课件41张PPT。第1课时 染色体·减数分裂过程中的染色体行为魏斯曼的遗传理论
当孟德尔向人们揭示遗传规律之后,德国动物学家魏斯曼从理论上预测:在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子和卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。后来,这个天才的预见被其他科学家的观察所证实。魏斯曼的大胆预测启迪了人们去深入研究遗传物质,从而相继发现了染色体、基因和DNA 。因此他是有一定功绩的。
请思考:
1.魏斯曼所指的“一个特殊的过程”是什么?
2.在这个特殊过程中,染色体有哪些行为变化?主题一 染色体
1.概念
当细胞处于_______时,细胞核内的_______经___________和
_________,形成线状或棒状的小体。
2.功能
细胞核内遗传物质的_____。
3.与染色质的关系
同一物质在不同时期的_________。分裂期染色质高度螺旋化反复折叠载体两种形态4.组成
5.三种类型
___________染色体
___________染色体
_________染色体_____________姐妹染色单体__________着丝粒臂依据_______位置着丝粒中间着丝粒近端着丝粒端着丝粒6.识别标志
细胞内染色体的___________和_______位置。
7.特点和存在形式
(1)特点:每种生物的细胞核内,染色体的形态和数目是
_________的。
(2)存在形式:体细胞中_____存在,生殖细胞中_____存在。形态、大小着丝粒相对恒定成单成对【判一判】
(1)染色质和染色体的组成成分相同,但二者形态不同。( )
(2)近端着丝粒染色体有一条长臂和一条短臂,而端着丝粒染
色体的两臂大致等长。( )√×1.比较染色质、染色体和姐妹染色单体
如图表示有丝分裂过程中染色体发生的变化,请据图探讨下列问题。(1)说出有丝分裂过程中染色质与染色体是怎样相互转化的。
提示:
(2)一条染色体复制后,含有几条染色单体?发生哪种变化才能使姐妹染色单体成为染色体?
提示:两条。着丝粒分裂。2.判断染色体的数目及形态类型
(1)该细胞中分别含有几条染色体和染色单体?
提示:4条染色体,8条染色单体。(2)根据染色体上着丝粒的位置,①~④分别属于哪种类型的染色体?
提示:①②③是中间着丝粒染色体,④是端着丝粒染色体。染色质、染色体和姐妹染色单体的关系
(1)染色质和染色体,是由DNA和蛋白质组成的同一物质,只是存在的形态不同。
(2)姐妹染色单体是指一条染色体复制后,所形成的共用一个着丝粒的两条染色单体。
(3)染色体的数目等于着丝粒的数目,即不论有无染色单体,有几个着丝粒就有几条染色体。【典题训练】下列有关染色体的说法中,错误的是( )
A.染色体是细胞核内遗传物质的载体
B.染色体都是成对存在的
C.一条染色体只有一个着丝粒
D.染色体不一定含有染色单体
【解题指南】解答本题需明确染色体的主要成分以及判断染色体数目的标志是着丝粒数目。【解析】选B。染色体的主要成分是DNA和蛋白质,其中DNA是遗传物质,因此A项正确。在体细胞中染色体成对存在,在生殖细胞中染色体成单存在,B项错误。一条染色体只有一个着丝粒,若染色体没有复制,则染色体不含有染色单体,选项C、D均正确。主题二 减数分裂过程中的染色体行为
1.减数分裂的含义
(1)范围:进行_________的生物。
(2)时期:从_________细胞发展到_________细胞的过程。
(3)特点:细胞连续分裂_____,而_______只复制_____。
(4)结果:生殖细胞内的染色体数目为体细胞的_____。有性生殖原始生殖成熟生殖两次染色体一次一半2.相关概念
(1)同源染色体:指一个来自_____,另一个来自_____,其
___________相同的一对染色体。
(2)四分体:配对的2条___________,含有4条_________。
(3)交叉:在四分体时期,同源染色体的_______________之间
