學(xué)案21 基因在染色體上和伴性遺傳

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1、 高一生物必修2（21） 學(xué)案21 基因在染色體上和伴性遺傳 考綱要求　伴性遺傳(Ⅱ)。 一、薩頓的假說(shuō) 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(guān)系。 (1)______在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性。______在配子形成和受精過(guò)程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 (2)在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)的。在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè)，也只有成對(duì)染色體中的一條。 (3)體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自____，一個(gè)來(lái)自____，同源染色體也是如此。 (4)_______

2、___在形成配子時(shí)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(shí)驗(yàn)證據(jù) 1．實(shí)驗(yàn)者：________。 2．實(shí)驗(yàn)材料：________ (1)特點(diǎn)：體積小，易飼養(yǎng)，________，________，易觀察。 (2)染色體組成：①雌果蠅：3對(duì)常染色體＋1對(duì)性染色體(用________表示)。②雄果蠅：3對(duì)常染色體＋1對(duì)性染色體(用________表示)。 3．基因與染色體的關(guān)系 基因在染色體上呈________排列，每條染色體上有許多個(gè)基因。 想一想　所有生物都有性染色體嗎？ 　 　

3、比一比　(1)基因在染色體上提出者和證明者分別是誰(shuí)？ (2)類比推理與假說(shuō)—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(guān)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 XBXB XBXb ________ XBY ______ (2)遺傳特點(diǎn) ①男患者_(dá)_______女患者。 ②女患者的________一定患病。 ③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 ①女性：________和________。 ②男性：_

4、_______。 (2)遺傳特點(diǎn) ①女患者_(dá)_______男患者。 ②具有____________的現(xiàn)象。 ③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(diǎn)一　薩頓的假說(shuō)及實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1．薩頓假說(shuō)的內(nèi)容是什么？假說(shuō)依據(jù)主要體現(xiàn)在哪幾個(gè)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(shí)驗(yàn) 上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①果蠅的紅眼和白眼是受__________________； ②發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題是_________________________

5、_____。 (2)摩爾根的假說(shuō)：__________________________________________________________。如下圖： (3)摩爾根設(shè)計(jì)了________實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了他的上述假說(shuō)是正確的。 思維拓展 1．薩頓假說(shuō)運(yùn)用了類比推理法；摩爾根的科學(xué)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用了假說(shuō)—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(xué)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(wú)關(guān)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

6、。對(duì)于鳥(niǎo)類等，雄性為ZZ，雌性為ZW。 4．性別決定后的分化發(fā)育過(guò)程受環(huán)境(如激素等)的影響，如XX的蝌蚪在20℃時(shí)發(fā)育成雌蛙，30℃時(shí)發(fā)育成雄蛙。 探究示例1　(2010·鄆城一中模擬)薩頓運(yùn)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(shuō)。摩爾根起初對(duì)此假說(shuō)持懷疑態(tài)度。他及其同事設(shè)計(jì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行研究，雜交實(shí)驗(yàn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________(支持/不支持)薩頓的

7、假說(shuō)。根據(jù)同時(shí)期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細(xì)胞中有4對(duì)染色體(3對(duì)常染色體，1對(duì)性染色體)的事實(shí)，摩爾根等人提出以下假設(shè)：__________________________________________________________________ _____，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(guò)測(cè)交等方法試圖驗(yàn)證他們提出的假設(shè)。以下的實(shí)驗(yàn)圖解是他們完成的測(cè)交實(shí)驗(yàn)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

8、 1/4 ①上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，其原因是________ ________________________________________________________________。 ②為充分驗(yàn)證其假設(shè)，請(qǐng)?jiān)谏鲜鰷y(cè)交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。(寫出實(shí)驗(yàn)親本的基因型和預(yù)期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因?yàn)锽、b。提示：親本從上述測(cè)交子代中選出。) 實(shí)驗(yàn)親本的基因型：____________，預(yù)期子代的基因型：____________。 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)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(shí)例：人類

9、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(diǎn) ①具有____________現(xiàn)象；②患者中________；③女患者的__________一定是患者，簡(jiǎn)記為“女病，父子病”；④正常男性的母親及女兒一定正常，簡(jiǎn)記為“男正，母女正”。 2．伴X顯性遺傳病 (1)實(shí)例：抗維生素D佝僂病。 (2)典型系譜圖 (3)遺傳特點(diǎn) ①具有____________現(xiàn)象；②患者中________________；③男患者的________________一定為患者，簡(jiǎn)記為“男病，母女病”；④正常女性的父親及兒子一定正常，簡(jiǎn)記為“女正，父子正”。 3．伴Y遺傳

10、(1)實(shí)例：人類外耳道多毛癥。 (2)典型系譜圖 (3)遺傳特點(diǎn) ①致病基因只位于Y染色體上，無(wú)顯隱性之分，患者后代中____________，女性全正常。簡(jiǎn)記為“男全病，女全正”。②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(jiǎn)記為“父?jìng)髯?，子傳孫”。 思維拓展　性染色體的活動(dòng)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(guān)的染色體XX、XY，其實(shí)，在減數(shù)分裂時(shí)，還有常染色體同時(shí)在活動(dòng)，即：44＋XX→22＋X(卵)；44＋XY→22＋X(精子)或22＋Y(精子)。 探究示例2　對(duì)一對(duì)夫婦所生的兩個(gè)女兒

