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第3课基因在染色体上和伴性遗传考点一基因在染色体上【必备知识回顾】1.萨顿的假说：(1)研究方法：_________。(2)假说内容：基因是由_______携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。类比推理染色体(3)依据：基因和染色体行为存在着明显的_____关系。如下表：类别比较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，_________相对稳定形态结构平行类别比较项目基因染色体存在体细胞成对_____配子__________体细胞中来源成对基因，一个来自_____，一个来自_____一对同源染色体，一条来自_____，一条来自_____成对成单成单父方母方父方母方类别比较项目基因染色体形成配子时__________________________自由组合_____________自由组合非同源染色体上非等位基因非同源染色体2.基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验)：(1)选材原因：果蝇具有_______________________等特点。(2)研究方法：____________。易饲养、繁殖快和后代多假说-演绎法(3)研究过程。①果蝇的杂交实验——问题的提出：结果分析：F1全为红眼⇒_____为显性性状；F2中红眼∶白眼=3∶1⇒符合_____定律；白眼性状的表现总是与_____相关联。红眼分离性别问题：如何解释这一现象呢？②提出假说，进行解释：a.假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于__染色体上，__染色体上无相应的等位基因。XYb.解释：③演绎推理，实验验证：进行测交实验(多组实验，其中最关键的一组实验是_____雌果蝇与亲本_____雄果蝇交配)。白眼红眼如图所示：④得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于__染色体上。3.基因与染色体的关系：一条染色体上有_____基因，基因在染色体上呈_____排列。X多个线性【教材易漏知识】必修2P30楷体字“基因定位在染色体上的原理——荧光原位杂交”：通过标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交，将基因定位在某一染色体上，并测定基因在特定染色体上线性排列的顺序和相对距离。荧光原位标记通常所选染色体为中期染色体，即染色体已复制，所以每条染色体有两个相同颜色的点。(在染色质形成染色体过程中基因并不一一对位)【特别提醒】基因和染色体关系的两点提醒(1)真核生物中基因(遗传物质)的主要载体是染色体，次要载体是线粒体、叶绿体。原核生物中基因(遗传物质)的载体是裸露存在的DNA。(2)“基因在染色体上呈线性排列”并不是说基因的形状是线性的(注意是“线性”，而不是“线形”)。基因的线性是指基因是一个接着一个，之间没有重复、倒退、分支等现象。但随着现代生物学的发展，重叠基因、跳跃基因等的发现，也使人们认识到基因的线性排列是相对的。【核心素养提升】【典例示范】(2017·海南高考)果蝇有4对染色体(Ⅰ～Ⅳ号，其中Ⅰ号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点如表所示。世纪金榜导学号14120111表现型表现型特征基因型基因所在染色体甲黑檀体体呈乌木色、黑亮eeⅢ乙黑体体呈深黑色bbⅡ丙残翅翅退化，部分残留vgvgⅡ某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：(1)用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的表现型是______________；F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比，其原因是________________________________________。(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为________，表现型为__________，F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状__________(填“会”或“不会”)发生分离。(3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后，子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌雄亲本的基因型分别为__________(控制刚毛性状的基因用A/a表示)。【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：素养角度具体表现归纳与演绎问题(1)(2)根据亲代基因型分析子代性状的数量比分析与综合问题(3)根据信息中子代性别、性状的数量比分析推断亲本的基因型【解析】(1)根据题干信息，黑体和残翅的基因都位于Ⅱ号染色体上，乙果蝇的基因型为，丙果蝇的基因型为，用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的基因型为，所以F1的表现型是灰体长翅；F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比，其原因是两对等位基因都位于Ⅱ号染色体上，不能进行自由组合。(2)甲果蝇的基因型是eeBB，乙果蝇的基因型是EEbb，用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为EeBb，表现型为灰体；F1雌雄交配，即EeBb×EeBb→9E_B_(灰体)∶3E_bb(黑体)∶3eeB_(黑檀体)∶1eebb，所以得到的F2中果蝇体色性状会发生分离。(3)分析子一代的基因型：①子二代雄果蝇和雌果蝇中直刚毛与焦刚毛的比值：♂：直刚毛∶焦刚毛=(3+1)∶(3+1)=1∶1；♀：直刚毛∶焦刚毛=8∶0=1∶0；两者后代的分离比不相同，说明A、a位于X染色体上，具有交叉遗传的特点，子二代雌果蝇全是直刚毛，说明直刚毛性状为显性性状，子一代雄果蝇的基因型为XAY，子二代雄果蝇直刚毛∶焦刚毛=1∶1，说明子一代雌果蝇是杂合子XAXa。