第18讲-基因在染色体上、伴性遗传

第18讲基因在染色体上､伴性遗传走进高考第一关:教材关基因在染色体上萨顿的假说推论:类比推理理由基因是由________携带着从亲代传递给下一代的｡即:基因在________上,基因和________行为存在着明显的平行关系基因在杂交过程中保持________性和________性｡染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的________染色体染色体染色体完整独立形态结构走进高考第一关:教材关在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的｡在配子中成对的基因只有________,同样,也只有成对的染色体中的________体细胞中成对的________一个来自父方,一个来自母方｡___________也是如此非等位基因在形成配子时________,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是___________的一个一条基因10同源染色体自由组合自由组合实验证据(摩尔根)摩尔根果蝇实验P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀､♂)↓F1♀､♂交配F2红眼(♀､♂)白眼(♂)比例3/41/4白眼红眼红眼结论:基因在________上(后来摩尔根与其学生又证明了基因在染色体上呈线性排列)孟德尔遗传规律的现代解释(略)伴性遗传概念:性染色体上的基因控制的性状遗传与________相联系的遗传方式染色体性别类型伴X隐性遗传(如红绿色盲)基因位置:隐性致病基因及其等位基因只位于________染色体上患者基因型________(患病的女性)________(患病的男性)遗传特点男性患者多于女性患者隔代_______遗传现象女患者的________和________一定患病XXbXbXbY交叉父亲儿子其它实例:血友病､果蝇的白眼､女娄菜的狭披针形叶伴X显性遗传(抗维生素D佝偻病)基因位置:显性的致病基因及其等位基因只位于________染色体上患者基因型________､________(患病的女性)________(患病的男性)遗传特点女性患者________男性患者XXAXAXAXaXAY多于具有世代连续性男患者的________和_______一定患病其它实例:钟摆型眼球震颤伴Y遗传(补充)患者基因型:XYM(致病基因在Y染色体上,在X染色体上无等位基因,所以也无显隐性之分)遗传特点:患者为男性且“父→子→孙”实例:外耳道多毛症应用人类遗传病的预测､优生､诊断优良品种的选育母亲女儿解读高考第二关:考点关考点1基因在染色体上的假说及实验证据萨顿假说的内容､依据和方法(1)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｡(2)依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系｡基因行为染色体行为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具有相对稳定的形态结构在体细胞中成对存在,一个来自父方,一个来自母方在体细胞中成对存在,同源染色体一个来自父方,一个来自母方在配子中成对基因只有一个在配子中成对的染色体只有一条非等位基因在形成配子时自由组合非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合(3)方法:类比推理法,即借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说｡2.实验依据——摩尔根果蝇杂交实验(1)选材原因:果蝇比较常见,并且具有易饲养､繁殖快和后代多等特点,所以常被用作遗传学的实验材料｡(2)摩尔根实验过程及分析P红眼(雌)×白眼(雄)↓F1红眼(雌､雄)↓雌雄交配F2红眼(雌､雄)白眼(雄)3:1①果蝇的红眼与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符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制;④白眼性状的表现与性别相联系｡(3)理论解释遗传分析图解:假设控制果蝇白眼的基因(用w表示)位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,其遗传图解可表示为:(4)测交实验:测交后代红眼和白眼的比例为1:1｡进一步验证了摩尔根等人对实验现象的解释｡控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上｡(5)实验结论:基因在染色体上｡深化拓展:1.类比推理与假说—演绎法的区别假说—演绎法是建立在假说基础之上的推理,而类比推理是在看得见的实验结果的基础上与理论或假说建立联系｡2.基因与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列;基因主要存在于染色体上,另外也存在于细胞质中的DNA上(原核生物的拟核和质粒上,病毒的遗传物质上､真核生物的线粒体､叶绿体上也有基因分布);一个染色体上有若干个基因｡例析1(2010·通州调研)对染色体､DNA､基因三者关系的叙述中,正确的是()A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子;一个DNA分子上含有一个基因B.都能复制､分离和传递,且三者行为一致C.三者都是生物的遗传物质D.在生物的传种接代中,基因的行为决定着染色体的行为答案:B解析:A项中一个DNA分子上含有许多个基因;C项DNA是生物的遗传物质;D项应是染色体的行为决定基因的行为｡互动探究1-1:右图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果｡下列有关该图的说法中,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.该染色体上的基因在后代中都能表达D.该染色体上的碱基数A=T､G=C答案:D解析:基因是双链结构,D项正确,而基因由于细胞分化可能有些基因不表达｡互动探究1-2: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｡