高考生物 第2章 第2講 基因在染色體上與伴性遺傳課件 新人教版必修2.ppt

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,第二講 基因在染色體上與伴性遺傳,,課前自主學習,,,,課堂互動探究,1．性別決定的概念 雌、雄異體的生物決定性別的方式。 2．染色體類型,性染色體與性別決定,3．性別決定 生物界中很多生物都有性別差異，雌雄異體的生物，其性別主要由性染色體決定。根據生物體中性染色體差異，主要存在XY型和ZW型兩種性別決定類型。,XY型、ZW型性別決定的比較,1．(2012·江蘇高考)下列關于人類性別決定與伴性遺傳的敘述，正確的是( ) A．性染色體上的基因都與性別決定有關 B．性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳 C．生殖細胞中只表達性染色體上的基因 D．初級精母細胞和次級精母細胞中都含Y染色體,解析：性染色體上的部分基因與性別有關，性染色體上的基因遵循伴性遺傳的特點，生殖細胞中能表達常染色體和性染色體的部分基因。次級精母細胞中不一定含Y染色體。 答案：B,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．性染色體上基因的遺傳與性別相聯系 B．XY型生物的體細胞內一定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染色體上也可存在成對的等位基因,解析：基因在性染色體上的性狀遺傳總是與性別相關，屬于伴性遺傳；XY型生物中只有雄性個體的體細胞內含有兩條異型的性染色體，雌性生物的體細胞內是兩條同型的性染色體；在XY染色體的同源區(qū)段上存在成對的等位基因。 答案：B,一、伴性遺傳病的類型 1．伴X染色體隱性遺傳 (1)實例：人類的紅綠色盲、血友病和果蠅的白眼。 (2)規(guī)律：①男性患者多于女性患者。 ②具有交叉遺傳現象(如紅綠色盲基因Xb往往是由男性通過他的女兒傳給他的外孫)。 ③女患者的父親及兒子一定是患者，即“女病，父、子病”。 ④正常男性的母親及女兒一定正常，即“男正常，母女正常”。,伴性遺傳病的類型與遺傳規(guī)律的關系,(3)典型系譜圖,,2．伴X染色體顯性遺傳 (1)實例：抗維生素D佝僂病。 (2)規(guī)律：①具有連續(xù)遺傳現象，即代代都有患者的現象。 ②患者中女性多于男性。 ③男患者的母親和女兒一定為患者，即“男病，母、女病”。 ④正常女性的父親和兒子一定正常，即“女正常，父子正?！?。,(3)典型系譜圖,,3．伴Y染色體遺傳 (1)實例：外耳道多毛癥。 (2)規(guī)律：①患者全為男性，女性全正常。 ②遺傳規(guī)律是父傳子，子傳孫。 (3)典型系譜圖,,[名師點睛] ①應用此知識可判斷某性狀遺傳的方式，從而進行親代與子代基因型、表現型的推斷及相關概率計算。 ②根據伴性遺傳與性別相聯系及在男女中發(fā)病率不同的特點，設計實驗判斷分析某性狀遺傳的基因位置。,二、伴性遺傳與遺傳基本規(guī)律的關系 1．與基因的分離定律的關系 (1)伴性遺傳遵循基因的分離定律。若就一對相對性狀而言，伴性遺傳為一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。,,(2)伴性遺傳有其特殊性 ①存在于X染色體上非同源區(qū)段上的基因(如Ⅱ－2)，在Y染色體上無相應的等位基因，從而使XbY中單個隱性基因控制的性狀也能表現。,②Y染色體非同源區(qū)段上攜帶的基因(如Ⅱ－1)，在X染色體上無相應的等位基因，只限于在相應性別的個體之間傳遞。 ③位于性染色體同源區(qū)段上的基因是成對的(如I)，其性狀遺傳符合分離定律，只是與性別相關聯：在寫表現型和統(tǒng)計后代比例時一定要將性狀表現與性別聯系在一起描述。,2．與基因的自由組合定律的關系 在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對或兩對以上的相對性狀的遺傳時，則按基因的自由組合定律處理。,3．(2013·山東理綜)家貓體色由X染色體上一對等位基因B、b控制，只含基因B的個體為黑貓，只含基因b的個體為黃貓，其他個體為玳瑁貓，下列說法正確的是( ) A．玳瑁貓互交的后代中有25%的雄性黃貓 B．玳瑁貓與黃貓雜交后代中玳瑁貓占50% C．