2014年《步步高》高考生物大一輪復習學案+作業(yè)第五單元 學案21 基因在染色體上和伴性遺傳

學案21基因在染色體上和伴性遺傳考綱要求伴性遺傳()。一、薩頓的假說1推論：基因是由_攜帶著從親代傳遞給下一代的。即：基因位于_上。2理由：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。(1)_在雜交過程中保持完整性和獨立性。_在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。(2)在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對的。在配子中只有成對基因中的一個，也只有成對染色體中的一條。(3)體細胞中成對的基因一個來自_，一個來自_，同源染色體也是如此。(4)_在形成配子時自由組合，_在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。3研究方法：_法。二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)1實驗者：_。2實驗材料：_(1)特點：體積小，易飼養(yǎng)，_，_，易觀察。(2)染色體組成：雌果蠅：3對常染色體1對性染色體(用_表示)。雄果蠅：3對常染色體1對性染色體(用_表示)。3基因與染色體的關系基因在染色體上呈_排列，每條染色體上有許多個基因。想一想所有生物都有性染色體嗎？比一比(1)基因在染色體上提出者和證明者分別是誰？(2)類比推理與假說演繹法的結(jié)論都正確嗎？三、伴性遺傳1人類紅綠色盲癥(伴X隱性遺傳)(1)相關表現(xiàn)型及基因型女性男性表現(xiàn)型正常正常(攜帶者)色盲正常色盲基因型XBXBXBXb_XBY_(2)遺傳特點男患者_女患者。女患者的_一定患病。有_遺傳現(xiàn)象。2抗維生素D佝僂病(伴X顯性遺傳)(1)患者的基因型女性：_和_。男性：_。(2)遺傳特點女患者_男患者。具有_的現(xiàn)象。1 / 13男患者的_一定患病。思考顯性遺傳病與隱性遺傳病相比，哪一種發(fā)病率高？探究點一薩頓的假說及實驗證據(jù)1薩頓假說的內(nèi)容是什么？假說依據(jù)主要體現(xiàn)在哪幾個方面？2分析摩爾根是如何證明控制眼色的基因是位于X染色體上的，完成下列填空：(1)果蠅的雜交實驗上述雜交實驗結(jié)果表明：果蠅的紅眼和白眼是受_；發(fā)現(xiàn)的新問題是_。(2)摩爾根的假說：_。如下圖：(3)摩爾根設計了_實驗，進一步驗證了他的上述假說是正確的。思維拓展1薩頓假說運用了類比推理法；摩爾根的科學發(fā)現(xiàn)運用了假說演繹法；摩爾根的發(fā)現(xiàn)又為薩頓的發(fā)現(xiàn)提供了科學證據(jù)。2決定性別的染色體叫性染色體，如：X與Y，Z與W，其余與性別決定無關的染色體叫常染色體。3性別決定方式有XY型和ZW型。X與Y雖然形狀、大小不同，但是同源染色體。男(雄)性性染色體組成為XY，女(雌)性性染色體組成為XX。對于鳥類等，雄性為ZZ，雌性為ZW。4性別決定后的分化發(fā)育過程受環(huán)境(如激素等)的影響，如XX的蝌蚪在20時發(fā)育成雌蛙，30時發(fā)育成雄蛙。探究示例1(2010鄆城一中模擬)薩頓運用類比推理方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說。摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度。他及其同事設計果蠅雜交實驗對此進行研究，雜交實驗圖解如下：P 紅眼(雌)白眼(雄)F1 紅眼(雌、雄)F2紅眼(雌、雄)白眼(雄)3/4 1/4請回答下列問題：(1)上述果蠅雜交實驗現(xiàn)象_(支持/不支持)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學家發(fā)現(xiàn)果蠅體細胞中有4對染色體(3對常染色體，1對性染色體)的事實，摩爾根等人提出以下假設：_ _，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋。(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)(2)摩爾根等人通過測交等方法試圖驗證他們提出的假設。以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一：P 紅眼(F1雌)白眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/4 1/4 1/4 1/4上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設，其原因是_ _。