发生了_______________的结果。父方母方形态、大小同源染色体染色单体非姐妹染色单体染色体片段交换3.各时期的特征(以体细胞含2对染色体为例)发生了DNA复制和有关蛋白质合成(1)同源染色体配对
(2)出现四分体
(3)可能发生交叉现象(1)同源染色体整齐地排列在赤道面
上
(2)细胞两极发出的纺锤丝附着在相应染色体的着丝粒上 (1)同源染色体分开
(2)非同源染色体自由组合(1)形成两个子细胞
(2)子细胞内染色体数目只有母细
胞中的一半,且无同源染色体
(3)每条染色体含两条染色单体(1)时间短
(2)每条染色体仍具有2条染色单体染色体的着丝粒与纺锤丝相连,
整齐排列在细胞中央的赤道面上(1)每个染色体的着丝粒一分为二
(2)染色单体变为染色体,在纺锤
丝的牵引下移向两极(1)染色体平均分配到两极
(2)两个子细胞分裂成4个子细胞1.判断减数分裂各时期图像
根据减数分裂的过程示意图,试判断下列细胞所处的时期并说明判断的理由。后期Ⅱ细胞内无同源染色体,着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开 后期Ⅰ同源染色体分开,向两极移动前期Ⅰ同源染色体配对形成四分体末期Ⅱ形成4个子细胞中期Ⅰ同源染色体排列在赤道面上,着丝粒在赤道面两侧2.比较减数分裂不同时期的染色体行为
观察减数分裂过程图,思考下列问题。
(1)中期Ⅰ与中期Ⅱ的染色体均排列在赤道面上,二者有区别吗?
提示:有区别。中期Ⅰ,各对同源染色体排列在赤道面上,着丝粒排列在赤道面两侧;中期Ⅱ无同源染色体,每条染色体的着丝粒排列在赤道面上。(2)在后期Ⅰ与后期Ⅱ时分别相对移向两极的两条染色体之间是什么关系?
提示:后期Ⅰ相对移向两极的两条染色体是同源染色体,
后期Ⅱ相对移向两极的两条染色体是姐妹染色单体。3.减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA的变化规律
(1)根据减数分裂过程的特点,填写下表:(体细胞中染色体为2N,DNA为2C)2N2N2N2NNNN2NN0→4N4N4N4N2N2N2N002C→4C4C4C4C2C2C2C2CC(2)请根据上表,绘出减数分裂过程中,一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化曲线。比较减数第一次分裂与减数第二次分裂过程中染色体行为的变化规律【典题训练】(2012·宁波高二检测)下列是有关细胞分裂的图示。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像,请据图回答:(1)图1中AB段形成的原因是______________,该过程发生于细
胞分裂的____期,图1中CD段形成的原因是_____________。
(2)图2中甲细胞处于图1中的_____段,乙细胞处于_____段,
丙细胞处于_____段。
(3)对图2乙细胞分析可知,该细胞含有_____条染色单体,染
色体数与DNA分子数之比为_____ ,该细胞处于_________分裂
的_____期。
(4)图2丙细胞含有____对同源染色体, ____条染色单体,
____个DNA分子。【解题指南】解答本题关键是明确以下几点:
(1)DNA复制导致DNA数目加倍,着丝粒分裂导致染色体中的DNA数目减半。
(2)1条染色单体只含有1个DNA分子,1条染色体含有1个或2个DNA分子。
(3)若无同源染色体,则细胞处于减Ⅱ时期;若有同源染色体,且有配对或四分体或同源染色体分离等现象,则细胞处于减Ⅰ时期,否则为有丝分裂。【解析】(1)DNA复制会使1条染色体含有1个DNA分子变为1条染色体含有2个DNA分子,发生于有丝分裂的间期或减Ⅰ的间期。着丝粒分裂会导致1条染色体含有2个DNA分子变成1条染色体含有1个DNA分子。
(2)甲细胞处于有丝分裂后期,它的每条染色体只有1个DNA分子,对应于图1中的DE段;乙细胞处于减Ⅰ后期,它的每条染色体有2个DNA分子,对应于图1中的BC段;丙细胞处于减Ⅱ中期,它的每条染色体有2个DNA分子,对应于图1中的BC段。
(3)乙细胞的每条染色体含有2条染色单体,1条染色单体含有1个DNA分子,处于减数第一次分裂后期。(4)丙细胞中的两条染色体形态、大小不同,不是同源染色体,含4条染色单体,4个DNA分子。