為持續(xù)高效地繁育玳瑁貓，應逐代淘汰其他體色的貓 D．只有用黑貓和黃貓雜交，才能獲得最大比例的玳瑁貓,解析：由題意可知，基因型為XBXB(雌)與XBY(雄)為黑貓，XbXb(雌)與XbY(雄)為黃貓，XBXb(雌)為玳瑁貓，由于玳瑁貓(XBXb)都為雌性，不能互交；玳瑁貓(XBXb)與黃貓(XbY)雜交，后代中玳瑁貓占25%；玳瑁貓只有雌性，只保留玳瑁貓不能繁殖，必需和其它體色的貓雜交才能得到；用黑色雌貓(XBXB)和黃色雄貓(XbY)雜交或者黃色雌貓(XbXb)和黑色雄貓雜交(XBY)都可得到1/2的玳瑁貓。 答案：D,4．(2013·皖南八校聯考)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了基因在染色體上的假說 B．摩爾根等人首次通過實驗證明了基因在染色體上 C．抗VD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,解析：薩頓根據基因與染色體行為的一致性，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VD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。 答案：C,5．(2012·福建高考)現有翅型為裂翅的果蠅新品系，裂翅(A)對非裂翅(a)為顯性。雜交實驗如圖甲。 P 裂翅♀ × 非裂翅 ♂ F1 裂翅 非裂翅 (♀102、 ♂92) (♀98、 ♂109) 甲,,請回答： (1)上述親本中，裂翅果蠅為________(填“純合子”或“雜合子”)。 (2)某同學依據上述實驗結果，認為該等位基因位于常染色體上。請你就上述實驗，以遺傳圖解的方式說明該等位基因也可能位于X染色體上。 (3)現欲利用上述果蠅進行一次雜交實驗，以確定該等位基因是位于常染色體還是X染色體。請寫出一組雜交組合的表現型：________(♀)×________( ♂)。,(4)實驗得知，等位基因(A，a)與(D，d)位于同一對常染色體上，基因型為AA或dd的個體胚胎致死。兩對等位基因功能互不影響，且在減數分裂過程不發(fā)生交叉交換。這兩對等位基因________(填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律。以基因型如圖乙的裂翅果蠅為親本，逐代自由交配，則后代中基因A的頻率將________(填“上升”“下降”或“不變”)。,,命題立意：本題主要考查遺傳規(guī)律的綜合應用，屬于考綱理解、分析層次。難度較大。 解析：(1)由雜交實驗圖看出，后代出現裂翅∶非裂翅＝1∶1，因此親本中的顯性個體裂翅果蠅為雜合子。(2)若位于X染色體上，親本中的裂翅果蠅基因型為XAXa，非裂翅果蠅基因型為XaY，要注意遺傳圖解的格式和要求，后代基因型分別是XAXa，XAY，XaXa，XaY，表現型分別為裂翅(♀)、裂翅( ♂)、非裂翅(♀)、非裂翅( ♂)，數量比為1∶1∶1∶1。,(3)由一對雜交組合確定等位基因位于常染色體還是X染色體，常用雌性隱性個體，雄性顯性個體進行雜交實驗，即母本是非裂翅，父本是裂翅，若后代雌性均與父本性狀一致(裂翅)，雄性均與母本性狀一致(非裂翅)，則該對基因位于X染色體上；若親本組合均為裂翅，雌性后代出現非裂翅，則該對基因位于常染色體上。,(4)由圖乙看出等位基因A－a，D－d位于同一對同源染色體上，不遵循自由組合定律；如圖乙基因型為AaDd的裂翅果蠅為親本，逐代自由交配，其可產生兩種配子，基因組成分別為AD和ad，可產生三種基因型的子代，基因型分別為AADD，aadd，AaDd，由題干信息可知，基因組成為AADD和aadd的個體胚胎致死，后代只有基因型AaDd的個體存活，因而后代中基因A的頻率不改變。,答案：(1)雜合子 (2)P XAXa × XaY 裂翅 非裂翅 ↓ F1 XAXa XAY XaXa XaY 裂翅♀∶裂翅 ♂∶非裂翅♀∶非裂翅 ♂ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 (3)非裂翅 裂翅(或裂翅 裂翅) (4)不遵循 不變,1．首先確定是否是伴Y染色體遺傳病或細胞質遺傳 (1)所有患者均為男性，無女性患者，則為伴Y染色體遺傳。 (2)若女患者的子女全是患者，而正常女性的子女都正常，則最大可能為母系遺傳。,系譜圖中單基因遺傳病類型的判斷與分析,2．