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課標版 生物 第16講 伴性遺傳,知識一 基因位于染色體上 一、薩頓的假說 1.提出者:① 薩頓 。,2.研究方法:② 類比推理法 。 3.內容:③ 基因位于染色體上 。 4.依據(jù):基因和染色體在行為上存在著明顯的④ 平行 關系,具體如下 表:,二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)(實驗者:摩爾根) 1.問題的提出 (1)果蠅雜交實驗 P 紅眼(♀)白眼(♂) ↓ F1 ① 紅眼 (♀和♂) F2 紅眼(♂、♀)∶② 白眼 (♂)=3∶1 (2)分析,2.假設與解釋 (1)假設:控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于⑥ X 染色體上,⑦ Y 染 色體上無相應的等位基因。 (2)對雜交實驗的解釋(如圖),3.測交驗證:親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→雌性紅蠅∶雌性 白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅=⑧ 1∶1∶1∶1 。 測交子代中雌性白蠅與雄性紅蠅交配,子代中雌蠅都為紅眼,雄蠅都為白眼。,4.結論:控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于⑨ X 染色體上→基因位于 染色體上。,1.判斷有關基因與染色體關系敘述的正誤。 (1)薩頓利用假說—演繹法,推測基因位于染色體上。 (?) (2)所有的基因都位于染色體上。 (?) (3)體細胞中基因成對存在,配子中只含1個基因。 (?) (4)非等位基因在形成配子時都是自由組合的。 (?) (5)類比推理的結論不一定正確;假說—演繹的結論是正確的。 (√) (6)一條染色體上有很多基因,基因在染色體上呈線性排列。 (√),2.薩頓依據(jù)“基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”,而提出“基因 是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代”的假說,以下哪項不屬于他所依 據(jù)的“平行”關系 ( ) A.基因和染色體,在體細胞中都是成對存在,在配子中都只有成對中的一個 B.非同源染色體上的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)分裂中也自由組合 C.作為遺傳物質的DNA,是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而形成 的 D.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)結構,答案 C 基因與染色體的平行關系表現(xiàn)在:基因在雜交過程中保持完整 性、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)結構; 體細胞中基因、染色體成對存在,配子中二者都是成單存在;成對的基因、 染色體都是一個(條)來自母方,一個(條)來自父方;非同源染色體上的非等 位基因、非同源染色體在形成配子時都可自由組合。,3.(2014山東濟南外國語學校質檢,17)下列關于基因和染色體關系的敘述, 錯誤的是 ( ) A.薩頓利用類比推理的方法提出基因在染色體上的假說 B.摩爾根等人首次通過實驗證明基因在染色體上 C.抗維生素D佝僂病的基因位于常染色體上 D.基因在染色體上呈線性排列,每條染色體上都有若干個基因 答案 C 薩頓根據(jù)基因與染色體行為的平行性,運用類比推理法,提出 基因在染色體上的假說;摩爾根等人則通過假說—演繹法用實驗證明基因 在染色體上;抗維生素D佝僂病的基因位于X染色體上;每條染色體上都有 若干個基因,基因在染色體上呈線性排列。,,4.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。