1、第五单元 学案21 基因在染色体上和伴性遗传学案21基因在染色体上和伴性遗传考纲要求伴性遗传()。一、萨顿的假说1推论：基因是由_携带着从亲代传递给下一代的。即：基因位于_上。2理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。(1)_在杂交过程中保持完整性和独立性。_在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。(2)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个，也只有成对染色体中的一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自_，一个来自_，同源染色体也是如此。(4)_在形成配子时自由组合，_在减数第一次分裂后期也是自由组合的。3研究方法：_法。二、基因位于染色体上的实验证据
2、1实验者：_。2实验材料：_(1)特点：体积小，易饲养，_，_，易观察。(2)染色体组成：雌果蝇：3对常染色体1对性染色体(用_表示)。雄果蝇：3对常染色体1对性染色体(用_表示)。3基因与染色体的关系基因在染色体上呈_排列，每条染色体上有许多个基因。想一想所有生物都有性染色体吗？比一比(1)基因在染色体上提出者和证明者分别是谁？(2)类比推理与假说演绎法的结论都正确吗？三、伴性遗传1人类红绿色盲症(伴X隐性遗传)(1)相关表现型及基因型女性男性表现型正常正常(携带者)色盲正常色盲基因型XBXBXBXb_XBY_(2)遗传特点男患者_女患者。女患者的_一定患病。有_遗传现象。2抗维生素D佝偻病
3、(伴X显性遗传)(1)患者的基因型女性：_和_。男性：_。(2)遗传特点女患者_男患者。具有_的现象。男患者的_一定患病。思考显性遗传病与隐性遗传病相比，哪一种发病率高？探究点一萨顿的假说及实验证据1萨顿假说的内容是什么？假说依据主要体现在哪几个方面？2分析摩尔根是如何证明控制眼色的基因是位于X染色体上的，完成下列填空：(1)果蝇的杂交实验上述杂交实验结果表明：果蝇的红眼和白眼是受_；发现的新问题是_。(2)摩尔根的假说：_。如下图：(3)摩尔根设计了_实验，进一步验证了他的上述假说是正确的。思维拓展1萨顿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发现提供了
4、科学证据。2决定性别的染色体叫性染色体，如：X与Y，Z与W，其余与性别决定无关的染色体叫常染色体。3性别决定方式有XY型和ZW型。X与Y虽然形状、大小不同，但是同源染色体。男(雄)性性染色体组成为XY，女(雌)性性染色体组成为XX。对于鸟类等，雄性为ZZ，雌性为ZW。4性别决定后的分化发育过程受环境(如激素等)的影响，如XX的蝌蚪在20时发育成雌蛙，30时发育成雄蛙。探究示例1(2010郓城一中模拟)萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他及其同事设计果蝇杂交实验对此进行研究，杂交实验图解如下：P 红眼(雌)白眼(雄)F1 红眼(雌、雄
5、)F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/4 1/4请回答下列问题：(1)上述果蝇杂交实验现象_(支持/不支持)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体，1对性染色体)的事实，摩尔根等人提出以下假设：_ _，从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)(2)摩尔根等人通过测交等方法试图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一：P 红眼(F1雌)白眼(雄)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/4 1/4 1/4 1/4上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是_ _。为充分验证其假设，请在上述测交实验的基础上再补
6、充设计一个实验方案。(写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因为B、b。提示：亲本从上述测交子代中选出。)实验亲本的基因型：_，预期子代的基因型：_。听课记录：探究点二伴性遗传分析典型系谱图，完成填空：1伴X隐性遗传(1)实例：人类红绿色盲症、血友病、果蝇的白眼遗传。(2)典型系谱图(3)遗传特点具有_现象；患者中_；女患者的_一定是患者，简记为“女病，父子病”；正常男性的母亲及女儿一定正常，简记为“男正，母女正”。2伴X显性遗传病(1)实例：抗维生素D佝偻病。(2)典型系谱图(3)遗传特点具有_现象；患者中_；男患者的_一定为患者，简记为“男病，母女病”；正常女性的父亲
7、及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。3伴Y遗传(1)实例：人类外耳道多毛症。(2)典型系谱图(3)遗传特点致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中_，女性全正常。简记为“男全病，女全正”。致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称_，简记为“父传子，子传孙”。思维拓展性染色体的活动规律与常染色体是一致的，也符合基因的分离定律和自由组合定律。上述图解中，我们只写了与性别有关的染色体XX、XY，其实，在减数分裂时，还有常染色体同时在活动，即：44XX22X(卵)；44XY22X(精子)或22Y(精子)。探究示例2对一对夫妇所生的两个女儿(非双胞胎)甲和乙的X染色体进行
