新课改专用版高考一轮复习第五单元第四讲人类遗传病与基因定位讲义生物 解析版.docx

1、新课改专用版高考一轮复习第五单元第四讲人类遗传病与基因定位讲义生物 解析版知识体系定内容核心素养定能力理性思维通过对不同类型人类遗传病比较，培养归纳与概括、推理和逻辑分析能力科学探究通过对人群中遗传病的调查实验、基因定位的遗传实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力社会责任通过对人类遗传病及人类基因组计划的了解，提高关注遗传病的意识，辩证地看待人类基因组计划的研究成果，培养现代公民的社会责任感，关注人类健康考点一人类遗传病的类型及调查重难深化类1人类常见遗传病(1)概念：由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。(2)人类遗

2、传病的特点、类型及实例(连线)2遗传病的监测和预防(1)手段：主要包括遗传咨询和产前诊断等。(2)遗传咨询的内容和步骤(3)产前诊断3人类基因组计划(1)内容：绘制人类遗传信息的地图。(2)目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。(3)意义：认识人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，有利于诊治和预防人类疾病。4调查人群中的遗传病(实验)(1)实验原理人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。(2)实验步骤基础自测1判断下列叙述的正误(1)人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病()(2)单基因遗传病是受一个基因控制的

3、疾病()(3)单基因突变可以导致遗传病()(4)携带遗传病基因的个体一定会患遗传病()(5)哮喘病、青少年型糖尿病都属于多基因遗传病()(6)缺铁引起的贫血是可以遗传的()2据人体内苯丙氨酸的代谢途径图示回答问题(1)就酶酶而言，哪种酶的缺乏会导致人患白化病？提示：酶或酶(2)尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑酸症？提示：酶(3)从这个例子可以看出基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系？提示：由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因引起的，这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的

4、酶。基因可以通过控制酶的合成调控生物体内物质的代谢途径，从而控制生物体的性状。3学透教材、理清原因、规范答题用语专练下图1所示为雄果蝇的染色体组成，图2、3、4可表示其“染色体组”或“基因组”，则：(1)图2、3、4中表示染色体组的是_，表示基因组的是_。(2)欲对果蝇进行DNA测序，宜选择_所包含的染色体。(3)是否所有的真核生物，其基因组的染色体均不等同于染色体组的染色体？说明原因。_(4)玉米有20条染色体，小狗有78条染色体，它们的染色体组和基因组分别包含多少条染色体？_答案：(1)图2、图4图3(原因：染色体组内不包含同源染色体，则图2、图4表示染色体组，而基因组应包含所有成对常染色

5、体中的一条及两条异型性染色体，故图3为果蝇基因组。)(2)图3(原因：图3所示为果蝇的基因组，包含了果蝇的全部DNA序列。)(3)不是。对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。(4)玉米无性别分化，无异型性染色体，故基因组的染色体染色体组的染色体，即10条染色体。小狗有性别分化，具有异型性染色体，其染色体组为38X或38Y，其基因组包含的染色体为38XY，即40条染色体。1明辨先天性疾病、家族性疾病与遗传病的关系(1)划分依据：疾病发生时间、疾病发生的人群、发病原因。(2)三者关系 先天性疾病不一定是遗传病，如母亲妊娠前三个

6、月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。 家族性疾病不一定是遗传病，如由于食物中缺少维生素A，家族中多个成员患夜盲症。 大多数遗传病是先天性疾病，但有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来，因此后天性疾病不一定不是遗传病。2有关遗传病调查的四个必备知识(1)发病率100%。(2)遗传病发病率与遗传方式的调查范围不同项目内容调查对象及范围注意事项结果计算及分析遗传病发病率广大人群随机抽样考虑年龄、性别等因素，群体足够大患病人数占所调查的总人数的百分比遗传病遗传方式患者家系正常情况与患病情况分析致病基因的显隐性及所在的染色体类型(3)并非所有遗传病都可进行发病率和遗传方式的调查：遗传病调查时

7、，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等。多基因遗传病容易受环境因素影响，不宜作为调查对象。(4)基数足够大：调查人类遗传病发病率时，调查的群体要足够大，可以对小组数据的结果在班级或年级中进行汇总。对点落实1(2018浙江4月选考单科卷)下列关于人类遗传病的叙述，正确的是()A缺乏古洛糖酸内酯氧化酶基因的人，均衡饮食条件下不会患坏血病B先天愚型患者第五号染色体上缺失一段染色体片段，患儿哭声似猫叫C苯丙酮尿症患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶，导致不能生成苯丙氨酸而患病D先天性心脏病是多基因遗传病，个体是否患病与基因有关，与环境因素无关解析：选A对于缺乏古洛糖酸内酯氧化酶基因的人，