他和其他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 (填“支持”或“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力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) ↓ 測交子代 紅眼(雌) 紅眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄),1/4 1/4 1/4 1/4 (說明:測交親本中的紅眼雌蠅來自于雜交實驗的F1) ①上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設,其原因是 。 ②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。(要求: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取) 寫出實驗親本的基因型: ,預期子代的基因型: 。 答案 (1)支持 控制眼色的基因只位于X染色體上 (2)①控制眼色的基因無論位于常染色體還是只位于X染色體上,測交實驗,,結果皆相同 ②XbXb、XBY XBXb、XbY 解析 (1)摩爾根的雜交實驗說明果蠅紅眼和白眼的遺傳符合分離定律, 又由于白眼性狀始終與性別相聯(lián)系,由此摩爾根推測控制果蠅紅白眼的基 因位于性染色體X上。(2)①由于測交實驗子代性狀與性別無關,控制眼色 的基因無論位于常染色體還是位于X染色體上,測交結果都相同,因此不能 充分驗證假設。②為充分驗證假設,選用的雜交組合要求子代性狀與性別 有關,常選用隱性雌和顯性雄個體雜交: P XbXbXBY ↓ 測交子代 XBXb(紅眼) XbY(白眼),知識二 伴性遺傳 一、伴性遺傳的類型與特點 1.概念:位于① 性染色體 上的基因所控制的性狀,在遺傳上總是和② 性別 相關聯(lián)的現(xiàn)象。 2.將下列遺傳病的類型和特點連線,二、伴性遺傳在實踐中的應用 1.推測后代發(fā)病率,指導優(yōu)生優(yōu)育,2.根據(jù)性狀推斷后代性別,指導生產實踐 (1)雞的性別決定 (2)控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于⑤ Z 染色體上。 (3)雜交設計:選擇⑥ 非蘆花 雄雞和⑦ 蘆花 雌雞雜交,(4)選擇:從F1中選擇表現(xiàn)型為⑧ 非蘆花 的個體保留。 識記題組 一、①性染色體 ②性別 (1)-c-Ⅲ (2)-a-Ⅱ (3)-a-Ⅱ (4)-b-Ⅰ 二、①女 ②男 ③ZW ④ZZ ⑤Z ⑥非蘆花 ⑦蘆花 ⑧非蘆花,1.判斷有關伴性遺傳說法的正誤。 (1)性染色體既存在于生殖細胞中,又存在于正常體細胞中。 (√) (2)性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳。(2012江蘇單科,10B)(√) (3)性染色體上的基因只在生殖細胞中表達。 (?) (4)初級精母細胞和次級精母細胞中都含Y染色體。(2012江蘇單科,10D) (?) (5)各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體。 (?) (6)X、Y染色體上不存在等位基因。 (?),2.人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同,但存在著同源區(qū)(Ⅱ)和 非同源區(qū)(Ⅰ、Ⅲ)如圖所示。下列有關敘述中錯誤的是 ( ) A.Ⅰ片段上隱性基因控制的遺傳病,男性患病率高于女性 B.Ⅱ片段上基因控制的遺傳病,男性患病率不一定等于女性 C.Ⅲ片段上基因控制的遺傳病,患病者全為男性,D.由于X、Y染色體互為非同源染色體,故人類基因組計劃要分別測定 答案 D Ⅰ片段上隱性基因控制的遺傳病,對于女性而言,必須純合才 致病,而男性只要有此致病基因就會患病,因此男性患病率高于女性;Ⅲ片 段只位于Y染色體上,Ⅲ片段上基因控制的遺傳病,患病者全為男性;X、Y 染色體互為同源染色體,人類基因組計劃要分別測定,是因為X、Y染色體 存在非同源區(qū)。,,3.果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳,其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中,通 過子代果蠅的眼色即可直接判斷全部個體性別的是 ( ) A.