②子二代雄果蝇和雌果蝇中灰体与黑体的比值：♂：灰体∶黑体=(3+3)∶(1+1)=3∶1；♀：灰体∶黑体=6∶2=3∶1；两者后代的分离比相同，说明B、b位于常染色体上，且子一代的基因型为Bb×Bb，故子一代的基因型为BbXAXa×BbXAY。结合题干所述亲本的表现型，推知亲本的基因型为bbXaY×BBXAXA。答案：(1)灰体长翅两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，不能进行自由组合(2)EeBb灰体会(3)BBXAXA、bbXaY【母题变式】变式1杂交亲本的选择上题(1)、(2)中，最易获得黑体果蝇的杂交组合是哪一组？提示：乙果蝇与丙果蝇杂交。乙果蝇与丙果蝇杂交后代F2中黑体占1/4，甲果蝇与乙果蝇杂交后代F2中黑体占3/16。变式2验证基因在染色体上的位置若要验证基因B/b、E/e分别位于两对同源染色体上，且都与体色相关，可选择哪两种果蝇做亲本？提示：甲果蝇(eeBBVgVg)和乙果蝇(EEbbVgVg)杂交。【方法规律】“交叉遗传法”——由子代信息推断亲代基因型伴性遗传一般具有“交叉遗传”特点，即子代中雄性的表现型直接反映了母本的基因型，子代中雌性的表现型反映了父本的基因型，据此可快速进行推断是否为伴性遗传以及亲代基因型。第一步：“分别统计，单独分析”。按照性别统计每对相对性状的分离比，判断性状是否与性别相关联。第二步：确定基因位置。若性状与性别相关联则为伴性遗传。第三步：“交叉推断”。由子代中雄性表现型推母本的基因型、由子代中雌性表现型推父本的基因型。【高考角度全练】角度一基因和染色体的关系1.(2018·临川模拟)萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是()A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个B.非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构【解析】选C。基因和染色体，在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个，属于萨顿所依据的“平行”关系，A正确；非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂中也自由组合，这也体现了萨顿所依据的“平行”关系，B正确；DNA的双螺旋结构与遗传定律无关，不能体现基因与染色体的“平行”关系，C错误；基因和染色体在杂交过程中都能保持完整性和独立性，这体现了萨顿所依据的“平行”关系，D正确。角度二摩尔根相关实验拓展分析2.(2018·青岛模拟)果蝇的眼色由一对等位基因(A，a)控制。在暗红眼♀×朱红眼♂的正交实验中，F1只有暗红眼；在朱红眼♀×暗红眼♂的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。则下列说法不正确的是()A.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上B.正、反交的F1中，雌性果蝇的基因型都是XAXaC.正、反交亲本雌果蝇均为纯合子D.正、反交的F2中，朱红眼雄果蝇的比例不相同【解析】选D。本实验中正交和反交的实验结果不同，说明这对控制眼色的基因不在常染色体上，A正确；根据题意分析可知暗红眼为显性，正交实验中纯种暗红眼♀(XAXA)×纯种朱红眼♂(XaY)得到的F1只有暗红眼：XAXa、XAY，其中雌果蝇的基因型为XAXa，反交实验中纯种朱红眼♀(XaXa)×纯种暗红眼♂(XAY)得到的F1雌性为暗红眼(XAXa)，雄性为朱红眼(XaY)，B正确；由B项可知，正、反交亲本雌果蝇均为纯合子，C正确；正交的F1只有暗红眼：XAXa、XAY，其F2中朱红眼雄果蝇的比例为1/4；反交实验中，F1雌性为暗红眼(XAXa)，雄性为朱红眼(XaY)，其F2中朱红眼雄果蝇的比例也是1/4，D错误。3.(2018·自贡模拟)对摩尔根等人得出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论没有影响的是()A.孟德尔的遗传定律B.摩尔根的精巧实验设计C.萨顿提出的遗传的染色体假说D.克里克提出的中心法则【解题指南】解答本题时需关注以下两点：(1)中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。(2)之前摩尔根不相信孟德尔的遗传的基本规律和萨顿的基因在染色体上的学说。【解析】选D。本题考查遗传学上基因与染色体的关系。起初摩尔根对孟德尔的遗传基本规律和萨顿提出的“基因位于染色体上”假说的正确性持怀疑态度。摩尔根利用白眼果蝇进行实验，得出结论证明了以上两个观点。故A、B、C不符合题意。该结论与遗传信息的传递和表达即中心法则无关，故D项符合题意。【加固训练】(2018·昆明模拟)关于基因和染色体关系的叙述错误的是()A.等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上B.基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有许多个基因C.萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说D.摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上【解析】选A。在杂合子内，同源染色体的同一位置上控制着相对性状的一对基因叫做等位基因，故A项错误。考点二伴性遗传【必备知识回顾】1.概念：性染色体(X、Y或Z、W)上的基因控制的性状与_____相关联的遗传方式。与性别相关联，即在不同性别中，某一性状出现的概率不同。性别2.伴X染色体隐性遗传：(1)遗传图解(以人类红绿色盲症为例)：XBXbXBYXbXbXBY(2)遗传特点(以人类红绿色盲症为例)：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，则说明这种遗传病的遗传特点是_________。母亲父亲母亲隔代遗传③男性色盲患者多于女性：女性只有基因型为____时才表现为色盲，而男性只要X染色体上带有色盲基因b就表现为色盲。XbXb3.伴X显性遗传：(1)实例：抗维生素D佝偻病。(2)特点：①连续遗传：患者具有的___性致病基因来自其父亲或母亲，父母至少一方为患者。②交叉遗传：男性患者的___________一定是患者，正常女性的父亲和儿子一定正常。显母亲和女儿③女性患者多于男性患者：女性只有____才能表现正常，而男性只要X染色体上有一个隐性基因d，就表现为正常。XdXd4.伴Y遗传