8、正常环境中均衡饮食可以满足机体对维生素C的需求，不会患坏血病。猫叫综合征患者第五号染色体上缺失一段染色体片段，患儿哭声似猫叫；先天愚型患者是由于21号染色体多了一条。苯丙酮尿症患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶，因此不能代谢食物中常有的苯丙氨酸而患病。多基因遗传病易受环境因素的影响。2(2019泰安模拟)某研究性学习小组在调查人群遗传病时，以“研究病的遗传方式”为子课题，下列调查的遗传病与选择的方法最合理的是()A研究猫叫综合征的遗传方式，在学校内随机抽样调查B研究青少年型糖尿病，在患者家系中调查C研究血友病的遗传方式，在全市中抽样调查D研究红绿色盲的遗传方式，在患者家系中调查解析：选D研究遗传病的遗

9、传方式，不能在人群中随机抽样调查，而应在该遗传病的家系中调查。青少年型糖尿病为多基因遗传病，影响因素多，调查难度大，不宜作为调查对象。遗传病严重危害人类健康，影响国民素质。近几年的高考试题提高了对人类遗传病知识的考查频度，以提高学生关注遗传病的意识，培养学生的社会责任感，关注人类健康。对点落实3遗传性Menkes综合征是一种先天性铜代谢异常疾病，患者一般3岁前死亡，该病是编码跨膜铜离子转运蛋白的基因突变引起的，该基因编码的蛋白质主要分布在胃肠道上皮细胞，负责将铜离子从小肠运进血液。下列叙述错误的是()A该病最可能属于伴X染色体隐性遗传病B该家庭中表现正常的女性一定为杂合子C采用注射含铜药物的方

10、法可在一定程度上缓解该病症状D高危家庭中建议对男性胎儿进行基因诊断以确定是否患病解析：选B正常的双亲生出患儿，且系谱图中患者都是男性，故该病最可能属于伴X染色体隐性遗传病；无论该病为常染色体隐性遗传病还是伴X染色体隐性遗传病，该家庭中表现正常的女性可能为纯合子，也可能为杂合子；该病是由编码跨膜铜离子转运蛋白的基因突变引起的，该基因编码的蛋白质主要分布在胃肠道上皮细胞，负责将铜离子从小肠运进血液，故采用注射含铜药物的方法可在一定程度上缓解症状；该病在男性中发病率明显高于女性，故高危家庭中建议对男性胎儿进行基因诊断以确定是否患病。4一对表现型正常的夫妇，妻子的染色体正常，丈夫的染色体异常，如图1所

11、示：9号染色体有一片段易位到7号染色体上(7、9表示正常染色体，7和9分别表示异常染色体，减数分裂时7与7、9与9能正常联会及分离)。图2表示该家庭遗传系谱图及染色体组成，下列分析正确的是()A该夫妇生下相应染色体组成正常女儿的可能性为1/2B子代相应染色体组成与父亲相同的概率为1/8C该夫妇再生一个痴呆患者的概率是1/4D若一精子含(7、9)，则来自同一个次级精母细胞的精子含(7、9)解析：选C由图2可知，妻子的染色体正常，丈夫的染色体异常，丈夫产生的精子染色体组成及比例为7、97、97、97、91111，则该夫妇生下相应染色体组成正常的女儿的概率为(1/4)(1/2)1/8；丈夫产生的精子

12、的染色体组成为7、9的概率是1/4，但7/7、9/9的个体流产，故子代相应染色体组成与父亲相同的概率为1/3；妻子的染色体正常，丈夫产生含7、9的精子的概率为1/4，故该夫妇再生一个痴呆患者的概率是1/4；来自同一个次级精母细胞的精子的染色体组成相同。考点二基因定位的遗传实验设计与分析题点精析类题型一探究基因位于常染色体上还是X染色体上1(2017全国卷)某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，n

13、n或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为_；公羊的表现型及其比例为_。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛31，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若_，则说明M/m是位于X染色体上；若_，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有_种；当其仅位于X染色体上时，基因型有_种；当其位

14、于X和Y染色体的同源区段时(如图所示)，基因型有_种。解析：(1)根据题中已知条件，交配的公羊和母羊均为杂合子，则子代的基因型及其比例为NNNnnn121，已知母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角，则子一代群体中母羊的表现型及其比例为有角无角13；公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角，则子一代群体中公羊的表现型及其比例为有角无角31。(2)若M/m位于常染色体上，则子二代白毛个体中雌雄比例为11；若M/m位于X染色体上，则子二代的基因型为XMXM、XMXm、XMY、XmY，其中白色个体均为雄性。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位

15、于常染色体上时，其基因型有AA、Aa、aa3种；当其仅位于X染色体上时，其基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY，共5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，其基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XaYa、XAYa、XaYA，共7种。答案：(1)有角无角13有角无角31(2)白毛个体全为雄性白毛个体中雄性雌性11(3)357 类题通法判断基因所在染色体类型的方法(1)若已知性状的显隐性 (2)若未知性状的显隐性题型二探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上2科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色