答案:(1)DNA复制(或染色体复制) 间 着丝粒分裂
(2)DE BC BC
(3)8 1∶2 减数第一次 后
(4)0 4 4 【规律方法】同源染色体的判断方法
(1)一看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)二看有无交叉现象,发生交叉现象的染色体为同源染色体。
(3)三看染色体的大小、形态。如果不是减数第二次分裂,则:①有丝分裂后期,每一极中,大小、形态相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是);②其他时期,大小、形态相同的染色体一般为同源染色体。主题三 减数分裂模型的制作研究
1.若用铁丝将2个蓝色5 cm长的染色单体扎在一起表示一条染
色体,则需将2个___________的染色单体扎在一起表示它的
___________,这里的铁丝表示_______。
2.中期Ⅰ时,应让两条5 cm长的染色体以及两条8 cm长的染色
体分别_____,并放在_______上,然后把每对染色体分开拉向
纺锤体相反的两极。
3.中期Ⅱ时,把每一极的染色体排列在新纺锤体的_______
上,然后解开每个染色体上的“着丝粒”,把染色单体拉向纺
锤体的两极。红色5 cm长同源染色体着丝粒配对赤道面赤道面【典题训练】如图为某同学建构的减数分裂中染色体的变化模型图,其中建构正确的是( )
A.①③④ B.②③④
C.①②④ D.①②③【解题指南】解答本题需明确若黑色代表来自父方的染色体,则白色代表来自母方的染色体,反之亦然。
【解析】选D。①②建构的都是后期Ⅱ的模型图,由于后期Ⅰ非同源染色体自由组合,因此减Ⅰ产生的子细胞中2条非同源染色体可能是一条来自父方、一条来自母方,则后期Ⅱ如图①;也可能是两条都来自父方或母方,则后期Ⅱ如图②。③建构的是后期Ⅰ的模型图,④不符合同源染色体分离的情况。【规律方法】建构减数分裂模型的三个要点
(1)用两种不同颜色分别表示来自父方和母方的同源染色体。
(2)用大小相等颜色不同的同源染色体配对,用大小不等颜色相同(或不同)的非同源染色体自由组合。
(3)减Ⅱ与有丝分裂相似,只需将大小相等颜色相同的染色单体分向两极即可。课件38张PPT。第2课时 精子与卵细胞的产生和受精·减数分裂的意义试管婴儿与受精作用
第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国诞生,她的名字叫路易斯·布朗。试管婴儿是采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,形成受精卵,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。其实,试管婴儿与一般婴儿的主要区别在于:前者试管内受精,后者体内受精。不管哪种方式,都要经过精子与卵细胞的结合形成受精卵。请思考:
1.精子和卵细胞是如何形成的?
2.什么是受精?受精卵是怎么形成的呢?主题一 精子与卵细胞的产生
1.精子的产生
(1)产生场所:_______________。雄性性腺(睾丸)精原细胞精细胞间期2n减数第一
次分裂4C减数第二
次分裂n(后期为2n)Cn变形后减数分裂
结束后初级精母细胞次级精母细胞精子2C→4C2n2CnC(2)产生过程(设体细胞染色体数目为2n,DNA分子数为2C):2.卵细胞的产生
(1)产生场所:_______________。雌性性腺(卵巢)卵原细胞第一极体极体极体极体第二极体间期2C→4C减数第一
次分裂4C 2n减数第二
次分裂n(后
期为2n)减数分裂
结束后C初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞2n2Cn(2)产生过程(设体细胞染色体数目为2n,DNA分子数为2C):【想一想】在正常情况下,同一种哺乳动物产生的精子和卵细胞的染色体数相等吗?
提示:相等。结合精子和卵细胞的产生和受精图,探讨下列问题。
1.分析精子的形成过程
(1)精(卵)原细胞能通过哪些分裂方式
产生子细胞?