8、DNA序列的分析，假定DNA序列不发生任何变异，则结果应当是()A甲的两条彼此相同、乙的两条彼此相同的概率为1B甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为1C甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为1D甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为1听课记录：题组一基因在染色体上1(2011南京质检)已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生配子的说法不正确的是(多选)()A果蝇的精子中含有成对的基因B果蝇的体细胞中只含有一个基因C果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方D在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对的基因中的
9、一个2下列有关基因和染色体的叙述，不支持“基因在染色体上”这一结论的是()A在向后代传递过程中，都保持完整性和独立性B在体细胞中一般成对存在，分别来自父母双方C减数第一次分裂过程中，基因和染色体行为完全一致D果蝇的白眼基因是具有遗传效应的DNA片段3科学的研究方法是取得成功的关键，假说演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因神秘踪迹的历程：孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子(基因)；萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说：基因在染色体上；摩尔根进行果蝇杂交实验找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为()A假说演绎法假说演绎法类比推理B假说
10、演绎法类比推理类比推理C假说演绎法类比推理假说演绎法D类比推理假说演绎法类比推理4用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如下：PF1灰身红眼黑身白眼灰身红眼、灰身红眼黑身白眼灰身红眼灰身红眼、灰身白眼下列说法不正确的是()A实验中属于显性性状的是灰身、红眼B体色和眼色的遗传符合自由组合定律C若组合的F1随机交配，则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/4D若组合的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8题组二伴性遗传5关于性别决定与伴性遗传的叙述，不正确的是(多选)()A红绿色盲基因和它的等位基因分别位于人类的X和Y染色体上B母亲是红绿色盲基因的携带者，由于交叉遗传，儿子一定患红绿色
11、盲C人类的精子中染色体的组成是22X或22YD性染色体上的基因表达产物只存在于生殖细胞中6某种遗传病受一对等位基因控制，请据下图判断该病遗传方式和有关基因型()A伴X染色体隐性遗传，1为纯合子B伴X染色体隐性遗传，4为杂合子C常染色体隐性遗传，4为纯合子D常染色体隐性遗传，1为杂合子7为了鉴定下图中男孩8与本家族的亲缘关系，下列方案最科学的是()A比较8与1的常染色体DNA序列B比较8与3的X染色体DNA序列C比较8与5的Y染色体DNA序列D比较8与2的X染色体DNA序列8已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体上区段(与Y染色体非同源区段)上的一对等位基因控制，而果蝇刚毛(B)和截毛(b
12、)由X和Y染色体上区段(同源区段)上的一对等位基因控制，且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是()A若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现截毛B若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现白眼C若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截毛D若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白眼题组三应用提升9如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(1不携带致病基因)。下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述，不正确的是()A从系谱图中可以看出，甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传，乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传B若1与5结婚，生患病男孩的概率为1/
13、8C若1与4结婚，生两病兼发孩子的概率为1/24D若1与4结婚，后代中只患甲病的概率为7/1210(2011无锡调研)自然状况下，鸡有时会发生性反转，如母鸡逐渐变成公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡的染色体组成(ZW)并没有改变，所以其与正常母鸡交配，并产生后代，后代中母鸡与公鸡的比例是()A10 B11 C21 D31题 号12345678910答 案11.(2011徐州质检)果蝇是遗传学研究中一种重要的实验材料，请回答下列相关问题：性染色体组成XYXXXXYXO人的性别男女男女果蝇的性别雄雌雌雄(1)果蝇与人相似，均属于_型性别决定。上表列出了人、果蝇的性染色体组成与性别的关