其次判斷顯隱性 (1)雙親正常，子代有患者，為隱性(即無中生有)。(圖1) (2)雙親患病，子代有正常，為顯性(即有中生無)。(圖2) (3)親子代都有患者，無法準確判斷，可先假設，再推斷。(圖3),,3．再次確定是否是伴X染色體遺傳病 (1)隱性遺傳病 ①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色體遺傳。(圖4、5) ②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色體遺傳。(圖6、7),,(2)顯性遺傳病 ①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色體遺傳。(圖8、9) ②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色體遺傳。(圖10、11),,4．若系譜圖中無上述特征，只能從可能性大小推測 (1)若該病在代與代之間呈連續(xù)遺傳→ 顯性遺傳患者性別無差別常染色體上患者女多于男X染色體上 (2)若該病在系譜圖中隔代遺傳→ 隱性遺傳患者性別無差別常染色體上患者男多于女X染色體上,6．如圖為一個家族中某種遺傳病的遺傳情況，若3號個體為純合子的概率是1/2，則該病最可能的遺傳方式是 ( ),,A．伴X染色體顯性遺傳 B．伴Y染色體遺傳 C．伴X染色體隱性遺傳 D．常染色體隱性遺傳 解析：由親代1號、2號個體正常，而其子代4號個體患病，可知該病為隱性遺傳??；若該病為常染色體隱性遺傳病，則3號個體為純合子的概率是1/3；若該病為伴X染色體隱性遺傳病，則3號個體為純合子的概率是1/2。 答案：C,7.下圖為某遺傳病的家系圖，據圖可以做出的判斷是( ) A．母親肯定是純合子，子女是雜合子 B．該遺傳病女性發(fā)病率高于男性 C．該遺傳病不可能是X染色體上的隱性遺傳 D．子女中的致病基因不可能來自父親,,解析：因男女均可以患該病，排除伴Y染色體遺傳。因系譜圖中親、子代均有患者，其遺傳方式可能為隱性，也可能為顯性。如果該病為隱性遺傳病，若為伴X染色體遺傳，則4號個體應正常，與圖不符合，故應為常染色體隱性遺傳病，2號個體基因型為Aa,3、4號個體的致病基因來自1號和2號。,如果該病為伴X染色體顯性遺傳病，1號和2號個體的基因型分別是XAXa和XaY，則子代會出現基因型為XAXa和XAY的患者，與題意相符合，則女性發(fā)病率高于男性。如果該病為常染色體顯性遺傳病，則1、2號個體的基因型分別是Aa、aa則子代男、女均可患病，也與系譜圖相符合，且男、女患病概率相同。 答案：C,,實驗技能提升,①已知顯隱性的情況下，XY型性別決定的生物利用雌性隱性性狀和純合雄性顯性性狀個體交配來判斷。若子代只表現為一種表現型，則在常染色體上；若子代表現為兩種表現型，且性狀與性別相關聯，則在X染色體上。 ②不知顯隱性的情況下，利用正交和反交的方法判斷。利用具有相對性狀的雌雄個體進行正交和反交，若結果一致，則在常染色體上，若結果不一致，則在X染色體上。,(2)根據子代性別、性狀的數量比分析推斷： 若告訴某一性狀在子代雌雄個體中出現的比例或數量，則依據該性狀在雌雄個體中的比例是否一致即可確定。,據表格信息：灰身與黑身的比例，雌蠅中3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故為常染色體遺傳，直毛與分叉毛的比例，雌蠅中4∶0，雄蠅中1∶1，二者不同，故為伴性遺傳。 (3)質基因為典型的母系遺傳，利用正交和反交的方法判斷即可。 (4)Y染色體上基因控制的性狀只表現在雄(男)性。,8．純種果蠅中，朱紅眼♂×暗紅眼♀，F1中只有暗紅眼；而暗紅眼♂×朱紅眼♀，F1中雌性為暗紅眼，雄性為朱紅眼。設相關的基因為A和a，則下列說法不正確的是 ( ),A．正、反交實驗常被用于判斷有關基因所在的染色體類型 B．反交的實驗結果說明這對控制眼色的基因不在常染色體上 C．正、反交的子代中，雌性果蠅的基因型都是XAXa D．若正、反交的F1代中雌、雄果蠅自由交配，其后代表現型的比例都是1∶1∶1∶1,解析：正交和反交結果不同，且暗紅眼雄性果蠅與朱紅眼雌性果蠅雜交，F1出現性狀分離，性狀表現與性別相聯系，故可以認定該性狀為細胞核遺傳，對應基因位于X染色體上。由第一次雜交(XaY×XAXA)結果知，F1的雌性果蠅的基因型為XA Xa，第二次雜交中(XAY×XaXa)，F1的雌性果蠅的基因型為XAXa。