一轮复习-基因在染色体上和伴性遗传

基因在染色体上和伴性遗传高考考纲要求：1、基因位于染色体上的理论假说和实验证据2、伴性遗传的特点3、遗传病概率的计算一、萨顿的假说（类比推理）发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。分析基因与染色体的关系基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质成对成对成单成单一个来自父方，一个来自母方一条来自父方，一条来自母方自由组合非同源染色体自由组合完整性和独立性稳定性类比:基因和染色体之间具有平行关系杂交过程中保持在配子形成和受精过程中保持一、萨顿的假说（类比推理）基因位于染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。推论：理由：科学研究方法之一染色体假说：基因在染色体上推理基因类比平行关系类比推理DdDd——类比推理根据两个对象有部分属性相同的前提，推论出他们的其他属性也相同的结论。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。（见课本（P28）光波动性的推测）应该当注意的是，类比推理得出的结论并不存在逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验二、基因位于染色体上的实验证据科学家:摩尔根实验材料:果蝇果蝇的特点：易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显，只有4对染色体长翅残翅果蝇也有众多容易区分的相对性状在一群红眼果蝇中偶然出现了一只白眼雄果蝇基因突变P红眼×白眼F1红眼（、）F23/4红眼1/4白眼(、)杂交①果蝇的杂交实验现象：常染色体:性染色体:３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ果蝇体细胞染色体:雌果蝇中：红眼白眼雄果蝇中：红眼白眼如果控制白眼的基因（W）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。写出下列基因型：②摩尔根的设想：红眼（♀）×XWYXWYXWF1：P：配子：XWXw红眼♀XWY红眼♂白眼♂XWXW②摩尔根的解释：红眼（♀）×XWYXWYXWXwF2：F1：配子：XWXW红眼♀XWXw红眼♀XWY红眼♂XwY白眼♂红眼♂XWXWXＷXw×XwY红眼白眼126132120115统计的结果与理论上的推测完全符合假说，则假说就是正确的！③摩尔根对该解释的验证：XwXw白眼XWXw红眼XWY红眼XwY白眼测交F1F2④摩尔根的果蝇杂交实验证明：——基因在染色体上验证假说：测交得出结论：基因在染色体上若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性别相联系？提出问题：作出假说：假说演绎法回顾摩尔根的实验：果蝇的4对染色体上却有数百个基因基因在染色体上呈线性排列一条染色体上有许多个基因⑤摩尔根又进一步研究：摩尔根和他的学生们，发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图现代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体上某一个特定的分子结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置三、孟德尔遗传规律的现代解释基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合(一)性别决定四、性别决定和伴性遗传雌雄异体的生物决定性别的方式1、概念：2、常染色体：与性别决定无关的染色体与性别决定有关的染色体性染色体：男性：XY女性：XX3、性别决定的类型ＸＹ型性别决定ＺＷ型性别决定项目XY型ZW型性染色体组成雌性常染色体＋XX常染色体＋ZW雄性常染色体＋XY常染色体＋ZZ生物类型所有哺乳动物、人类、果蝇、某些鱼类、两栖类等鸟类、蛾蝶类4.性别分化及影响因素性别决定后的分化发育过程，受环境的影响，如：(1)温度影响性别分化，如蛙的发育：XX的蝌蚪，温度为20℃时发育为雌蛙，温度为30℃时发育为雄蛙。(2)日照长短对性别分化的影响：如大麻，在短日照温室内，雌性逐渐转化为雄性。注意：(1)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物无性染色体。(2)性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。(3)性别分化只影响表现型，基因型不变。(4)性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。(2014年安徽卷)鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个纯合品种，均为红色眼。根据下列杂交结果，推测杂交1的亲本基因型是()例1A．甲为AAbb，乙为aaBBB．甲为aaZBZB，乙为AAZbWC．甲为AAZbZb，乙为aaZBWD．甲为AAZbW，乙为aaZBZBB正常男性的染色体分组图正常女性的染色体分组图（二）伴性遗传基因位于性染色体上，所以遗传方式往往与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。如：人的色盲症遗传、血友病遗传都属于伴性遗传。1、伴性遗传概念：红绿色盲检查图你的色觉正常吗？正常女性正常（携带者）女性色盲女性正常男性色盲男性在写色觉基因型时，为了与常染色体的基因相区别，一定要先写出性染色体，再在右上角标明基因。ＸBＸBＸBＸbＸbＸbＸBＹＸbＹ色盲症：不能分辨各种颜色或某两种颜色的遗传性色觉障碍症。最常见的是红绿色盲。红绿色盲基因属于伴Ｘ隐性遗传，以Ｘ表示，Ｙ染色体由于过于短小，其上没有色盲基因。六种婚配方式：母父ＸBＸBＸBＸbＸbＸbＸBＹＸbＹ[探究]红绿色盲症遗传的特点①XBXB×XBY→③XbXb×XBY→②XBXb×XBY→⑤XBXb×XbY→④XBXB×XbY→⑥XbXb×XbY→无色盲男：50%，女：0男：100%，女：0无色盲男：50%，女：50%都色盲男性患者多于女性患者四种婚配方式组合成一个家系：XBYXbYXBXBXBXbXBYXbXbXBXBXBXbXBYXbYXBXbXbYXBXbXbXbXBYXbY④②③⑤IIIIIIIV交叉遗传[探究]红绿色盲症遗传的特点XBYXbYXBXBXBXbXBYXbXbXBXBXBXbXBYXbYXBXbXbYXBXbXbXbXBYXbY④②③⑤IIIIIIIV隔代遗传男性患者多于女性患者交叉遗传隔代遗传伴X隐性遗传病的特点[探究]红绿色盲症遗传的特点结论其它伴性遗传病：人类伴性遗传病伴X显性：抗VD佝偻病伴X隐性：红绿色盲、血友病、先天性白内障伴Y遗传病：外耳道多毛症特点：女性患者多于男性患者；连续遗传。