14、系。由表可知，Y染色体只在_(填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。(2)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，基因位于常染色体上；红眼(R)对白眼(r)为显性，基因位于X染色体上。若表现型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配，后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表现型，问：两亲本的基因型为：雌_，雄_。雄性亲本产生的精子的基因型为_，其比例为_。(3)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅、一些个体为灰翅，不知道黄翅和灰翅的显隐性关系，但已知该性状受一对等位基因控制。请你设计一个通过两对杂交实验(提示：一对为正交，一对为反交)来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的
15、方案。正反交实验：正交_；反交_。推断和结论：_ _。(4)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失引起的变异叫缺失，缺失杂合子的生活能力降低但能存活，缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。现在一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于染色体缺失造成的，还是由于基因突变引起的？方法一：_ _。方法二：_ _。学案21基因在染色体上和伴性遗传课前准备区一、1.染色体染色体2.(1)基因染色体(3)父方母方(4)非等位基因非同源染色体3.类比推理二、1.摩尔根2.果蝇(1)繁殖快染色体
16、少(2)XXXY3.线性想一想并不是所有生物都有性染色体，如小麦、玉米等。比一比(1)萨顿；摩尔根。(2)前者不一定正确，后者一定正确。三、1.(1)XbXbXbY(2)多于父亲和儿子隔代交叉2.(1)XDXDXDXdXDY(2)多于世代连续母亲和女儿思考显性遗传病发病率高。课堂活动区探究点一1假说的内容是：基因位于染色体上。假说依据主要体现在：(1)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。(2)在体细胞中基因成对存在，如分离定律中的基因(DD、Dd、dd)。体细胞中的同源染色体中一条来自父方，一条来自母方，染色体也是成对存在的。在配子中只有成
17、对基因中的一个，同样也只有成对染色体中的一条。(3)雌雄配子结合成为受精卵，进而发育成个体。故体细胞核中的基因一半来自父方，一半来自母方。同源染色体也是如此。(4)由自由组合定律可知，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。2(1)一对等位基因控制的白眼性状的表现总是与性别相联系(2)若控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因(3)测交探究示例1(1)支持控制眼色的基因只位于X染色体上(2)控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果都相同XbXb、XBYXBXb、XbY探究点二1(3)隔代交叉遗传男多女少父亲及儿子2
18、(3)连续遗传女多男少母亲及女儿3(3)男性全为患者限雄遗传探究示例2C根据性别决定可知，女性的两条X染色体一条来自父亲，一条来自母亲。而母亲有两条X染色体，父亲只有一条X染色体，若DNA的碱基序列不发生任何变异，则两个女儿从父亲那里获得的X染色体应该相同。构建知识网络基因性染色体伴X显性红绿色盲常染色体课后练习区1ABC2D支持“基因在染色体上”这一结论的是基因与染色体的平行关系。归纳提升遗传规律中，基因与染色体的行为关系(1)基因的分离定律与减数分裂的关系减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离导致等位基因的分离，这是基因分离定律的细胞学基础，其结果是配子中含有每对等位基因中的一个基因。如图表
19、示含一对等位基因A、a的精(卵)原细胞进行减数分裂的过程。(2)基因的自由组合定律与减数分裂的关系由位于非同源染色体上的非等位基因控制的两对或两对以上的性状的遗传，如图所示：A、a和C、c或B、b和C、c控制的性状的遗传符合自由组合定律，而A、a和B、b控制的性状的遗传则不符合自由组合定律。减数第一次分裂的后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，这是基因自由组合定律的细胞学基础，其结果是形成不同基因组合的配子，如图所示。3C4C根据第组的实验可以判断出灰身、红眼是显性性状；根据第组的后代可以判断出控制眼色遗传的基因位于X染色体上。假设控制体色的基因用B和b表示，控