為充分驗證其假設，請在上述測交實驗的基礎上再補充設計一個實驗方案。(寫出實驗親本的基因型和預期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因為B、b。提示：親本從上述測交子代中選出。)實驗親本的基因型：_，預期子代的基因型：_。聽課記錄：探究點二伴性遺傳分析典型系譜圖，完成填空：1伴X隱性遺傳(1)實例：人類紅綠色盲癥、血友病、果蠅的白眼遺傳。(2)典型系譜圖(3)遺傳特點具有_現(xiàn)象；患者中_；女患者的_一定是患者，簡記為“女病，父子病”；正常男性的母親及女兒一定正常，簡記為“男正，母女正”。2伴X顯性遺傳病(1)實例：抗維生素D佝僂病。(2)典型系譜圖(3)遺傳特點具有_現(xiàn)象；患者中_；男患者的_一定為患者，簡記為“男病，母女病”；正常女性的父親及兒子一定正常，簡記為“女正，父子正”。3伴Y遺傳(1)實例：人類外耳道多毛癥。(2)典型系譜圖(3)遺傳特點致病基因只位于Y染色體上，無顯隱性之分，患者后代中_，女性全正常。簡記為“男全病，女全正”。致病基因由父親傳給兒子，兒子傳給孫子，具有世代連續(xù)性，也稱_，簡記為“父傳子，子傳孫”。思維拓展性染色體的活動規(guī)律與常染色體是一致的，也符合基因的分離定律和自由組合定律。上述圖解中，我們只寫了與性別有關的染色體XX、XY，其實，在減數(shù)分裂時，還有常染色體同時在活動，即：44XX22X(卵)；44XY22X(精子)或22Y(精子)。探究示例2對一對夫婦所生的兩個女兒(非雙胞胎)甲和乙的X染色體進行DNA序列的分析，假定DNA序列不發(fā)生任何變異，則結(jié)果應當是()A甲的兩條彼此相同、乙的兩條彼此相同的概率為1B甲來自母親的一條與乙來自母親的一條相同的概率為1C甲來自父親的一條與乙來自父親的一條相同的概率為1D甲的任何一條與乙的任何一條都不相同的概率為1聽課記錄：題組一基因在染色體上1(2011南京質(zhì)檢)已知果蠅的體細胞內(nèi)有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關于該動物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法不正確的是(多選)()A果蠅的精子中含有成對的基因B果蠅的體細胞中只含有一個基因C果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可以同時來自母方D在體細胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對的基因中的一個2下列有關基因和染色體的敘述，不支持“基因在染色體上”這一結(jié)論的是()A在向后代傳遞過程中，都保持完整性和獨立性B在體細胞中一般成對存在，分別來自父母雙方C減數(shù)第一次分裂過程中，基因和染色體行為完全一致D果蠅的白眼基因是具有遺傳效應的DNA片段3科學的研究方法是取得成功的關鍵，假說演繹法和類比推理是科學研究中常用的方法。下面是人類探明基因神秘蹤跡的歷程：孟德爾的豌豆雜交實驗：提出遺傳因子(基因)；薩頓研究蝗蟲的精子和卵細胞形成過程中提出假說：基因在染色體上；摩爾根進行果蠅雜交實驗找到基因在染色體上的實驗證據(jù)。他們在研究的過程所使用的科學研究方法依次為()A假說演繹法假說演繹法類比推理B假說演繹法類比推理類比推理C假說演繹法類比推理假說演繹法D類比推理假說演繹法類比推理4用純合子果蠅作為親本研究兩對相對性狀的遺傳實驗，結(jié)果如下：PF1灰身紅眼黑身白眼灰身紅眼、灰身紅眼黑身白眼灰身紅眼灰身紅眼、灰身白眼下列說法不正確的是()A實驗中屬于顯性性狀的是灰身、紅眼B體色和眼色的遺傳符合自由組合定律C若組合的F1隨機交配，則F2雄蠅中灰身白眼的概率為3/4D若組合的F1隨機交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8題組二伴性遺傳5關于性別決定與伴性遺傳的敘述，不正確的是(多選)()A紅綠色盲基因和它的等位基因分別位于人類的X和Y染色體上B母親是紅綠色盲基因的攜帶者，由于交叉遺傳，兒子一定患紅綠色盲C人類的精子中染色體的組成是22X或22YD性染色體上的基因表達產(chǎn)物只存在于生殖細胞中6某種遺傳病受一對等位基因控制，請據(jù)下圖判斷該病遺傳方式和有關基因型()A伴X染色體隱性遺傳，1為純合子B伴X染色體隱性遺傳，4為雜合子C常染色體隱性遺傳，4為純合子D常染色體隱性遺傳，1為雜合子7為了鑒定下圖中男孩8與本家族的親緣關系，下列方案最科學的是()A比較8與1的常染色體DNA序列B比較8與3的X染色體DNA序列C比較8與5的Y染色體DNA序列D比較8與2的X染色體DNA序列8已知果蠅紅眼(A)和白眼(a)由位于X染色體上區(qū)段(與Y染色體非同源區(qū)段)上的一對等位基因控制，而果蠅剛毛(B)和截毛(b)由X和Y染色體上區(qū)段(同源區(qū)段)上的一對等位基因控制，且突變型都是隱性性狀。