备战2025届新高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第21讲基因在染色体上伴性遗传课件

这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第21讲基因在染色体上伴性遗传课件，共51页。PPT课件主要包含了素养目标，萨顿假说，蝗虫细胞，独立性，形态结构，非等位基因，∶1∶1∶1，红眼雌蝇∶白眼雄蝇，考点二伴性遗传，性染色体等内容，欢迎下载使用。
考点一　基因在染色体上的假说与证据
2.摩尔根果蝇杂交实验(假说—演绎法)(1)果蝇的杂交实验——问题的提出
(2)假设解释——作出假设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(如图):
(3)测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=　　　　　　。继而又用白眼雌蝇和野生红眼雄蝇杂交,子代中　　　　　 　　　　=1∶1。 (4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。3.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。 
摩尔根的假说—演绎过程拓展1.提出假说,进行解释
2.演绎推理,验证假说摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1,从而合理地解释了实验一和实验二。为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假说1得到了证实。
练思维·考教衔接[根据2013全国卷情境设计]已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表型及其比例为长翅红眼∶长翅棕眼∶小翅红眼∶小翅棕眼=3∶3∶1∶1。
(1)可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上做出多种合理的假设,其中的两种假设分别是翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性;翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性。那么,除了这两种假设外,这样的假设还有　　　　种。 (2)若已知红眼为显性,利用子一代果蝇为实验材料设计实验判断控制果蝇棕眼和红眼的基因位于常染色体还是X染色体。
提示 选取子代红眼雌雄果蝇杂交,若子代雌果蝇都是红眼,雄果蝇有红眼和棕眼,则控制果蝇棕眼和红眼的基因位于X染色体。(或选取子代棕眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,若子代雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是棕眼,则控制果蝇棕眼和红眼的基因位于X染色体。)
考向一 结合基因和染色体的关系,考查生命观念1.(2024·云南昆明模拟)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是(　　)A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方C.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子中D.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
解析 等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因,同源染色体是指形状和大小一般都相同,而且一条来自父方、一条来自母方的两条染色体。体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性,受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方,A、B两项正确;减数分裂时,成对的等位基因随同源染色体的彼此分离而分别进入不同的配子中,C项正确;减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,D项错误。
2.荧光原位杂交(FISH)是利用荧光标记的特异DNA片段为探针直接与染色体进行杂交,从而将特定的基因在染色体上进行定位的现代生物学技术。下列叙述正确的是(　　)A.摩尔根利用该技术证明了基因位于染色体上B.两条姐妹染色单体最多可以形成2个荧光标记的DNA片段C.FISH技术能够证明染色体是由基因构成的,每条染色体上都有许多基因D.该技术可以快速准确地判定控制两对相对性状的基因是否遵循自由组合定律
解析 摩尔根利用果蝇杂交实验证明了白眼基因位于X染色体上,没有使用该技术,A项错误;两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子,共有4条链,所以最多可有4条荧光标记的DNA片段,B项错误;利用该技术能够看到基因的位置,因此可以得出每条染色体上都有许多基因,但是不能证明染色体是由基因构成的,C项错误;利用该技术能够看到基因的位置,因此可以快速准确地判定控制两对相对性状的基因是否遵循自由组合定律,D项正确。
考向二 围绕摩尔根果蝇杂交实验,考查演绎推理能力3.(2023·广东广州模拟)摩尔根在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中发现了伴性遗传,下列相关说法正确的是(　　)A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,无法确定白眼基因是否位于X染色体上B.F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性,故可推断“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段,Y染色体上没有其等位基因”C.摩尔根的实验证实了基因在染色体上呈线性排列D.白眼果蝇与F1个体进行测交实验,是摩尔根演绎推理的过程
解析 白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,未表现出性状和性别的联系,不能确定白眼基因是否位于X染色体上,A项正确;F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性,只能推断控制眼色的基因不在常染色体上或Y染色体的非同源区段,要想得出“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段,Y染色体上没有其等位基因”需要其他证据,控制眼色的基因还有可能位于X、Y染色体的同源区段,B项错误;摩尔根的实验证实了果蝇的白眼基因在X染色体上,不能证明基因在染色体上呈线性排列,C项错误;白眼果蝇与F1个体进行测交实验,是摩尔根实验验证的过程,D项错误。
1.伴性遗传的概念位于　　　　　　上的基因控制的性状,在遗传上总是和　　　　　相关联的现象。 
2.伴性遗传的类型(1)伴X染色体隐性遗传——以红绿色盲为例
