2022届高考生物一轮复习第6单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第18讲基因在染色体上伴性遗传学案新人教版

第18讲　基因在染色体上　伴性遗传

素养导读

必备知识固本夯基　

一、基因在染色体上的证据

1.萨顿的假说

2.基因位于染色体上的实验证据

(1)果蝇的杂交实验——问题的提出

(2)对现象的解释——提出假设

①假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。

②对杂交实验的解释(如下图)

(3)测交验证:亲本中的白眼雄果蝇和F1中的红眼雌果蝇交配→子代中雌性红果蝇∶雌性白果蝇∶雄性红果蝇∶雄性白果蝇=　　　　　　　。 

(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于　　染色体上→基因位于染色体上。 

(5)研究方法——　　　　　　　　　　。 

(6)基因与染色体的关系:一条染色体上有　　　　基因,基因在染色体上呈　　　　排列。 

二、伴性遗传的特点与应用

1.性染色体的类型及传递特点

(1)类型:①ZW型性别决定类型:雌性个体的性染色体组成是　　　　,雄性个体的性染色体组成是　　　　。②XY型性别决定类型:雌性个体的性染色体组成是　　　　,雄性个体的性染色体组成是　　　　。 

(2)传递特点(以XY型为例)

①X1Y中X1只能由父亲传给　　　　,Y则由父亲传给　　　　。 

②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给　　　　,又可传给　　　　。 

③一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为　　　,应是相同的,但来自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。 

2.伴性遗传的概念

位于　　染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和　　　　相关联,这种现象叫作伴性遗传。 

3.伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲

特点:①患者中男性　　　　女性;②男性患者的致病基因只能从　　　　那里传来,以后只能传给　　　　。 

4.伴性遗传的实例、类型及特点(连一连)

5.伴性遗传的应用

(1)推测后代发病率,指导优生优育

(2)根据性状推断性别,指导生产实践

已知控制芦花鸡的羽毛上有横斑条纹的基因B位于Z染色体上,请设计选育“非芦花雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。

①选择亲本:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。

②遗传图解

③选择子代:从F1中选择表型为“　　　　　　”的个体保留。 

概念检测

1.基于对萨顿假说的理解,判断下列表述是否正确。

(1)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。(　　)

(2)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。(　　)

(3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。(　　)

(4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基因在染色体上的假说。(　　)

2.基于摩尔根果蝇杂交实验的过程和原理,判断下列叙述是否正确。

(1)摩尔根利用假说—演绎法证明控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上。(　　)

(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇红眼为显性。(　　)

(3)位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔定律,但表现为伴性遗传。(　　)

(4)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组。(　　)

3.基于对性染色体的认识,判断下列叙述是否正确。

(1)人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体。(　　)

(2)性染色体上的基因都与性别决定有关。(　　)

(3)只有具性别分化的生物才可能有性染色体。(　　)

(4)含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。(　　)

(5)性染色体上的基因都随性染色体传递。(　　)

4.基于伴性遗传及相关特点,判断下列表述是否正确。

(1)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲有可能都正常。(　　)

(2)外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因。(　　)

(3)红绿色盲的遗传不遵循孟德尔的分离定律。(　　)

(4)一对表现正常的夫妇,生下了一个患病的女孩,则该致病基因一定是隐性基因且位于常染色体上。(　　)

(5)甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;乙家庭夫妻表现都正常,但妻子的弟弟是红绿色盲患者。从优生学的角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育男孩和女孩。(　　)

核心考点能力提升　

考点　基因在染色体上及伴性遗传

合作探究

探究摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上

摩尔根及其同事设想,如果控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,果蝇杂交实验的遗传现象就可以得到合理的解释。后来,摩尔根等人又通过测交等方法,进一步验证了这些解释,从而用实验证明了基因在染色体上。从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。下面是三个杂交实验的遗传图解。

实验一:

P　　　XWXW　　×　　XwY

 ↓

F1 XWXw XWY

　　1 ∶  1

实验二:

P XWXw × XwY

 ↓

F1　　XWXw　 XwXw　 XWY　　XwY

 1　∶　 1　∶　1　∶　1

实验三:

P XwXw × XWY

 ↓

F1 XWXw XwY

　　 1 ∶ 　1

(1)上述三个实验均属于测交实验,哪个实验验证摩尔根的假说最为关键?

(2)在实验一中,若让F1雌雄果蝇杂交得F2,F2的果蝇自由交配,理论上F3果蝇红眼与白眼的比例是多少?