下列分析正確的是()A若純種野生型雄果蠅與突變型雌果蠅雜交，則F1中不會出現(xiàn)截毛B若純種野生型雄果蠅與突變型雌果蠅雜交，則F1中不會出現(xiàn)白眼C若純種野生型雌果蠅與突變型雄果蠅雜交，則F1中會出現(xiàn)截毛D若純種野生型雌果蠅與突變型雄果蠅雜交，則F1中會出現(xiàn)白眼題組三應用提升9如圖所示為甲、乙兩種遺傳病的家族系譜圖(1不攜帶致病基因)。下列有關甲、乙兩種遺傳病和人類遺傳的敘述，不正確的是()A從系譜圖中可以看出，甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳，乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳B若1與5結(jié)婚，生患病男孩的概率為1/8C若1與4結(jié)婚，生兩病兼發(fā)孩子的概率為1/24D若1與4結(jié)婚，后代中只患甲病的概率為7/1210(2011無錫調(diào)研)自然狀況下，雞有時會發(fā)生性反轉(zhuǎn)，如母雞逐漸變成公雞。已知雞的性別由性染色體決定。如果性反轉(zhuǎn)公雞的染色體組成(ZW)并沒有改變，所以其與正常母雞交配，并產(chǎn)生后代，后代中母雞與公雞的比例是()A10 B11 C21 D31題 號12345678910答 案11.(2011徐州質(zhì)檢)果蠅是遺傳學研究中一種重要的實驗材料，請回答下列相關問題：性染色體組成XYXXXXYXO人的性別男女男女果蠅的性別雄雌雌雄(1)果蠅與人相似，均屬于_型性別決定。上表列出了人、果蠅的性染色體組成與性別的關系。由表可知，Y染色體只在_(填“人”或“果蠅”)的性別決定中起主導作用。(2)果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性，基因位于常染色體上；紅眼(R)對白眼(r)為顯性，基因位于X染色體上。若表現(xiàn)型均為紅眼灰身的雌、雄果蠅交配，后代出現(xiàn)了紅眼灰身、紅眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四種表現(xiàn)型，問：兩親本的基因型為：雌_，雄_。雄性親本產(chǎn)生的精子的基因型為_，其比例為_。(3)自然界中的果蠅雌雄個體中都有一些個體為黃翅、一些個體為灰翅，不知道黃翅和灰翅的顯隱性關系，但已知該性狀受一對等位基因控制。請你設計一個通過兩對雜交實驗(提示：一對為正交，一對為反交)來判斷這對等位基因是位于常染色體上還是X染色體上的方案。正反交實驗：正交_；反交_。推斷和結(jié)論：_ _。(4)遺傳學上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失引起的變異叫缺失，缺失雜合子的生活能力降低但能存活，缺失純合子(雄性個體X染色體片段缺失也視為缺失純合子)常導致個體死亡?，F(xiàn)在一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，還是由于基因突變引起的？方法一：_ _。方法二：_ _。學案21基因在染色體上和伴性遺傳課前準備區(qū)一、1.染色體染色體2.(1)基因染色體(3)父方母方(4)非等位基因非同源染色體3.類比推理二、1.摩爾根2.果蠅(1)繁殖快染色體少(2)XXXY3.線性想一想并不是所有生物都有性染色體，如小麥、玉米等。比一比(1)薩頓；摩爾根。(2)前者不一定正確，后者一定正確。三、1.(1)XbXbXbY(2)多于父親和兒子隔代交叉2.(1)XDXDXDXdXDY(2)多于世代連續(xù)母親和女兒思考顯性遺傳病發(fā)病率高。課堂活動區(qū)探究點一1假說的內(nèi)容是：基因位于染色體上。假說依據(jù)主要體現(xiàn)在：(1)基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。(2)在體細胞中基因成對存在，如分離定律中的基因(DD、Dd、dd)。體細胞中的同源染色體中一條來自父方，一條來自母方，染色體也是成對存在的。在配子中只有成對基因中的一個，同樣也只有成對染色體中的一條。