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1、第第1 1讲基因在染色体上讲基因在染色体上 伴性遗传伴性遗传-2-伴性遗传()。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结基因位于染色体上的实验证据1.萨顿的假说-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖细胞生物的基因一定位于染色体上吗?为什么?提示:不一定。真核生物细胞核中的基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体中的DNA上。原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或者细胞质中的质粒DNA上。多数生物是真核生物,所以说多数基因位于染色体上。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.实验证据摩尔根的果蝇眼色实验(1)实验假设:控制白眼
2、的基因在X染色体上。(2)实验过程及分析P红眼()白眼()F1红眼(、)F2红眼(、)白眼()=31F1的结果说明红眼是显性性状。F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。F2白眼果蝇只有雄性,说明白眼性状的表现与性别相联系。-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)实验验证:通过测交实验最终证明基因在染色体上。(4)基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。教材深挖摩尔根也是利用类比推理法验证了基因在染色体上吗?提示:不是,摩尔根利用假说演绎法验证了基因在染色体上。-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)基因在染色体上的提出
3、者是萨顿,证明者是摩尔根。()(2)萨顿利用假说演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上。()(3)生殖细胞中只表达性染色体上的基因。()(4)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多个基因。()(5)非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合,说明核基因和染色体的行为存在平行关系。()-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结果蝇的直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交,F1的表现型与比例如下图所示。请回答下列问题。(1)控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上,判断的主要依据是杂交子代中,雄性个体中直毛分叉毛=11,雌性个体中都
4、是直毛,没有分叉毛。-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)两个亲本的基因型为XFXfXFY,请写出推导过程:子代雄性个体有直毛与分叉毛,基因型为XfY、XFY,则母本的基因型为XFXf,又知雌性子代中只有直毛,说明直毛是显性性状,则父本的基因型为XFY。-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1萨顿的假说萨顿的假说1.萨顿依据基因和染色体行为存在着明显的平行关系,提出假说,即“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的”。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,在配子中都只含有成对中的一个B.非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合
5、,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 答案解析解析关闭基因与染色体的平行关系表现在:基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性;基因、染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都成单存在;成对的基因和同源染色体都是一个(条)来自母方,一个(条)来自父方;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第一次分裂后期也是自由组合的。答案解析关闭C-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2判断基因在常染色体上还是在判断
6、基因在常染色体上还是在X染色体上染色体上2.(2019山西太原高三期末考试)一对灰毛鼠交配所产同窝鼠中出现一只栗色雄鼠。让该栗色鼠与同窝多只灰毛雌鼠交配,子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量都相等。不考虑环境因素的影响,下列对该栗色鼠的分析,正确的是()A.该栗色雄鼠是来自隐性基因携带者亲本的隐性基因组合,基因位于常染色体上B.该栗色雄鼠的形成与母本的一个基因发生隐性突变有关,基因位于X染色体上C.该栗色雄鼠的形成与两个亲本都有一个基因发生隐性突变有关,基因位于常染色体上D.该栗色雄鼠的形成与一个亲本的一个基因发生显性突变有关,基因位于常染色体上D-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结解析:一对灰毛
7、鼠交配所产同窝鼠中出现一只栗色雄鼠,该栗色雄鼠出现的原因可能是基因突变,也可能是亲本携带隐性基因。让该栗色鼠与同窝多只灰毛雌鼠交配,子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量都相等,说明该对相对性状的遗传与性别无关,因此基因位于常染色体上。假设相关基因用A和a表示。若该栗色雄鼠的形成是亲本携带隐性基因所致,则双亲灰毛鼠的基因型均为Aa,该栗色雄鼠的基因型为aa,同窝多只灰毛雌鼠的基因型为AA或Aa,因此该栗色鼠与同窝多只灰毛雌鼠交配,子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠的数量不一定相等,与题意不符。-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结若该栗色雄鼠的形成是基因突变所致,则只有aa突变为Aa时才会出现性状的改变,即该栗
8、色雄鼠的形成与一个亲本的一个基因发生显性突变有关,但不能确定发生突变的是母本还是父本;此种情况下,双亲灰毛鼠与同窝灰毛雌鼠的基因型均为aa,该栗色雄鼠的基因型为Aa,所以杂交子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠的数量都相等,与题意相符。-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传。在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交的实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是()A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为11B.F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中比例均为11D.白眼雌性与野