雜合紅眼雌果蠅紅眼雄果蠅 B.白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 C.雜合紅眼雌果蠅白眼雄果蠅 D.白眼雌果蠅白眼雄果蠅 答案 B 設相關基因為B、b,白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的交配可表示 為XbXbXBY→XBXb、XbY,后代中紅眼果蠅均為雌性,白眼果蠅均為雄性。,,4.(2014北京東城聯(lián)考,18)雞的性別決定方式為ZW型,k基因是Z染色體上的 隱性致死基因。含k基因的雜合子雄雞與正常的雌雞交配,共孵化出120只 小雞。這120只雞的雌雄比例為 ( ) A.雌∶雄=2∶1 B.雄∶雌=2∶1 C.雌∶雄=1∶1 D.雌∶雄=3∶1 答案 B 親本雄雞的基因型為ZKZk,雌雞的基因型為ZKW,則有:,,可知子代中雄∶雌=2∶1。,突破一 性別決定的方式 1.性染色體決定性別 (1)染色體種類,(2)XY型與ZW型性別決定的比較,知能拓展 性染色體與不同生物的基因組測序,2.染色體組數(shù)決定性別 3.環(huán)境因子決定性別:有些生物性別完全由環(huán)境決定。 典例1 自然狀況下,雞有時會發(fā)生性反轉,如母雞逐漸變?yōu)楣u。已知雞,的性別由性染色體決定。如果性反轉公雞與正常母雞交配,并產生后代,后 代中母雞與公雞的比例是 ( ) A.1∶0 B.1∶1 C.2∶1 D.3∶1 解題關鍵 解析 雞的性別由性染色體決定,為ZW型。正常情況下,母雞性染色體 為ZW,公雞為ZZ;如果性反轉公雞ZW與正常母雞ZW交配,后代正常發(fā)育雞 的性染色體組成為ZW∶ZZ=2∶1,母雞與公雞的比例是2∶1。 答案 C,,1-1 下列有關性別決定的敘述,正確的是 ( ) A.植物體細胞中的染色體都只有常染色體 B.X、Y染色體是一對同源染色體,但其形狀和功能不完全相同 C.含X染色體的配子是雌配子,含Y染色體的配子是雄配子 D.性染色體上的基因所控制的性狀的遺傳都隨性別不同而有差異 答案 B 解析 某些雌雄異體的植物有常染色體和性染色體之分,A錯;含X染色體 的配子既可能是雌配子也可能是雄配子,C錯。,,1-2 關于性染色體及其基因遺傳方式的敘述中,不正確的是 ( ) A.性染色體上的基因的遺傳方式與性別相聯(lián)系 B.XY型生物體細胞內含有兩條異型的性染色體 C.體細胞內的兩條性染色體是一對同源染色體 D.XY型生物體細胞內如果含有兩條同型的性染色體可表示為XX 答案 B 解析 XY型生物雌性個體的體細胞中有兩條同型性染色體XX,雄性個 體的體細胞中有兩條異型性染色體XY。,,突破二 X、Y染色體上基因的傳遞規(guī)律 1.X、Y染色體同源區(qū)段的基因的遺傳,(1)在X、Y的同源區(qū)段,基因是成對的,存在等位基因,而非同源區(qū)段則相 互不存在等位基因。,(2)X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似,但 也有差別,如: ♀XaXa XaYA♂ XaYA XaXa (♂全為顯性) (♀全為隱性) ♀XaXa XAYa♂ XAXa XaYa (♀全為顯性) (♂全為隱性),2.X、Y染色體非同源區(qū)段的基因的遺傳,1.基因位置的判斷方法 (1)在常染色體上還是在X染色體上 ①已知性狀的顯隱性 ②未知性狀的顯隱性,(2)在X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上 2.根據(jù)性狀判斷生物性別的實驗設計 伴X隱性遺傳中,隱性性狀的雌性個體與顯性性狀的雄性個體雜交,在子代 中雌性個體都表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: 親本:XaXa XAY 子代:XAXa XaY,(顯性) (隱性) (1)之所以選擇隱性性狀的雌性個體與顯性性狀的雄性個體雜交,是因為顯 性雄性個體(XAY)和隱性雌性個體(XaXa)都可以通過性狀直接確定基因 型。 (2)對于ZW型性別決定的生物,由于雄性個體含有ZZ染色體,雌性個體含有 ZW染色體,故設計根據(jù)性狀判斷生物性別的實驗時,應該選用顯性的雌性 個體和隱性的雄性個體雜交。,典例2 自然界的女婁菜(2N=46)為雌雄異株植物,其性別決定方式為XY 型,下圖為其性染色體簡圖。