第一次雜交的子代雌、雄果蠅隨機交配，子代表現型的比例為2∶1∶1，而第二次雜交的子代雌、雄果蠅隨機交配，子代表現型的比例為1∶1∶1∶1。 答案：D,9．已知果蠅中，灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示，隱性基因用b表示)；直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示，隱性基因用f表示)。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例：,請回答： (1)控制灰身與黑身的基因位于________；控制直毛與分叉毛的基因位于________。 (2)親代果蠅的表現型：母本為____________；父本為________________。 (3)親代果蠅的基因型分別為__________、________。 (4)子代表現型為灰身直毛的雌蠅中，純合子與雜合子的比例為________。 (5)子代雄蠅中，灰身分叉毛的基因型為________、________； 黑身直毛的基因型為________。,解析：由題意可知，雜交后代的雌性個體和雄性個體中灰身∶黑身＝3∶1，故控制這對相對性狀的基因位于常染色體上，灰身是顯性性狀。雜交后代的雄性個體中直毛∶分叉毛＝1∶1，而雌性個體全為直毛，故控制這對性狀的基因位于X染色體上，直毛為顯性性狀。由雜交后代的表現型及比例可推知，親代的基因型分別為BbXFXf和BbXFY，表現型為灰身直毛(♀)、灰身直毛(♂)。,子代雌蠅中灰身直毛的基因型及比例為：1/8BBXFXF、1/4BbXF XF、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf，其中只有BBXFXF是純合子，其余為雜合子。子代雄果蠅中，灰身分叉毛的基因型為BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型為bbXFY。 答案： (1)常染色體上 X染色體上 (2)灰身直毛 灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5 (5)BBXfY BbXfY bbXFY,1．一對夫婦生的“龍鳳”雙胞胎中一個正常，一個色盲，則這對夫婦的基因型不可能是 ( ) A．XBY、XBXb B．XbY、XBXb C．XBY、XbXb D．XbY、XbXb 解析：色盲為伴X染色體隱性遺傳病，若父母均為色盲患者，后代子女都會患病。 答案：D,2．(2011·海南高考)下列敘述中，不能說明“核基因和染色體行為存在平行關系”的是( ) A．基因發(fā)生突變而染色體沒有發(fā)生變化 B．非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合 C．二倍體生物形成配子時基因和染色體數目均減半 D．Aa雜合體發(fā)生染色體缺失后，可表現出a基因的性狀,解析：基因突變是基因內部個別堿基對的變化，它不影響染色體的結構和數目。所以A項不能說明核基因和染色體行為存在平行關系。 答案：A,3．薩頓依據“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分裂中也有自由組合,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 解析：基因與染色體的平行關系表現在：基因、染色體在雜交過程中的完整性、獨立性；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、染色體都是一個來自母方，一個來自父方；非同源染色體上的非等位基因、非同源染色體都可自由組合。 答案：C,4．(2013·浙江杭州一檢)下列有關性別決定的敘述，正確的是( ) A．豌豆體細胞中的染色體可分為性染色體和常染色體兩大類 B．X、Y染色體是一對同源染色體，故其形狀、大小基本相同 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和性別有關,解析：豌豆無性別之分，細胞內不存在性染色體。X、Y染色體是一對特殊的同源染色體，其形狀、大小不相同。雌配子都只含X染色體，雄配子有的含X染色體，有的含Y染色體。 