(3)雌雄配子結(jié)合成為受精卵，進而發(fā)育成個體。故體細胞核中的基因一半來自父方，一半來自母方。同源染色體也是如此。(4)由自由組合定律可知，非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。2(1)一對等位基因控制的白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系(2)若控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因(3)測交探究示例1(1)支持控制眼色的基因只位于X染色體上(2)控制眼色的基因無論位于常染色體上還是位于X染色體上，測交實驗結(jié)果都相同XbXb、XBYXBXb、XbY探究點二1(3)隔代交叉遺傳男多女少父親及兒子2(3)連續(xù)遺傳女多男少母親及女兒3(3)男性全為患者限雄遺傳探究示例2C根據(jù)性別決定可知，女性的兩條X染色體一條來自父親，一條來自母親。而母親有兩條X染色體，父親只有一條X染色體，若DNA的堿基序列不發(fā)生任何變異，則兩個女兒從父親那里獲得的X染色體應該相同。構(gòu)建知識網(wǎng)絡基因性染色體伴X顯性紅綠色盲常染色體課后練習區(qū)1ABC2D支持“基因在染色體上”這一結(jié)論的是基因與染色體的平行關系。歸納提升遺傳規(guī)律中，基因與染色體的行為關系(1)基因的分離定律與減數(shù)分裂的關系減數(shù)第一次分裂后期同源染色體彼此分離導致等位基因的分離，這是基因分離定律的細胞學基礎，其結(jié)果是配子中含有每對等位基因中的一個基因。如圖表示含一對等位基因A、a的精(卵)原細胞進行減數(shù)分裂的過程。(2)基因的自由組合定律與減數(shù)分裂的關系由位于非同源染色體上的非等位基因控制的兩對或兩對以上的性狀的遺傳，如圖所示：A、a和C、c或B、b和C、c控制的性狀的遺傳符合自由組合定律，而A、a和B、b控制的性狀的遺傳則不符合自由組合定律。減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體自由組合，導致非同源染色體上的非等位基因也自由組合，這是基因自由組合定律的細胞學基礎，其結(jié)果是形成不同基因組合的配子，如圖所示。3C4C根據(jù)第組的實驗可以判斷出灰身、紅眼是顯性性狀；根據(jù)第組的后代可以判斷出控制眼色遺傳的基因位于X染色體上。假設控制體色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，第組F1的基因型為：BbXAXaBbXAY，則F2雄蠅中灰身白眼的概率為3/41/23/8；第組F1的基因型為BbXAXaBbXaY，則F2中黑身白眼的概率為1/41/21/8。5ABD紅綠色盲基因是在X染色體上的隱性致病基因，Y上沒有它的等位基因。母親是攜帶者，兒子患色盲的概率應該是1/2。性染色體的基因表達的產(chǎn)物不只存在于生殖細胞中，如色盲基因就位于性染色體上，它控制的性狀是視覺。6D由3和4生出2患者可以判斷該疾病為隱性遺傳病，且女患者2的兒子正常、2的父親正常，所以該病不是伴X染色體遺傳，屬于常染色體遺傳。由于1的母親為患者且她本人正常，所以1為雜合子。7C8A分析題意可知，純種野生型雄果蠅(XBYB)與突變型雌果蠅(XbYb)雜交，子代為XBXb(剛毛)和XbYB(剛毛)，A正確。純種野生型雄果蠅(XAY)與突變型雌果蠅(XaXa)雜交，子代為XAXa(紅眼)和XaY(白眼)，B錯誤。純種野生型雌果蠅(XBXB)與突變型雄果蠅(XbYb)雜交，子代為XBXb(剛毛)和XBYb(剛毛)，C錯誤。純種野生型雌果蠅(XAXA)與突變型雄果蠅(XaY)雜交，子代為XAXa(紅眼)和XAY(紅眼)，D錯誤。知識延伸X、Y染色體上同源區(qū)段和非同源區(qū)段與伴性遺傳的關系(1)人的性染色體上不同區(qū)段圖析：X和Y染色體有一部分是同源的(圖中區(qū)段)，該部分基因互為等位基因；另一部分是非同源的(圖中的1、2區(qū)段)，該部分基因不互為等位基因。(2)基因所在區(qū)段位置與相應基因型對應關系提醒基因在、1、2任何區(qū)段上都與性別有關，在男性、女性中的發(fā)病率都不相同。若將上圖改為果蠅的性染色體，應注意大而長的為Y染色體，短而小的為X染色體，且在描述時注意“雌雄”與人的“男女”區(qū)別、“雜交”與人的“婚配”區(qū)別。若將上圖改為“ZW型性染色體”，注意Z與X的對應，W與Y的對應關系。9C由圖中5和6患甲病，所生女兒3正常，可知甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳。1不攜帶致病基因，所生兒子患有乙病，可知乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳。設甲病由基因A、a控制，乙病由基因B、b控制，則1的基因型為1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，5的基因型為aaXBY，他們生出患病男孩(基因型為aaXbY)的概率為1/21/41/8。單純考慮甲病，1的基因型為aa，4的基因型為1/3AA、2/3Aa，故后代患甲病的概率為2/3；單純考慮乙病，1的基因型為1/2XBXB、1/2XBXb，4的基因型為XBY，故后代患乙病的概率為1/21/41/8，可知生兩病兼發(fā)孩子的概率為2/31/81/12；只患甲病的概率為2/31/127/12。易錯警示“男孩患病”和“患病男孩”的概率計算(1)位于常染色體上的遺傳病如果控制遺傳病的基因位于常染色體上，由于常染色體與性染色體是自由組合的，在計算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時遵循以下規(guī)則：患病男孩的概率患病孩子的概率1/2男孩患病的概率患病孩子的概率(2)位于性染色體上的遺傳病如果控制遺傳病的基因位于性染色體上，由于該性狀與性別聯(lián)系在一起，所以在計算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時遵循伴性遺傳規(guī)律，即從雙親基因型推出后代的患病情況，然后再按以下規(guī)則：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患病男孩在后代男孩中的概率10C公雞性染色體組成為ZZ，母雞性染色體組成ZW，性反轉(zhuǎn)公雞的染色體組成(ZW)并沒有改變，所以其與母雞交配后，后代中ZWZZ21。11(1)XY人(2)BbXRXrBbXRYBXR、BY、bXR、bY1111(3)雄性黃翅雌性灰翅雄性灰翅雌性黃翅如果正交和反交兩組中子一代的任一性狀的表現(xiàn)都與性別無關(同一性狀在雌雄個體中所占的比例相同)，則說明這對等位基因位于常染色體上。如果正交和反交兩組中的一組子一代的任一性狀的表現(xiàn)與性別無關，而另一組與性別有關(一組中同一性狀在雌雄個體中所占的比例相同，而另一組中同一性狀在雌雄個體中所占的比例不同)，則說明這對等位基因位于X染色體上。(4)方法一：取該果蠅有分裂能力的細胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)。若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失引起的方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為11，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為21，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的解析(1)從題表中可以看出，在人的性染色體組成中只要有Y染色體，不管有幾條X染色體，都為男性，而在果蠅的性染色體組成中XXY為雌性，而XO卻為雄性，由此可知Y染色體只在人的性別決定中起主導作用。(2)B、b和R、r兩對基因分別位于兩對同源染色體上，遺傳時遵循自由組合定律。(3)在判斷等位基因是位于常染色體上還是X染色體上時，可采用正交和反交分析后代表現(xiàn)型與性別的關系，若相關，則為伴X遺傳；反之，則為常染色體遺傳。(4)根據(jù)題目中對缺失純合子的定義，可以判斷一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交得一只白眼雌果蠅(XaXa)的原因可能有二：一是該果蠅發(fā)生基因突變，二是該果蠅發(fā)生X染色體片段缺失?？梢酝ㄟ^觀察該果蠅的X染色體是否異常做出判斷，也可以通過雜交實驗進行判斷。讓該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅與雄果蠅數(shù)比為11，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；如果是X染色體缺失造成，則含缺失X染色體的雄性個體不能生存(因雄性個體X染色體片段缺失也視為缺失純合子，且缺失純合子常導致個體死亡)，所以雜交后代的比例為雌雄21。 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