型，雌雄中比例均为1∶1，A、C项错误；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，故B项正确，D项错误。

3．（2017·山东德州重点中学月考）红眼长翅的雌雄果蝇相互交配，子一代表现型及比例如表，设控制眼色的基因为A、a，控制翅长的基因为B、b。

亲本的基因型是（　　）

表现型

红眼长翅

红眼残翅

白眼长翅

白眼残翅

雌蝇

550

180

0

0

雄蝇

270

100

280

90

A．AaXBXb、AaXBY　　　　B．BbXAXa、BbXAY

C．AaBb、AaBbD．AABb、AaBB

解析：

选B。

先分析眼色遗传，子代雌蝇全为红眼，雄蝇中红眼∶白眼＝1∶1，说明红眼是显性性状，A、a基因位于X染色体上，亲本基因型为XAXa、XAY；再分析翅型，子代雌蝇和雄蝇中长翅∶残翅均约为3∶1，说明B、b基因位于常染色体上，长翅为显性性状，亲本基因型均为Bb。

综上分析，B项正确。

　伴性遗传的类型、特点及异常分析

1．伴性遗传

（1）概念：

性染色体上的某些基因控制的性状与性别相关联的遗传方式。

（2）遗传图解（以红绿色盲为例）

（1）XY代表一对同源染色体并非代表等位基因。

（2）Y上不存在控制色觉正常和红绿色盲的基因，并非没有其他基因。

（3）遗传病、遗传病类型和遗传特点[连一连]

2．伴性遗传在实践中的应用

（1）控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。

（2）杂交设计：

选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交

（3）选择：

从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。

1．（必修2P37第一段文字改编）鸡的性别决定方式属于ZW型，现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次，F1中雄性均为芦花性状，雌性均为非芦花性状。

据此推测错误的是（　　）

A．控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上，而不可能在W染色体上

B．雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大

C．让F1中的雌雄鸡自由交配，产生的F2中表现型雄鸡有一种，雌鸡有两种

D．将F2中的芦花鸡雌雄交配，产生的F3中芦花鸡占3/4

答案：

C

2．（深入追问）结合[研析教材]中的图1、图2，分析交叉遗传和隔代遗传。

（1）交叉遗传：

由图1知：

子代XBXb的个体中XB来自________，Xb来自________；子代XBY个体中XB来自________。

（2）隔代遗传：

由图1和图2分析知，如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，这说明这种遗传病的遗传特点是__________。

提示：

（1）母亲　父亲　母亲

（2）隔代遗传

结合X、Y染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系，突破以下问题：

突破1　人的性染色体不同区段上的基因存在方式

（1）X染色体和Y染色体有一部分是同源的（图中Ⅰ区段），该部分基因成对（填“成对”或“成单”）存在；

（2）另一部分是非同源的（图中Ⅱ1、Ⅱ2区段），该部分基因是X染色体或Y染色体独具的。

突破2　基因所在区段位置与相应基因型对应关系

假设控制某相对性状的基因为B（显性基因）和b（隐性基因）

基因所

在区段

基因型（隐性遗传病）

男正常

男患病

女正常

女患病

Ⅰ

XBYB、XBYb、

XbYB

XbYb

XBXB、XBXb

XbXb

Ⅱ2

（伴X遗传）

XBY

XbY

XBXB、

XBXb

XbXb

突破3　X、Y染色体同源区段的基因遗传

假设控制某相对性状的基因A（a）位于Ⅰ区段，则有

因此Ⅰ区段上的基因控制的性状遗传与性别仍有关。

突破4　X、Y染色体非同源区段的基因遗传

（1）如果致病基因在Y染色体的非同源区段，则致病基因的遗传特点是父传子，子传孙，男性全患病，女性全正常。

（2）如果某显性致病基因在X染色体的非同源区段，则致病基因的遗传特点是连续几代遗传、交叉遗传、女性患者多于男性。

伴性遗传的类型、特点及基因位置

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

遗传

特点

男性患者多于女性患者

女性患者多于男性患者

（1）患者全为男性；

（2）遗传规律为父传子、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

【感知考题】

（2015·高考全国卷Ⅱ，32）等位基因A和a可能位于X染色体上，也可能位于常染色体上。

假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。

不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题：

（1）如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人，为什么？

（2）如果这对等位基因位于X染色体上，那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于________（填“祖父”或“祖母”），判断依据是

________________________________________________________________________

________________________；此外，________（填“能”或“不能”）确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。

[解析]

（1）若这对等位基因位于常染色体上，则该女孩的基因型为AA时，2个A基因一个来自于父亲，一个来自于母亲。

由于祖父和祖母的基因型均为Aa，其父亲的A基因可能来自于该女孩的祖父也可能来自于祖母。

同理也不能判断来自于母亲的A基因的来源。

（2）若这对等位基因位于X染色体上，该女孩的基因型为XAXA，则其父亲的基因型一定是XAY，其中XA必然来自于该女孩的祖母，而Y基因来自于其祖父；该女孩母亲的基因型可能是XAXA，也可能是XAXa，若该女孩母亲的基因型为XAXA，则XA可能来自于该女孩的外祖父也可能来自于外祖母，若该女孩母亲的基因型为XAXa，则XA来自于外祖父，因此不能确定母亲传递给该女孩的XA基因是来自于其外祖父还是外祖母。

[答案]

（1）不能。

女孩AA中的一个A必然来自于父亲，但因为祖父和祖母都含有A，故无法确定父亲传给女儿的A是来自于祖父还是祖母；另一个A必然来自于母亲，也无法确定母亲传给女儿的A是来自于外祖父还是外祖母。

（其他合理答案也可）　

（2）祖母　该女孩的一个XA来自于父亲，而父亲的XA一定来自于祖母　不能

高分点拨——类题通法

人染色体的传递规律总结

（1）男性X、Y的遗传规律：

男性个体的X、Y染色体中，X染色体只能来自母亲，Y染色体则来自父亲；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）女性X、X的遗传规律：

女性个体的X、X染色体中，一条X染色体来自母亲，则另一条X染色体来自父亲；向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。

（3）姐妹染色体组成分析：

若