提示:有丝分裂和减数分裂。
【精讲点拨】(1)精(卵)原细胞的增殖方式:通过有丝分裂产生更多的精(卵)原细胞。(2)精子和卵细胞形成的分裂方式:通过减数分裂产生成熟的生殖细胞。(2)已知人的体细胞中含有23对同源染色体,则人的正常初级精母细胞中染色体、四分体、染色单体和核DNA分子的数目应该各是多少?
提示:人的正常初级精母细胞中,有46条染色体、23个四分体、92条染色单体、92个核DNA分子。
(3)如图为含有两对同源染色体的精原细胞,若无交叉互换时,试分析1个精原细胞,能形成多少种精子?若精原细胞数量足够多呢?
提示:1个上述精原细胞可以形成2种精子,即AB和ab,或Ab和aB。精原细胞数量足够多时可能产生4种精子,即AB、ab、Ab和aB。(4)如图在1个精原细胞中,A和a,B和b,C和c分别表示3对同源染色体,若该精原细胞产生了1个染色体组成为AbC的精细胞,请讨论分析另外3个精细胞的染色体组成。提示:由于初级精母细胞经减数第一次分裂时同源染色体分离,故可产生两种次级精母细胞;而每个次级精母细胞进行减数第二次分裂只是着丝粒分裂,染色单体分开,故产生两个相同的精细胞。因此,1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞,两两相同。由此可知,若产生了1个染色体组成为AbC的精细胞,另外3个精细胞的染色体组成应为AbC,aBc,aBc。2.分析卵细胞的形成过程
(1)若图为含有一对同源染色体的卵原细胞,试分析该细胞能形成几种卵细胞。
提示:只形成1种卵细胞,即A或a。(2)若图为含有两对同源染色体的卵原细胞,试分析1个卵原细胞,能形成多少种卵细胞。若卵原细胞数量足够多呢?
提示:1个卵原细胞可以形成1种卵细胞,即可能是AB和ab中的一种,也可能是Ab和aB中的一种。卵原细胞数量足够多时可能产生4种卵细胞,即AB、ab、Ab和aB。3.判断精子和卵细胞形成的图像
请判断下列细胞的名称,并说明理由。初级卵母细胞同源染色体分开,
细胞质不均等分裂次级卵母细胞无同源染色体,着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开,细胞质
不均等分裂初级精母细胞 同源染色体分开,细胞质
均等分裂 次级精母细胞或第一极体无同源染色体,着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开,细胞质
均等分裂1.精子和卵细胞形成的比较(以哺乳动物为例)2.卵细胞和精子形成过程中图像的判定
(1)若分开的是同源染色体,则细胞处于减Ⅰ后期。此时细胞质均等分裂则是精子形成过程中初级精母细胞的分裂;否则,细胞质不均等分裂则是卵细胞形成过程中初级卵母细胞的分裂。
(2)若分开的是姐妹染色单体,则细胞处于减Ⅱ后期。此时细胞质均等分裂可能是精子形成过程中次级精母细胞的分裂,也可能是卵细胞形成过程中第一极体的分裂;否则,细胞质不均等分裂则是卵细胞形成过程中次级卵母细胞的分裂。3.观察减数分裂不选择雌性个体的原因
(1)卵细胞产生的数量少。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下才能继续完成减数第二次分裂,所以要完整观察减数分裂各时期的图像,特别是减数第二次分裂图像,一般不选择雌性个体。 【典题训练】下列是某种哺乳动物精子或卵细胞形成过程的细胞分裂图像。回答下列问题:(1)精子形成过程的细胞分裂图像顺序:__________,卵细胞
形成过程的细胞分裂图像顺序:____________。(请填写字母)
(2)A细胞的名称是_______________,其产生的子细胞名称是
_________________,其最终产生的子细胞是_____________。
(3)图中发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合的时期
是____________;在A~E中存在同源染色体的是_________。
(4)E细胞若是初级卵母细胞,一个E细胞产生的卵细胞实际的
数目和种类为____,写出其可能的染色体组成____________。(5)如图所示两种卵细胞,其中F可能来自于_______,G可能来自于________。
【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)A、B细胞质不均等分裂则为卵细胞的形成过程。
(2)C、D细胞质均等分裂则为精子的形成过程(或第一极体的分裂)。 【解析】首先根据染色体的行为变化及细胞质分裂均等与否确定各细胞名称及时期:A细胞为初级卵母细胞(处于减数第一次分裂后期);B细胞为次级卵母细胞(处于减数第二次分裂后期);C细胞为初级精母细胞(处于减数第一次分裂后期);D细胞为次级精母细胞或第一极体(处于减数第二次分裂后期);
E细胞为初级精(或卵)母细胞(处于减数第一次分裂前期)。(1)精子形成过程顺序:E(初级精母细胞,减数第一次分裂前期)→C(初级精母细胞,减数第一次分裂后期)→D(次级精母细胞,减数第二次分裂后期);卵细胞形成顺序:E(初级卵母细胞,减数第一次分裂前期)→A(初级卵母细胞,减数第一次分裂后期)