9、生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性 答案解析解析关闭白眼基因无论是位于常染色体上,还是位于X染色体上,当白眼突变体与野生型个体杂交时,F1都全部表现为野生型,雌雄比例均为11,A项不符合题意;白眼基因无论是位于常染色体上,还是位于X染色体上,F1雌性与白眼雄性杂交,后代都出现白眼,且雌雄比例均为11,C项不符合题意;若白眼基因位于X染色体上,则白眼性状应与性别有关,其中B项是最早出现的实验证据,故B项符合题意,D项不符合题意。答案解析关闭B-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结判断基因在常染色体上还是在X染色体上的方法(1)若已知性状的显隐性-17-核心梳理提能探究考向感悟归
10、纳总结伴性遗传的类型、特点与应用分析1.伴性遗传的概念位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.伴性遗传的实例红绿色盲的遗传(1)男性患者的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲;表现为交叉遗传的特点。(2)若女性为患者,则其父亲一定为患者,其儿子也一定为患者。(3)若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.伴性遗传的实例、类型及特点(连一连)-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.常见的性别决定类型-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.X、Y染色体上基因的传递规律X和Y染色体有
11、一部分不同源,但也有一部分是同源的。二者关系如下图所示:(1)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的同源区段,那么这对性状在后代男女个体中的表现型也有差别,如:-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)X、Y染色体非同源区段的基因的遗传-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)生物的性别并非只由性染色体决定。()(2)性染色体上的基因都与性别决定有关。()(3)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。()(4)玉米、小麦、西瓜等植物雌雄同株,细胞内无性染色体。()(5)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。()(6)自然状态下,鸡有时会发生性反转
12、,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11。()-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.男性体细胞中X染色体及Y染色体的来源和传递分别有何特点?提示:男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图中哪一段可存在等位基因?此区段上基因的遗传与性别有无关联?请举例说明。提示:区段存在等位基因,此区段上的基因的遗传与性别有关,如基因型为XaXaXaYA和XaXaXAYa的许多对夫妇中,前者
13、的子代中女性全为隐性,男性全为显性,后者的子代中女性全为显性,男性全为隐性。-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1性染色体与性别决定性染色体与性别决定1.研究发现,鸡的性别(ZZ为雄性,ZW为雌性)不仅与性染色体有关,还与只存在于Z染色体上的DMRT1基因有关,该基因在雄性性腺中的表达量约是雌性性腺中表达量的两倍。该基因的高表达量开启性腺的睾丸发育,低表达量开启性腺的卵巢发育。下列叙述错误的是()A.性染色体缺失一条的ZO个体为雌性B.性染色体增加一条的ZZW个体为雌性C.性染色体缺失一条的WO个体可能不能正常发育D.母鸡性反转为公鸡可能与DMRT1的高表达量有关 答案解析解析关闭
14、由题意可知Z染色体上含有DMRT1基因,性染色体缺失一条的ZO个体中,DMRT1基因的表达量低,应是雌性,A项正确;性染色体增加一条的ZZW个体中,DMRT1表达量高,应是雄性,B项错误;性染色体缺失一条的WO个体不含DMRT1基因,可能不能正常发育,C项正确;DMRT1的高表达量开启性腺的睾丸发育,所以母鸡性反转为公鸡可能与DMRT1基因表达量高有关,D项正确。答案解析关闭B-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下列有关性染色体与性别决定的叙述,正确的是()A.一株豌豆的雌蕊和雄蕊性状不同是由于性染色体组成不同B.X、Y染色体是一对同源染色体,故其形状、大小相同C.含X染色体的配子是雌
15、配子,含Y染色体的配子是雄配子D.性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关 答案解析解析关闭豌豆是雌雄同株的植物,其体内没有性染色体和常染色体之分,所以A项错误;X、Y染色体虽然是一对同源染色体,但是其形状、大小一般不相同,B项错误;含Y染色体的配子一定是雄配子,但含X染色体的配子既可能是雌配子,也可能是雄配子,C项错误;性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关,D项正确。答案解析关闭D-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2伴性遗传的遗传特点伴性遗传的遗传特点3.(2019全国卷)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这
16、对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是()A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子 答案解析解析关闭由于该植物的宽叶对窄叶为显性,控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,且含有基因b的花粉不育,故雄株的基因型有XBY(宽叶)、XbY(窄叶)两种,雌株的基因型有XBXB、XBXb两种,均为宽叶,A项正确;宽叶雌株的基因型有XBXB、XBXb两种,若基因型为XBXb的宽叶雌株与基因型为XBY
17、的宽叶雄株杂交,子代中会出现窄叶雄株,B项正确;宽叶雌株与窄叶雄株(XbY)杂交,窄叶雄株产生的Xb型的花粉不育,所以子代中只有雄株,C项错误;若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株只产生XB型的卵细胞,即亲本雌株为纯合子(XBXB),D项正确。答案解析关闭C-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2017全国卷)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是()A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXrB.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/