11、(非雙胞胎)甲和乙的X染色體進(jìn)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(yīng)當(dāng)是(　　) A．甲的兩條彼此相同、乙的兩條彼此相同的概率為1 B．甲來(lái)自母親的一條與乙來(lái)自母親的一條相同的概率為1 C．甲來(lái)自父親的一條與乙來(lái)自父親的一條相同的概率為1 D．甲的任何一條與乙的任何一條都不相同的概率為1 聽(tīng)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(xì)胞內(nèi)有4對(duì)同源染色體，根據(jù)薩頓的假說(shuō)，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說(shuō)法不正確的是(多選)(　　) A．果蠅的精子中含有成對(duì)的基因 B．果蠅的體細(xì)胞中只含有一個(gè)基因

12、 C．果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來(lái)自父方，也可以同時(shí)來(lái)自母方 D．在體細(xì)胞中，基因是成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)的基因中的一個(gè) 2．下列有關(guān)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(guò)程中，都保持完整性和獨(dú)立性 B．在體細(xì)胞中一般成對(duì)存在，分別來(lái)自父母雙方 C．減數(shù)第一次分裂過(guò)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(yīng)的DNA片段 3．科學(xué)的研究方法是取得成功的關(guān)鍵，假說(shuō)—演繹法和類比推理是科學(xué)研究中常用的方法。下面是人類探明基因神秘蹤跡的歷程：①孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)：提出遺傳因子(基因)；②薩頓研究蝗蟲(chóng)

13、的精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程中提出假說(shuō)：基因在染色體上；③摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)找到基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。他們?cè)谘芯康倪^(guò)程所使用的科學(xué)研究方法依次為(　　) A．①假說(shuō)—演繹法?、诩僬f(shuō)—演繹法　③類比推理 B．①假說(shuō)—演繹法?、陬惐韧评怼、垲惐韧评? C．①假說(shuō)—演繹法?、陬惐韧评怼、奂僬f(shuō)—演繹法 D．①類比推理?、诩僬f(shuō)—演繹法　③類比推理 4．用純合子果蠅作為親本研究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下： P F1 ①灰身紅眼♀×黑身白眼♂ 灰身紅眼♀、灰身紅眼♂ ②黑身白眼♀×灰身紅眼♂ 灰身紅眼♀、灰身白眼♂ 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中屬于顯性性狀的是灰身、

14、紅眼 B．體色和眼色的遺傳符合自由組合定律 C．若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄蠅中灰身白眼的概率為3/4 D．若組合②的F1隨機(jī)交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8 題組二　伴性遺傳 5．關(guān)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22＋X或22＋Y D．性染色體上的基因表達(dá)產(chǎn)物只存在于生殖細(xì)胞中 6．某種遺傳病受一對(duì)等位基因控制，請(qǐng)據(jù)下圖判斷該病遺傳方式和有關(guān)基因型(　　) A．伴X染色體隱性遺傳

15、，Ⅱ1為純合子 B．伴X染色體隱性遺傳，Ⅱ4為雜合子 C．常染色體隱性遺傳，Ⅱ4為純合子 D．常染色體隱性遺傳，Ⅱ1為雜合子 7．為了鑒定下圖中男孩8與本家族的親緣關(guān)系，下列方案最科學(xué)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Ⅰ區(qū)段(與Y染色體非同源區(qū)段)上的一對(duì)等位基因控制，而果蠅剛毛(B)和截毛(b)由X和Y染色體上Ⅱ區(qū)段(同源區(qū)段)上的一對(duì)等位基因控制

16、，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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)出現(xiàn)白眼 題組三　應(yīng)用提升 9．如圖所示為甲、乙兩種遺傳病的家族系譜圖(Ⅱ1不攜帶致病基因)。下列有關(guān)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Ⅲ1與Ⅲ5結(jié)婚，生

17、患病男孩的概率為1/8 C．若Ⅲ1與Ⅲ4結(jié)婚，生兩病兼發(fā)孩子的概率為1/24 D．若Ⅲ1與Ⅲ4結(jié)婚，后代中只患甲病的概率為7/12 10．(2011·無(wú)錫調(diào)研)自然狀況下，雞有時(shí)會(huì)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(méi)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(　　) A．1∶0 B．1∶1 C．2∶1 D．3∶1 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 11

18、.(2011·徐州質(zhì)檢)果蠅是遺傳學(xué)研究中一種重要的實(shí)驗(yàn)材料，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題： 性染色體組成 XY XX XXY XO 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(guān)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(dǎo)作用。 (2)果蠅的灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性，基因位于常染色體上；紅眼(R)對(duì)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

19、表現(xiàn)型，問(wèn)： ①兩親本的基因型為：雌________，雄________。 ②雄性親本產(chǎn)生的精子的基因型為_(kāi)_______，其比例為_(kāi)_______。 (3)自然界中的果蠅雌雄個(gè)體中都有一些個(gè)體為黃翅、一些個(gè)體為灰翅，不知道黃翅和灰翅的顯隱性關(guān)系，但已知該性狀受一對(duì)等位基因控制。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)兩對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)(提示：一對(duì)為正交，一對(duì)為反交)來(lái)判斷這對(duì)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(shí)驗(yàn)：正交______________；反交____________。 推斷和結(jié)論：___________________________________________________

20、______ __________________。 (4)遺傳學(xué)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(gè)體X染色體片段缺失也視為缺失純合子)常導(dǎo)致個(gè)體死亡。現(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(qǐng)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：_________________________________________________________________ _________。 \ 第 6 頁(yè) 共 6 頁(yè)