答案：D,5．(2013·紹興質量調測)果蠅的眼色遺傳屬伴X染色體遺傳，紅眼對白眼為顯性，在下列的雜交組合中，能通過眼色即可判斷其后代性別的是( ) A．紅眼雌蠅×白眼雄蠅 B．雜合紅眼雌蠅×紅眼雄蠅 C．白眼雌蠅×紅眼雄蠅 D．雜合紅眼雌蠅×白眼雄蠅 解析：白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交的后代，所有雌蠅都是紅眼，雄蠅都是白眼，可以直接通過眼色判斷性別。 答案：C,6．如圖是具有甲、乙兩種遺傳病的家族系譜圖，其中一種遺傳病的致病基因位于X染色體上，若Ⅱ7不攜帶致病基因，下列相關分析錯誤的是 ( ),,A．甲病是伴X染色體顯性遺傳病 B．乙病是常染色體隱性遺傳病 C．如果Ⅲ8是女孩，則其一定有四種基因型 D．Ⅲ10不攜帶甲、乙兩病致病基因的概率是2/3 解析：因為Ⅰ1和Ⅰ2產生了不患甲病的兒子Ⅱ6和患兩種疾病的女兒Ⅱ4，所以甲病為顯性遺傳病，乙病為隱性遺傳病。如果乙病為伴X染色體遺傳病，則Ⅱ4的父親Ⅰ2應該是乙病患者，這與題目條件不符，所以可排除乙病是伴X染色體遺傳病的可能，結合題意可判斷甲病為伴X染色體顯性遺傳病，乙病為常染色體隱性遺傳病。,答案：C,7．生物研究性小組的同學對某地區(qū)人類的遺傳病進行調查。在調查后的數據統(tǒng)計中發(fā)現甲種遺傳病(簡稱甲病)在家族中發(fā)病率較高，往往是代代相傳；乙種遺傳病(簡稱乙病)的發(fā)病率較低。以下是甲病和乙病在該地區(qū)萬人中表現情況統(tǒng)計表(甲、乙病均由核基因控制)。請回答：,,,(1)控制甲病的基因最可能位于________，控制乙病的基因最可能位于________，主要理由是__________ ________________________。 (2)如圖是甲病和乙病遺傳的家族系譜圖(已知Ⅰ2不攜帶乙病基因)。其中甲病與表現正常為一對相對性狀(顯性基因用A表示，隱性基因用a表示)；乙病與表現正常為另一對相對性狀(顯性基因用B表示，隱性基因用b表示)。請據圖回答：,①Ⅲ11的基因型是________。 ②如果Ⅳ13是男孩，則該男孩同時患甲病和乙病的概率為________，只患甲病的概率為________。 ③如果Ⅳ13是女孩，且為乙病的患者，說明Ⅲ10在有性生殖產生配子的過程中發(fā)生了________。,,8.如圖為大麻的性染色體示意圖，X、Y染色體的同源部分(圖中Ⅰ片段)上的基因互為等位基因，非同源部分(圖中Ⅱ、Ⅲ片段)上的基因不互為等位基因。已知控制大麻抗病的顯性基因D與不抗病的隱性基因d位于性染色體上，但不知該對基因在Ⅰ、Ⅱ片段，還是在Ⅲ片段。若大麻的雌，雄個體均有抗病和不抗病類型，請回答下列問題。,,(1)請寫出具有抗病性狀的雄性大麻個體可能有的基因型：____________________。 (2)現有一株雌性不抗病和一株雄性抗病(不知其是否為純合子)的大麻雜交，請推測子代可能的性狀表現。 ①如果D、d位于Ⅱ片段，則子代________________。 ②如果D、d位于Ⅰ片段，則子代________________。 (3)若該對基因在Ⅱ片段，請寫出上述第①題雜交組合所產生的F1中雌、雄個體交配產生F2的遺傳圖解(從F1開始寫)。,解析：(1)當D、d位于Ⅰ片段時，具有抗病性狀的雄性大麻個體的基因型可能為XDYD、XDYd、XdYD，當D、d位于Ⅱ片段時，具有抗病性狀的雄性大麻個體的基因型 為XDY。(2)當D、d位于Ⅱ片段時，雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDY，其子代中雌性全為抗病，雄性全為不抗??；當D、d位于Ⅰ片段時，雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDYD、XDYd、XdYD，其子代情況分別為全抗?。淮菩匀共?，雄性全不抗病；雌性全不抗病，雄性全抗病。,(3)當D、d位于Ⅱ片段時，親本中雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDY。書寫遺傳圖解時，注意標出親代、子代、基因型、表現型及相關的比例。 答案：(1)XDYD、XDYd、XdYD、XDY(答案寫全) (2)①雌性全為抗病，雄性全為不抗病 ②全為抗??；雌性全為不抗病，雄性全為抗?。淮菩匀珵榭共?，雄性全為不抗病,,