下面是人类探明基因神秘踪迹的历程:①孟德尔的豌豆杂交实验:提出遗传因子(基因)②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说:基因在染色体上③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解析:孟德尔的豌豆杂交实验假说—演绎法;萨顿提出假说“基因在染色体上”为类比推理;而摩尔根进行果蝇杂交实验也是假说—演绎法｡考点2性别决定1.性别决定的概念(1)概念:雌､雄异体的生物决定性别的方式｡(2)染色体类型特别提醒:①常染色体和性染色体一般都是成对的同源染色体,彼此间又互为非同源染色体;②异型的性染色体如X､Y或Z､W也互为同源染色体;③性染色体组成的差异是性别决定的物质基础｡(3)性别决定方式XY型染色体雄性:常染色体+XY(异型)雌性:常染色体+XX(同型)生物类型:某些鱼类､两栖类､所有哺乳动物､人类､果蝇和雌雄异体的植物(如菠菜､大麻)ZW型染色体雄性:常染色体+ZZ(同型)雌性:常染色体+ZW(异型)生物类型:鸟类､蛾蝶类(4)决定时间:受精卵形成时｡(5)意义:摩尔根实验假说的重要基础｡2.其他几种性别决定方式:(1)是否受精决定性别:生物个体细胞中没有明显的性染色体,雌雄性别与染色体的倍数有关,雌性个体是由受精的卵细胞发育而来的二倍体,而雄性个体是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体,如蜂｡(2)由环境决定性别:如海生蠕虫后螠,其雌虫长约6cm,雄虫只有雌虫大小的,常常生活于雌虫的子宫内｡雌虫产卵后,卵发育成不具性别的幼虫,当幼虫生活在海水中,独立生活时,便发育成雌虫;当幼虫落到雌虫的吻部,便发育成雄虫｡(3)基因差异决定性别:如玉米｡1500特别提醒:(1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中,雌雄同体生物不存在性别决定问题｡(2)性别相当于一对相对性状,其传递遵循分离定律｡(3)性别决定后的分化发育过程,受环境(如激素等)的影响｡如:①性逆转:表现型改变,基因型不变｡如雌性非芦花鸡在特定环境中可逆转为雄性｡另外,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｡③异性双胎的性别分化:如牛怀异性双胎,雌犊的性别分化受影响｡④环境不同的性别分化:如蜜蜂的受精卵可发育为蜂王,也可发育为工蜂,其主要受环境和蜂王浆的影响｡例析2自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变为公鸡｡已知鸡的性别由性染色体决定｡如果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是()A.1：0B.1:1C.2:1D.3:1答案:C解析:考查了遗传变异的有关知识｡鸡的性别决定是ZW型,即母鸡的染色体组合是ZW,公鸡的染色体组合是ZZ｡母鸡发生性反转后,其遗传物质并没有发生改变,所以由母鸡经对性反转形成的公鸡的染色体组合为ZW,与母鸡交配后产生的后代中染色体组合理论上是ZZ:ZW:WW=1:2:1,在鸡的染色体组合中WW组合不存在,所以后代中ZW:ZZ=2:1｡互动探究2-1:在正常情况下,下列有关X染色体的叙述,错误的是()A.女性体细胞内有两条X染色体B.男性体细胞内有一条X染色体C.X染色体上的基因均与性别决定有关D.黑猩猩等哺乳动物也有X染色体答案:C解析:哺乳动物的性别决定类型为XY型,因此ABD选项均正确｡X染色体上的基因有的与性别决定无关,如位于X染色体的红绿色盲基因,既可存在于女性体细胞中,也可存在于男性体细胞中｡互动探究2-2:对一对夫妇所生的两个女儿(非双胞胎)甲和乙的X染色体进行DNA序列的分析,假定DNA序列不发生任何变异,则结果应当是()A.甲的两条彼此相同,乙的两条彼此相同的概率为1B.甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为1C.甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为1D.甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为1答案:C解析:考查同源染色体的概念｡女孩体细胞中的两条X染色体是同源染色体,一条来自母方,一条来自父方｡这个女孩中的一条X染色体可以与另一女孩的一条X染色体相同(共同来源于父方或母方),也可以不同(分别来自父方或母方)｡考点3伴性遗传1.伴性遗传的方式及特点(1)伴X染色体隐性遗传①患者中男性多于女性｡②具有隔代交叉遗传现象｡③女性患者的父亲和儿子一定是患者,即“母病儿必病,女病父必病”｡④男性正常,其母亲､女儿全都正常｡⑤男性患病,其母亲､女儿至少为携带者｡(2)伴X染色体显性遗传①患者中女性多于男性｡②具有连续遗传的特点,即代代都有患者｡③男性患者的母亲和女儿一定都是患者,即“父病女必病,儿病母必病”｡④女性正常,其父亲､儿子全都正常｡⑤女性患病,其父母至少有一方患病｡(3)伴Y染色体遗传①男性全患病,女性全正常｡②遗传规律为父传子,子传孙｡2.伴性遗传与遗传基本规律的关系(1)遵循的遗传规律①常染色体和性染色体上的基因的遗传都遵循基因的分离定律和自由组合定律｡②常染色体上的基因与性染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循自由组合定律｡(2)伴性遗传的特殊性①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XbY个体中的隐性基因b所控制的性状也能表现出来｡②有些基因只位于Y染色体,X染色体上无相应的等位基因,只限于在雄性个体之间传递｡③位于性染色体同源区段上的基因是成对的,其性状遗传与分离定律相同,只是与性别相关联;在写表现型和统计后代比例时一定要将性状表现与性别联系在一起描述｡3.各种遗传方式的比较图遗传病类型一般规律遗传特点常隐父母无病女儿有病隔代遗传男女发病率相等常显父母有病女儿无病连续遗传男女发病率相等常隐或X隐父母无病儿子有病隔代遗传常显或X显父母有病儿子无病连续遗传最可能X显(也可能常隐､常显､X隐)父亲有病女儿全有病连续遗传患者女性多于男性非X隐(可能是常隐､常显､X显)母亲有病儿子无病隔代遗传最可能Y上(也可能常显､常隐､X隐)父亲有病儿子全有病连续遗传只有男性患者特别提醒:(1)隐性基因控制的遗传病,不论基因在常染色体上还是X染色体上,均表现为隔代遗传现象｡但在常染色体上时,后代雌雄(或男女)表现概率相同,与性别无关;若在X染色体上时,则表现伴性遗传的特点｡(2)显性基因控制的遗传病,不论基因在何种染色体上,均表现为连续遗传现象(子代患病,双亲之一必患病)｡若基因在常染色体上,或在X染色体上且患者为女性时,后代子女患病概率相同;若基因在