X和Y染色體有一部分是同源的(圖中Ⅰ區(qū)段), 該部分存在等位基因;另一部分是非同源的(圖中Ⅱ-1和Ⅱ-2區(qū)段),該部分 不存在等位基因。以下是針對女婁菜進行的一系列研究,請回答相關問題: (1)若要測定女婁菜的基因組應該對 條染色體進行研究。 (2)女婁菜抗病性狀受顯性基因B控制。若這對等位基因存在于X、Y染色,體上的同源區(qū)段,則不抗病個體的基因型有XbYb和XbXb,而抗病雄性個體的 基因型有 。 (3)現(xiàn)有各種表現(xiàn)型的純種雌雄個體若干,期望利用一次雜交實驗來推斷抗 病基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上,則所選用的 母本和父本的表現(xiàn)型分別應為 。 預測該實驗結果并推測相應結論: ① 。 ② 。 解析 (1)雌雄異株植物的基因測序同人類一樣需要測定常染色體和X、,,Y染色體。(2)若女婁菜抗病基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段,則抗病雄 性個體的基因型有三種:XBYB、XBYb、XbYB。(3)驗證抗病基因是位于X、 Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上,所采用的方法是選用顯性的 雄性純種個體和隱性的雌性個體雜交。如果子代雌株均表現(xiàn)為抗病,雄株 均表現(xiàn)為不抗病,則這種基因只位于X染色體上;如果子代雌株與雄株均表 現(xiàn)為抗病,則這種基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 答案 (1)24 (2)XBYB、XBYb、XbYB (3)不抗病(雌性)、抗病(雄性) ①子代雌株與雄株均表現(xiàn)為抗病,則這種基因位于X、Y染色體上的同源 區(qū)段 ②子代雌株均表現(xiàn)為抗病,雄株均表現(xiàn)為不抗病,則這種基因只位于 X染色體上,2-1 如圖是人體性染色體的模式圖。下列敘述不正確的是 ( ) A.位于Ⅰ區(qū)基因的遺傳只與男性相關 B.位于Ⅱ區(qū)的基因在遺傳時,后代男女性狀的表現(xiàn)一致 C.位于Ⅲ區(qū)的致病基因,在體細胞中也可能有等位基因 D.性染色體既存在于生殖細胞中,也存在于體細胞中 答案 B 解析 位于Ⅱ區(qū)的基因在遺傳時,后代男女性狀的表現(xiàn)不一定一致。例,,如,XaXa與XAYa婚配,后代女性全部為顯性類型,男性全部為隱性類型;XAXa 與XaYa婚配,后代女性、男性均是一半為顯性類型,一半為隱性類型。女性 的體細胞中,有兩條X染色體,所以位于Ⅲ區(qū)的致病基因在女性的體細胞中 也可能有等位基因。在體細胞和生殖細胞中都存在性染色體。,2-2 野生型果蠅有許多突變型,突變的情況也不一樣: (1)如果♀突變型1♂野生型→突變型1,♀野生型♂突變型1→野生型,則 可以推斷控制果蠅突變型1的基因最可能的遺傳方式是 。 (2)如果突變型2和野生型無論正交還是反交,后代大量個體都是突變型2,則 可以推斷控制果蠅突變型2的基因最可能位于 染色體上,為 性突變。 (3)如果要確定突變型3——白眼基因是位于X染色體上還是常染色體上 (已知野生型紅眼對突變型白眼為顯性,雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型),請 用一次交配實驗予以推斷:所選親本的表現(xiàn)型 。,推斷理由是(至少寫三種): a. 。 b. 。 c. 。 答案 (1)細胞質遺傳 (2)常 顯 (3)白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 子代 中雌果蠅全部為紅眼,雄果蠅全部為白眼,則該基因位于X染色體上 子代 中雌雄果蠅全部為紅眼,則該基因位于常染色體上 子代中雌雄果蠅均既 有紅眼又有白眼,則該基因位于常染色體上 解析 正反交結果不同,而且子代性狀都與母本相同,說明該性狀遺傳方 式最可能為細胞質遺傳;突變型2和野生型正交與反交結果一致,子代性狀,,都是突變型2,說明控制果蠅突變型2的基因在常染色體上,而且是顯性基 因;已知野生型紅眼對突變型白眼為顯性,雌雄果蠅均有紅眼和白眼,要通 過一次交配實驗證明紅眼、白眼基因的位置(是位于X染色體上還是常染 色體上),可選用白眼雌果蠅紅眼雄果蠅。,