特点：患者全为男性(父传子，子传孙)抗维生素Ｄ佝偻病患者由于对磷、钙吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型（或0型）腿、骨骼发育畸形（如鸡胸）、生长缓慢等症状。受X染色体上的显性基因（D）的控制。女性患者：XDXD，XDXd男性患者：XDY伴X显性遗传病抗维生素D佝偻病的遗传分析1）女性患者多于男性患者；2）具有世代连续性（代代有患者）；3）父患女必患、子患母必患；4）患者的双亲中必有一个是患者伴X显性遗传病特点：血友病：血友病患者的血浆中缺少抗血友病球蛋白（AHG），所以凝血发生障碍，患者皮下、肌肉内反复出血，形成瘀斑。在受伤流血时不能自然止血，很容易引起失血死亡。血友病的遗传与色盲的遗传相同，其致病基因（h）和正常基因（H）也只位于X染色体上。即：女性患者：XhXh，男性患者：XhY.患者全部是男性；致病基因“父传子、子传孙、传男不传女”。伴Y遗传病：外耳道多毛症人类遗传病判定口诀:无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性遗传看女病，父子都病是伴性（女性的父亲和儿子是患者）；显性遗传看男病，母女都病是伴性（男性的母亲和女儿是患者）。人类遗传病的解题规律：不确定的类型：（1）代代连续为显性，不连续、隔代为隐性。（2）无性别差异、男女患者各半，为常染色体遗传病。（3）有性别差异，男性患者多于女性为伴X隐性，女多于男则为伴X显性。二、遗传病的特点及遗传系谱的判定1．遗传病的特点(1)细胞质遗传——母系遗传(如线粒体基因的遗传)(2)伴Y遗传——只有男性患病(父传子的传递率100%)2．遗传系谱的判定程序及方法第一步：确认或排除细胞质遗传①若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即子女的表现型与母亲相同，则最可能为细胞质遗传。如下图：母亲有病，子女均有病，子女有病，母亲必有病，所以最可能为细胞质遗传。②若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者，孩子患病母亲正常，则不是母系遗传。第二步：确认或排除伴Y遗传①若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最可能为伴Y遗传。如下图：②若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。第三步：判断显隐性①“无中生有”是隐性遗传病，如图一；②“有中生无”是显性遗传病，如图二。第四步：确认或排除伴X染色体遗传(1)在已确定是隐性遗传的系谱中①女性患者，其父或其子有正常的，一定是常染色体遗传。(如图一、二)②女性患者，其父和其子都患病，最可能是伴X染色体遗传。(如图三)(2)在已确定是显性遗传的系谱中①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(如图一)②男性患者，其母和其女都患病，最可能是伴X染色体遗传。(如图二、图三)第五步：若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测(1)若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；再根据患者性别比例进一步确定。(2)典型图解此图解最可能是伴X显性遗传。提醒:注意审题——“可能”还是“最可能”，某一遗传系谱“最可能”是________遗传病，答案只有一种；某一遗传系谱“可能”是________遗传病，答案一般有几种。三．X、Y染色体同源区段的基因的遗传如图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别，如：注意：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关联(如同源区段Y染色体上的基因只传给儿子)，这与常染色体上基因传递有本质区别。例2．人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)(如图)。由此可以推测(多选)()A．Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因B．Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，男性患病率等于女性C．Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为男性D．Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性BC例3：已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体上Ⅰ区段(与Y染色体非同源区段)上的一对等位基因控制，而果蝇刚毛(B)和截毛(b)由X和Y染色体上Ⅱ区段(同源区段)上的一对等位基因控制，且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是()A．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截毛B．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白眼C．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现截毛D．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现白眼C易错点1混淆“患病男孩”和“男孩患病”“患病男孩”和“男孩患病”包含的范围大小不同，进行概率运算时遵循以下规则：患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率，男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率。易错点2不能准确界定概率求解范围而出错在解概率计算题时，需要注意所求对象是在哪一个范围内所占的比例。①在所有后代中求概率：不考虑性别归属，凡其后代均属于求解范围。②只在某一性别中求概率：需要避开另一性别，只看所求性别中的概率。③连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，因而应先将该性别的出生率12列入范围，再在该性别中求概率。例4：如图所示为甲、乙两种遗