16、体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，写出遗传图解，并简要说明推断过程。解析：本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知，直接套用雌蝇(隐性性状)与雄蝇(显性性状)杂交模式进行即可。答案：用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，若子一代雄果蝇为截刚毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。类题通法确定基因所在染色体类型及区段的方法(一)(1)适用

17、条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(2)基本思路一：用“纯合隐性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：基本思路二：用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：题型三探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上3果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区。非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼(E)对圆眼(e)为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区还是位于常染色体上，写出实验方法、推

18、断过程和相应遗传图解。答案：将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F1个体，再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2。若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则E、e位于X、Y染色体的同源区。其遗传图解如下：若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上。其遗传图解如下： 类题通法确定基因所在染色体类型及区段的方法(二)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：题型四数据信息分析法或调查法确认基因位置4控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上，还是Y染

19、色体上，是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。方案：(1)寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。结果：(2)_，则r基因位于常染色体上；_，则r基因位于X染色体上；_，则r基因位于Y染色体上。解析：(1)因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上，在性染色体上暗红眼性状会和性别有关，所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。(2)如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是11，说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因，如果

20、暗红眼的个体雄性多于雌性，说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性，r基因应位于Y染色体上。答案：(1)具有暗红眼果蝇的性别比例(2)若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多若具有暗红眼的个体，雄性明显多于雌性若具有暗红眼的个体全是雄性类题通法依据子代性别、性状的数量确认基因位置若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下：(1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3

21、/83/81/81/8据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中31，雄蝇中也为31，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中40，雄蝇中11，二者不同，故为伴X遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断 课堂一刻钟 1(2016全国卷)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是()A常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率B常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率CX染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率DX染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率解题关键弄明原理,掌握特点解答本题的关键一是能运用遗传平

22、衡定律计算基因频率；二是能准确掌握伴X染色体遗传病的特点。求某种病的发病率，最终要归结到求基因频率或基因型频率上，而求基因频率和基因型频率常常运用遗传平衡定律。对伴X隐性遗传病，男性只要携带致病基因就会患病，因此不难判断D项的正误。 解析：选D联系遗传平衡定律进行分析。常染色体隐性遗传病在男性和女性中的发病率相等，均等于该病致病基因的基因频率的平方；常染色体显性遗传病在男性和女性中的发病率相等，均等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方；X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方；因男性只有一条X染色体，男性只要携带致病基因便患病，故X染色体隐性遗传病在男性中的发病

23、率等于该病致病基因的基因频率。2(2015全国卷)抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是()A短指的发病率男性高于女性B红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者C抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性D白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现易错探因张冠李戴显性遗传病具有连续遗传现象，白化病是隐性遗传病而不是显性遗传病。命题者故意混淆隐性遗传病和显性遗传病的遗传特点，以考查学生的理解能力和识记能力。解析：选B常染色体遗传病的男性与女性发病率相等；X染色体隐性遗传病的女性患者，

24、其父亲和儿子一定是患者。X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率；白化病属于常染色体隐性遗传病，不会在一个家系的几代人中连续出现。3(2017全国卷)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)解题关键找准题眼，选对原理“

25、三对等位基因是否分别位于三对染色体上”即是验证符合自由组合定律，明确了目的要求，再根据常规的杂交实验方法进行解答，即可得出答案。 (2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)解析：(1)实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用和杂交，得到F1，再让F1雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理用和杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用和杂交判定基

26、因E/e和A/a是否位于两对染色体上。预期实验结果(以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例，假定不发生染色体变异和染色体交换)：aaBBEEAAbbEEF1F2，F2个体中关于刚毛和眼的表现型及比例为有眼正常刚毛有眼小刚毛无眼正常刚毛无眼小刚毛9331。同理杂交、杂交后再进行F1雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为9331。实验结论：杂交F1F2，等位基因A/a和B/b位于两对染色体上。杂交F1F2，等位基因E/e和B/b位于两对染色体上。杂交F1F2，等位基因E/e和A/a位于两对染色体上。综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对染色体上。(

27、2)实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过aaBBEE、AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察F1雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。预期实验结果：正交EEXaBXaBEEXAbYF1：全部为有眼正常刚毛正常翅，全部为无眼正常刚毛正常翅。反交EEXaBYEEXAbXAbF1：全部为有眼正常刚毛正常翅，全部为有眼小刚毛正常翅。实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。答案：(1)选择、三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9331，则可确定

28、这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。4(2016全国卷)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中灰体黄体灰体黄体为1111。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)易错探因审题不细不能自选材料，只能利用同学甲得到的子代果蝇为材料，选取两个合理的杂交组合进行验证。实验材料的选取很关键，在解答遗传杂交类试题时，正确选取杂交对象是获得成功的关键一步。解析：(1)同学甲的实验是用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代无论雌雄均有灰体和黄体，且比例均为11。根据以上实验，不能证明控制黄体