(2)伴X染色体显性遗传——以抗维生素D佝偻病为例
(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症
3.伴性遗传的应用(1)推测后代患病概率,指导优生
该夫妇所生男孩均患色盲,女孩正常
该夫妇所生女孩全患病,男孩正常
(2)根据性状推断性别,指导生产实践已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,选育雌鸡的杂交实验过程及遗传图解如下。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“非芦花”的个体保留。
链高考·前挂后连(1)甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致,则男患者的女儿一定患HA。[2020·北京卷](　　)(2)一对表型正常的夫妻,夫妻双方的父亲都是红绿色盲。这对夫妻如果生育后代,则理论上女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1/2。[2018·海南卷](　　)(3)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况,若不考虑基因突变和染色体变异,那么,根据系谱图判断,可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是丁。[2017·海南卷](　　)
1.X、Y染色体非同源区段基因的遗传
2.X、Y染色体同源区段基因的遗传(1)在X、Y染色体的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而X染色体的非同源区段上的基因在雄性个体中不存在等位基因(但在雌性个体中存在等位基因)。
(2)X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
3.伴性遗传中的致死问题(1)配子致死型如X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死。
(2)个体致死型如X染色体上隐性基因使雄性个体致死。
练思维·考教衔接[根据2015全国卷情境设计]等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上,假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题。(1)如果这对等位基因位于常染色体上,则女孩的父亲基因型可能为　　　　　,此时　　　　(填“能”或“不能”)确定父亲传给女儿的A来自祖辈的哪一个,原因是　 。 (2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么该女孩的父亲传给她的XA必然来自女孩的　　　　　(填“祖父”或“祖母”),该女孩又可以将这个XA传给她的　　　　　　;此外,　　　　　(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自外祖父还是外祖母。 
祖父母都有A基因,都可能遗传给女孩
考向一 围绕伴性遗传概念和类型,考查生命观念1.甲为人类性染色体的扫描电镜图,乙为人类性染色体的模式图。结合两图分析下列说法正确的是(　　)A.位于性染色体上的基因的遗传总与性别相关联B.XY型性别决定的生物,Y染色体总是比X染色体短小C.位于Ⅱ同源区中的基因在遗传时,后代男女性状表现均一致D.正常情况下,位于Ⅰ、Ⅲ非同源区中的基因,在体细胞中可能有其等位基因
解析 XY型性别决定的生物,有些生物(如果蝇)X染色体比Y染色体短小,B项错误;位于Ⅱ同源区的基因在遗传时,后代男女性状并不总是一致,如XaXa与XaYA的后代女性为隐性性状,男性为显性性状,C项错误;正常情况下,位于Ⅰ非同源区中的基因,在女性的体细胞中可能有等位基因,而Y染色体只存在于男性中且只有一条,故位于Ⅲ非同源区中的基因,在男性体细胞中不可能有其等位基因,D项错误。
2.红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病。若人群中男性红绿色盲发病率为P、男性抗维生素D佝偻病发病率为Q。下列叙述正确的是(　　)A.抗维生素D佝偻病女患者的父亲和儿子一定患该病B.人群中女性红绿色盲发病率大于P,抗维生素D佝偻病发病率小于QC.红绿色盲和抗维生素D佝偻病都属于人类遗传病中的单基因遗传病D.男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给自己的儿子
解析 抗维生素D佝偻病女患者,基因型为XDXD或XDXd,若该患者基因型为XDXd,其父亲和儿子不一定患该病,A项错误;红绿色盲的遗传特点之一为男性发病率高于女性,而抗维生素D佝偻病正好相反,因此人群中女性红绿色盲发病率小于P,抗维生素D佝偻病发病率大于Q,B项错误;红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,二者都属于人类遗传病中的单基因遗传病,C项正确;男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给自己的女儿,D项错误。
考向二 围绕伴性遗传应用,考查科学思维3.(2023·广东江门统考)《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有培育蚕种的智慧。研究发现,家蚕的性别决定为ZW型,且雄蚕产丝量高于雌蚕,家蚕的虎斑和非虎斑由常染色体上的基因(H/h)控制,卵壳的黑色和白色由基因(B/b)控制。现有一对虎斑黑卵壳家蚕繁殖出若干非虎斑白卵壳和其他类型的蚕。
下列叙述错误的是(　　)A.若子代雌蚕均黑卵壳,雄蚕中黑卵壳与白卵壳的比例为1∶1,则卵壳的颜色基因只位于Z染色体上B.若卵壳颜色基因只位于Z染色体上,则H、h与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律C.若卵壳颜色基因只位于Z染色体上,则白卵壳雄蚕与黑卵壳雌蚕的子代在未孵化时即可据卵壳颜色判断雌雄D.若F1雌雄家蚕自由交配,则F3中非虎斑雌蚕占1/8
解析 若卵壳的颜色基因只位于Z染色体上,则亲本卵壳颜色基因型为ZBW、ZBZb,子代基因型为ZBZB∶ZBZb∶ZBW∶ZbW=1∶1∶1∶1,即子代雄蚕均黑卵壳,雌蚕中黑卵壳与白卵壳的比例为1∶1,A项错误;若卵壳颜色基因只位于Z染色体上,而H/h基因位于常染色体上,H、h与B、b位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,B项正确;白卵壳雄蚕(ZbZb)与黑卵壳雌蚕(ZBW)的子代为ZBZb和ZbW,雄蚕均为黑卵壳,雌蚕均为白卵壳,在未孵化时即可据卵壳颜色判断雌雄,C项正确;F1雌雄家蚕中,配子比例为H∶h=1∶1,无论自由交配几代均不变,非虎斑家蚕占比为1/2×1/2=1/4,非虎斑雌蚕占比为1/4×1/2=1/8,D项正确。
4.(2023·广东卷)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见下图。下列分析错误的是(　　)A.正交和反交获得F1个体表型和亲本不一样B.分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退C.为缩短育种时间,应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交D.F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