B(次级卵母细胞,减数第二次分裂后期)
D(第一极体,减数第二次分裂后期)
(2)A细胞(初级卵母细胞)产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞,最终产生的细胞是卵细胞和第二极体。(3)同源染色体分离,非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂的后期,即图A、C;减数第一次分裂的前、中、后三个时期都存在同源染色体,即图A、C、E。
(4)一个E细胞(初级卵母细胞)实际只产生1个卵细胞,染色体组成是1和3,或1和4,或2和3,或2和4。
(5)F卵细胞中有“大白”和“小黑”两条染色体,可能来自于A、B、E。G卵细胞中有“大黑”和“小白”两条染色体,只可能来自于E。答案:(1)E→C→D
(2)初级卵母细胞 第一极体和次级卵母细胞 第二极体和卵细胞
(3)A、C A、C、E
(4)1,1 1和3,或1和4,或2和3,或2和4
(5)A、B、E E【互动探究】(1)在上述分裂图中,每条染色体上只有一个DNA分子的图有哪些?
提示:B、D。
(2)该种哺乳动物的正常体细胞和配子中染色体数应该各是多少?
提示:4条,2条。主题二 受精和减数分裂的意义
1.受精
(1)概念:_____和_______结合形成_______的过程。
(2)染色体数目变化:受精卵的染色体数目恢复到原来_______
的染色体数目。
2.减数分裂的意义
(1)保持生物___________的恒定和_________的相对稳定。
(2)为___________提供重要的物质基础,有利于生物对环境的
___________。精子卵细胞受精卵体细胞染色体数目遗传性状生物的变异适应和进化1.决定亲代和子代之间染色体数目恒定的生理过程是什么?
提示:减数分裂和受精作用。
2.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,能说明父母双方各为后代提供一半的遗传物质吗?为什么?
提示:不能。因为精子几乎不含细胞质,卵细胞含较多细胞质,所以只能说后代的细胞核中遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。3.俗话“一母生九子,连娘十个样”的原因是什么?
提示:在减数分裂过程中,由于交叉互换和自由组合形成了各种类型的配子,雌雄配子结合后,便形成了众多类型的生物体。分析生物亲子代细胞中染色体数目恒定的原因
(1)图解:
(2)分析:减数分裂使配子中染色体数目减半,而受精作用又使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中染色体数目。【典题训练】下面对高等动物通过减数分裂形成的精子和卵细胞以及受精作用的描述,正确的是( )
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B.精子与卵细胞的细胞膜融合后,即完成了受精作用
C.整个精子进入卵细胞内,完成受精作用
D.减数分裂产生的配子是多种多样的,受精时雌雄配子的结合是随机的,因此,有性生殖产生的后代可有多种表现型
【解题指南】解答本题时要明确以下两点:
(1)理解卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂。
(2)明确受精时精子和卵细胞的融合过程及受精的实质。【解析】选D。每个卵原细胞经过减数分裂形成四个子细胞,其中只有一个卵细胞,由于细胞质的不均等分裂,使卵细胞的细胞质较多,即每个卵细胞继承了初级卵母细胞多于1/4的细胞质;受精的实质是精细胞的细胞核与卵细胞的细胞核融合。精细胞变形成为精子的过程中丢失了大部分细胞质,而且进行受精作用时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,所以进入卵细胞的精子几乎不携带细胞质;减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,必然导致后代表现型的多样性。【变式训练】下列关于受精作用的叙述,错误的是( )
A.是精、卵结合形成受精卵的过程
B.使两个亲本的遗传物质组合在一起
C.能使亲子两代染色体数目恒定
D.对生物的生存和发展是十分不利的
【解析】选D。受精作用是精、卵结合形成受精卵的过程,使两个亲本的遗传物质组合在一起,经减数分裂和受精作用能使亲子两代染色体数目恒定,并使后代有更大的生活力和变异性,对生物的生存和发展是十分有利的。课件33张PPT。第二节 遗传的染色体学说摩尔根的故事
1910年,美国遗传学家摩尔根写了一
篇关于“孟德尔的遗传因子不可能由染色
体携带”的论文投寄给一家杂志社。可是,
在这篇论文还未发表时,事情却发生了戏
剧性变化:摩尔根和他的学生竟然通过实
验证明,果蝇的白眼基因位于性染色体上。关于基因在染色体
上的结论,很快就在美国《科学》杂志上发表了,而发表的时间竟然早于前一篇论文。前后两篇论文的观点截然相反,给学术研究增添了一段佳话。
请思考:
1.基因的主要载体是什么?