(3)若实验一中F1雌雄果蝇杂交得F2,F2的红眼果蝇自由交配,后代红眼果蝇与白眼果蝇的比例又是多少?

考向突破

考向1　基因在染色体上的实验证据

1.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1∶1

B.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,后代出现白眼和红眼,且比例为1∶1

D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性

名师提醒萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论,摩尔根通过假说—演绎法证明了“基因在染色体上”。

考向2　性别决定与伴性遗传

2.(多选)(2021山东青岛一模)图甲为某动物的一对性染色体(XY)简图。①和②有一部分是同源区段(Ⅰ片段),另一部分是非同源区段(Ⅱ1和Ⅱ2片段)。图乙为该动物的A、B、C、D四种单基因遗传病的遗传系谱。下列分析不正确的是(　　)

A.图甲中①②可以代表人类性染色体简图

B.该动物种群中位于Ⅱ1和Ⅱ2片段上的基因均不存在等位基因

C.不考虑基因突变等因素,图乙中A、B、C肯定不属于Ⅱ2片段上隐性基因控制的遗传病

D.图甲中同源区段Ⅰ片段上基因所控制的性状的遗传与性别无关

拓展提升XY型与ZW型性别决定的比较

注:(1)无性别分化的生物,细胞内无性染色体。

(2)性别并非均取决于性染色体,有些生物如蜜蜂、蚂蚁等,其性别取决于是否受精及食物营养等,而有些生物(如龟、鳄等)的性别与环境温度有关。

第18讲　基因在染色体上

伴性遗传

必备知识·固本夯基

一、1.明显的平行关系　独立性　形态结构

父方　母方　非等位基因　非同源染色体

2.(1)红眼　白眼　红眼　基因分离　性别　(3)1∶1∶1∶1　(4)X　(5)假说—演绎法　(6)多个　线性

二、1.(1)ZW　ZZ　XX　XY　(2)女儿　儿子　女儿　儿子　X1

2.性　性别

3.XbXb　XBY　多于　母亲　女儿

4.①—c—Ⅲ　②—a—Ⅱ　③—b—Ⅰ

5.(1)女孩　该夫妇所生男孩均患色盲　男孩　该夫妇所生女孩全患病,而男孩正常　(2)ZBZb　ZbW　非芦花

【概念检测】

1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×

2.(1)√　(2)√　(3)×　(4)×

3.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√

4.(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√

核心考点·能力提升

考点

【合作探究】

探究

(1)提示实验三。可以排除控制眼色的基因在常染色体上或在Y染色体含有它的等位基因,确定是X染色体遗传,证明基因在X染色体上。

(2)提示F2中果蝇的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY。F2果蝇自由交配时,雌果蝇产生的卵细胞XW∶Xw=3∶1,雄果蝇产生的精子XW∶Xw∶Y=1∶1∶2。精子和卵细胞随机结合,如下表。

因此F3果蝇中红眼∶白眼=13∶3。

(3)提示F2红眼雌雄果蝇为XWXW、XWXw、XWY,红眼雌雄果蝇自由交配时,产生的卵细胞为XW∶Xw=3∶1,产生的精子为XW∶Y=1∶1,因此理论上F2果蝇中红眼与白眼的比例是7∶1。

【考向突破】

1.B　白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现野生型,雌雄比例1∶1,只能说明野生型相对于突变型是显性性状,不能判断白眼基因位于X染色体上,A项错误;F1中雌雄果蝇杂交,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明这一对性状的遗传与性别有关,推测控制该性状的基因位于X染色体上,B项正确;F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现红眼和白眼,且比例1∶1,这属于测交类型,仍不能说明白眼基因位于X染色体上,C项错误;白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性,能说明控制该性状的基因位于X染色体上,但不是最早能判断白眼基因位于X染色体上的实验结果,D项错误。

2.ABD　甲图中的Y染色体比X染色体长,而人类的性染色体中X染色体比Y染色体长,A项错误;Ⅱ1和Ⅱ2片段上的基因存在等位基因,B项错误;Ⅱ2片段上隐性基因控制的疾病属于伴X隐性遗传病,据乙图分析A是常染色体显性遗传病,B不可能是伴X隐性遗传病,C为常染色体隐性遗传病,因此A、B、C都不属于Ⅱ2片段上隐性基因控制的遗传病,C项正确;甲图中同源区段Ⅰ片段上基因所控制的性状的遗传与性别有关,D项错误。