18、16C.雌雄亲本产生含Xr配子的比例相同D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体 答案解析解析关闭两亲本均为长翅,后代出现残翅,则长翅均为杂合子(Bb),F1中残翅果蝇占1/4。已知F1雄果蝇中有1/8为白眼残翅,则F1雄果蝇中白眼果蝇占1/2,由此可知,亲本与眼色有关的基因型为XRXr、XrY。故亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY,A项正确。F1中出现长翅果蝇的概率为3/4,出现雄果蝇的概率为1/2,则F1出现长翅雄果蝇的概率为3/41/2=3/8,B项错误。由亲本的基因型可知,雌雄亲本产生含Xr的配子的比例都是1/2,C项正确。白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,产生的卵细胞和第二
19、极体的基因型都是bXr,D项正确。答案解析关闭B-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向3X和和Y染色体同源区段、非同源区段基因的传递问题染色体同源区段、非同源区段基因的传递问题5.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,存在着同源区段()和非同源区段(、),如下图所示。下列相关推测正确的是()片段上有控制男性性别决定的基因片段上某基因控制的遗传病,男性患病概率等于女性片段上某基因控制的遗传病,患者全为男性片段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病的概率高于男性A.B.C.D.答案解析解析关闭片段上有控制男性性别决定的基因,错误;片段是X染色体和Y染色体的同源区段,含有等位基因,这对等
20、位基因控制的性状,在男女中的性状表现有差别,错误;片段只存在于男性细胞中,此片段上的基因控制的遗传病,患者全是男性,正确;片段上隐性基因控制的遗传病,人群中男性患病的概率高于女性,错误。答案解析关闭B-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结6.果蝇的X、Y染色体(如下图)有同源区段(片段)和非同源区段(-1、-2片段),有关杂交实验的结果如下表。下列对结果的分析,错误的是()-32-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.通过杂交组合一,可直接判断刚毛为显性性状B.通过杂交组合二,可以判断控制该性状的基因位于-1片段上C.片段上的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异D.减数分裂过程中,X、Y染
21、色体能通过交叉互换发生基因重组的是片段 答案解析解析关闭根据杂交组合一,亲本有刚毛和截毛,子代全为刚毛,可判断刚毛为显性性状;若控制该性状的基因位于-1片段上,则杂交组合二和杂交组合三后代的表现型及比例应相同,与表格中不符,说明该基因不位于-1片段上,而应位于片段上,由此也说明片段的基因控制的性状在子代中也可能存在性别差异;片段为X、Y染色体的同源区段,在减数分裂过程中能发生交叉互换。答案解析关闭B-33-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结判断基因位于X、Y染色体的同源区段,还是仅位于X染色体上(1)方法:隐性雌性纯合显性雄性。(2)结果预测及结论:若子代全表现为显性性状,则相应的控制基因位于X
22、、Y染色体的同源区段;若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则相应的控制基因仅位于X染色体上。-34-通关记通关辨通关练1.萨顿运用类比推理法,提出了基因在染色体上的假说。2.摩尔根运用假说演绎法,通过果蝇杂交实验证明了萨顿的假说是正确的。3.一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列。4.性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种。5.伴X染色体隐性遗传病表现出隔代交叉遗传,男性患者多于女性患者,女性患者的父亲、儿子都是患者的特点。6.伴X染色体显性遗传病表现出连续遗传,女性患者多于男性患者,男性患者的母亲、女儿都是患者的特
23、点。7.伴Y染色体遗传病表现出父传子,子传孙,世代连续遗传的特点。-35-通关记通关辨通关练1.伴性遗传的发现萨顿提出基因位于染色体上的假说运用了类比推理法;摩尔根的科学发现运用了假说演绎法;摩尔根的发现又为萨顿的假说提供了科学证据。2.伴性遗传的特殊性(1)雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种。(2)有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而使只有单个隐性基因的个体(XbY或ZbW)也能表现出隐性性状。(3)Y或W染色体非同源区段上携带的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。(4)性状的遗传与性别相联系时,在写表现型和统计后
24、代比例时,一定要与性别相联系。-36-通关记通关辨通关练(2019全国卷)某实验室保存有一些野生型和突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是。-37-通关记通关辨通关练(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为。(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进
25、行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是,F2表现型及其分离比是;验证伴性遗传时应分析的相对性状是,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是。-38-通关记通关辨通关练答案:(1)3/16紫眼基因(2)01/2(3)红眼灰体红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331红眼/白眼红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211解析:(1)翅外展和粗糙眼基因均为隐性基因,且位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。用该种双隐性果蝇与野生型纯合子杂交,所得F1为双杂合的野生型果蝇,则F2中翅外展正常眼个体出现的概率为1/43/4=3/16。图中紫眼基因(p
26、r)与翅外展基因位于同一条染色体上,所以紫眼基因不能与翅外展基因进行自由组合。-39-通关记通关辨通关练(2)用焦刚毛白眼雄果蝇(XsnwY)与野生型直刚毛红眼纯合子雌果蝇(XSnWXSnW)杂交(正交),子代雄果蝇的基因型为XSnWY,均为直刚毛,子代雄果蝇中无焦刚毛个体出现;反交(XsnwXsnwXSnWY),子代中雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼,红眼和白眼各占1/2。-40-通关记通关辨通关练(3)白眼黑檀体雄果蝇(eeXwY)野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇(EEXWXW),F1的基因型为EeXWXw、EeXWY,各占1/2,表现型为红眼灰体雌果蝇和红眼灰体雄果蝇(雌雄均为红眼灰体)。F1相互交配,即EeXWXwEeXWY,F2的表现型及分离比为红眼灰体雌果蝇红眼灰体雄果蝇白眼灰体雄果蝇红眼黑檀体雌果蝇红眼黑檀体雄果蝇白眼黑檀体雄果蝇=633211,即红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331。验证伴性遗传时应分析的相对性状是由X染色体上的基因控制的性状,即红眼与白眼,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是红眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇=211。