20、制眼色的基因用A和a表示，第组F1的基因型为：BbXAXaBbXAY，则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/41/23/8；第组F1的基因型为BbXAXaBbXaY，则F2中黑身白眼的概率为1/41/21/8。5ABD红绿色盲基因是在X染色体上的隐性致病基因，Y上没有它的等位基因。母亲是携带者，儿子患色盲的概率应该是1/2。性染色体的基因表达的产物不只存在于生殖细胞中，如色盲基因就位于性染色体上，它控制的性状是视觉。6D由3和4生出2患者可以判断该疾病为隐性遗传病，且女患者2的儿子正常、2的父亲正常，所以该病不是伴X染色体遗传，属于常染色体遗传。由于1的母亲为患者且她本人正常，所以1为杂合子。7C8
21、A分析题意可知，纯种野生型雄果蝇(XBYB)与突变型雌果蝇(XbYb)杂交，子代为XBXb(刚毛)和XbYB(刚毛)，A正确。纯种野生型雄果蝇(XAY)与突变型雌果蝇(XaXa)杂交，子代为XAXa(红眼)和XaY(白眼)，B错误。纯种野生型雌果蝇(XBXB)与突变型雄果蝇(XbYb)杂交，子代为XBXb(刚毛)和XBYb(刚毛)，C错误。纯种野生型雌果蝇(XAXA)与突变型雄果蝇(XaY)杂交，子代为XAXa(红眼)和XAY(红眼)，D错误。知识延伸X、Y染色体上同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系(1)人的性染色体上不同区段图析：X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段)，该部分基因互为等位
22、基因；另一部分是非同源的(图中的1、2区段)，该部分基因不互为等位基因。(2)基因所在区段位置与相应基因型对应关系提醒基因在、1、2任何区段上都与性别有关，在男性、女性中的发病率都不相同。若将上图改为果蝇的性染色体，应注意大而长的为Y染色体，短而小的为X染色体，且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。若将上图改为“ZW型性染色体”，注意Z与X的对应，W与Y的对应关系。9C由图中5和6患甲病，所生女儿3正常，可知甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传。1不携带致病基因，所生儿子患有乙病，可知乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传。设甲病由基因A、a控制，乙病由基因B、b
23、控制，则1的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，5的基因型为aaXBY，他们生出患病男孩(基因型为aaXbY)的概率为1/21/41/8。单纯考虑甲病，1的基因型为aa，4的基因型为1/3AA、2/3Aa，故后代患甲病的概率为2/3；单纯考虑乙病，1的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，4的基因型为XBY，故后代患乙病的概率为1/21/41/8，可知生两病兼发孩子的概率为2/31/81/12；只患甲病的概率为2/31/127/12。易错警示“男孩患病”和“患病男孩”的概率计算(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计
24、算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则：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)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再按以下规则：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公鸡性染色体组成为ZZ，母鸡性染色体组成ZW，性反转公鸡的染色体组成(ZW)并没有改变，所以其与母鸡交配后，后代中ZWZZ21。11(1)XY人(2)BbXRXrBbXRYBXR、BY、bXR
25、、bY1111(3)雄性黄翅雌性灰翅雄性灰翅雌性黄翅如果正交和反交两组中子一代的任一性状的表现都与性别无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同)，则说明这对等位基因位于常染色体上。如果正交和反交两组中的一组子一代的任一性状的表现与性别无关，而另一组与性别有关(一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例相同，而另一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例不同)，则说明这对等位基因位于X染色体上。(4)方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为11，则
26、这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为21，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的解析(1)从题表中可以看出，在人的性染色体组成中只要有Y染色体，不管有几条X染色体，都为男性，而在果蝇的性染色体组成中XXY为雌性，而XO却为雄性，由此可知Y染色体只在人的性别决定中起主导作用。(2)B、b和R、r两对基因分别位于两对同源染色体上，遗传时遵循自由组合定律。(3)在判断等位基因是位于常染色体上还是X染色体上时，可采用正交和反交分析后代表现型与性别的关系，若相关，则为伴X遗传；反之，则为常染色体遗传。(4)根据题目中对缺失纯合子的定义，可以判断一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交得一只白眼雌果蝇(XaXa)的原因可能有二：一是该果蝇发生基因突变，二是该果蝇发生X染色体片段缺失。可以通过观察该果蝇