解析 根据题意可知,正交实验亲本的基因型是FFZDW、ffZdZd,反交实验亲本的基因型是ffZdW、FFZDZD,正交实验获得的F1基因型是FfZDZd和FfZdW,反交实验获得的F1基因型是FfZDZd和FfZDW,正交和反交获得F1个体表型均为半卷羽,与亲本表型不同,A项正确。分别从不同的群体选择亲本杂交,可以避免近交衰退,B项正确。为缩短育种时间,应从F1群体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW),从F1群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd)进行杂交,可以快速获得FFZdW和FFZdZd的个体,即在F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡,C项错误,D项正确。
5.(2023·山东济南模拟)某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型;宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子致死。下列说法正确的是(　　)A.若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型组合为XBXb×XbYB.若后代全为宽叶,雌、雄植株各半,则其亲本基因型组合为XBXB×XbYC.若后代全为雄株,宽叶和狭叶个体各半,则其亲本基因型组合为XBXb×XBYD.若后代性别比例为1∶1,宽叶个体占3/4,则其亲本基因型组合为XBXb×XBY
解析 若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型组合为XBXB×XbY,A项错误;若后代全为宽叶,雌、雄植株各半,则雄性亲本能产生Y和X两种配子,又根据题意可以知道,基因b使雄配子致死,因此雄性亲本的基因型为XBY,后代的雄性植株全是宽叶,雌性亲本只产生一种XB配子,因此雌性亲本的基因型是XBXB,B项错误;若后代全为雄株,宽叶和狭叶个体各半,说明雄性亲本只能产生含有Y染色体的配子,雌性亲本能产生两种配子,则其亲本基因型组合为XBXb×XbY,C项错误;若后代性别比例为1∶1,则雄性亲本能产生Y和X两种配子,又根据题意基因b使雄配子致死,因此雄性亲本的基因型是XBY,后代宽叶与狭叶之比是3∶1,说明雌性亲本含有狭叶基因,因此雌性亲本的基因型是XBXb,D项正确。
1.(2023·北京卷)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是(　　)
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上B.F1雌果蝇只有一种基因型C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变D.上述杂交结果符合自由组合定律
解析 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明眼色性状与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;长翅与残翅果蝇杂交,F1中无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,A项错误;若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B项正确;亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,F2白眼残翅雌雄果蝇交配子代依然为白眼残翅,即子代表型不变,C项正确;根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见,上述杂交结果符合自由组合定律,D项正确。
2.(2022·全国乙卷)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制,芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是(　　)A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
解析 鸡的性别决定方式是ZW型,公鸡的性染色体组成为ZZ,母鸡的性染色体组成为ZW,根据“反交子代均为芦花鸡”可知,芦花鸡为显性性状(假设由A基因控制),则反交的亲本基因型为ZAZA×ZaW,正交的亲本基因型为ZaZa×ZAW,正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡,A项正确;正交子代和反交子代中芦花雄鸡的基因型均为ZAZa,B项正确;反交子代的基因型为ZAZa和ZAW,相互交配后,F2中雌鸡的基因型有ZAW和ZaW,一半是芦花鸡,C项错误;正交的亲本基因型为ZaZa×ZAW,子代中芦花鸡均为雄鸡,非芦花鸡均为雌鸡,D项正确。
3.(2021·重庆卷)家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别控制正常蚕、油蚕性状,常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有EeZDW×EeZdZd的杂交组合,其F1中白茧、油蚕雌性个体所占比例为(　　)A.1/2　　　　　　　　B.1/4C.1/8D.1/16
解析 亲本杂交组合为EeZDW×EeZdZd,F1中白茧、油蚕雌性个体(eeZdW)所占的比例为(1/4)×(1/2)=1/8。
1.(必修2第29、30页正文)萨顿提出了“基因位于染色体上”的假说,摩尔根用实验证明了“基因在染色体上”。请思考生物体细胞中的基因一定都位于染色体上吗?为什么?提示 不一定。①真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上。②原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或质粒DNA上。2.(必修2第35页正文)人类的X染色体和Y染色体无论在　　　　　　　 　　　　　　上都不一样。X染色体比Y染色体　　　　(填“大”或“小”),携带的基因　　　(填“多”或“少”),所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上无相应的等位基因。 
大小还是携带的基因种类和数量
3.(必修2第32页“拓展应用1”)用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼睛颜色却不能直接判断子代果蝇的性别,原因是   　。 提示 白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,若红眼雌果蝇为纯合子,后代雌雄果蝇均为红眼;若红眼雌果蝇为杂合子,则后代雌雄果蝇中均有红、白眼