2.基因的行为与染色体行为有怎样的平行关系?主题一 遗传的染色体学说
1.依据
___________和___________有着平行的关系。 基因的行为染色体行为2.具体表现 在杂交实验中始终保持其独立性和完整性 在细胞分裂各期中保持着一定的形态特征体细胞成对存在,其中一个来自母方,另一个来自父方成对存在,一条来自母方,另一条来自父方配子只含成对基因中的一个只含同源染色体中的一条染色体 等位基因彼此分离,不同对基因自由组合不同对的染色体随机地进入配子3.结论
细胞核内的染色体可能是_________。
【想一想】一个基因意味着存在一条染色体吗?
提示:不是。一条染色体上可以有多个基因。 基因载体根据蝗虫发育过程中染色体的数目变化,探讨下列问题。
精子(12条)
卵细胞(12条)
一条来自父方
一条来自母方体细胞(24条)→→受精卵(24条)同源
染色体1.判断基因和染色体的位置关系
(1)根据蝗虫精子和卵细胞的形成过程中,等位基因的分离与同源染色体的分离非常相似,可以推测基因与染色体是怎样共同传递给后代的?
提示:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
(2)原核细胞和真核细胞内的所有基因一定位于染色体上吗?
提示:①真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。
②原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或者细胞质的质粒DNA上。2.分析基因与染色体的行为关系
(1)蝗虫的体细胞中染色体成对存在而配子中成单存在,孟德尔对基因在体细胞和配子中的存在是如何描述的?
提示:基因(即等位基因)在体细胞中成对存在,在配子中成单存在。
(2)在形成精子和卵细胞时,基因(等位基因和非等位基因)与染色体(同源染色体和非同源染色体)有何对应行为?
提示:等位基因分离,非等位基因自由组合,同样,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。分析基因和染色体的关系
(1)染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)孟德尔定律中的基因是指真核细胞的核基因(位于染色体上),细胞质基因和原核细胞的基因都不遵循孟德尔定律。
(3)一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。【典题训练】(2012·金华高二检测)下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述,错误的是( )
A.同源染色体分离的同时,等位基因也随之分离
B.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合
C.染色单体分开时,复制而来的两个基因也随之分开
D.非同源染色体数目越多,非等位基因组合的种类也越多
【解题指南】基因的行为和染色体行为是平行的,等位基因随同源染色体的分离而分离,非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的组合而组合。【解析】选B。本题考查染色体与基因在行为上的关系。对各项分析如下:【误区警示】对非等位基因自由组合的错误认识
自由组合定律中所说的非等位基因自由组合,是指非同源染色体上的非等位基因自由组合,并不是说任何非等位基因都能自由组合,如同源染色体上的非等位基因不能自由组合。主题二 孟德尔定律的细胞学解释
1.对分离定律的解释
(1)解释内容:
①假定控制一对相对性状的_________位于一对___________
上;
②亲本产生的配子只含该对同源染色体中的一条,造成配子中
只含该纯合基因中的_____;
③雌性配子受精后,受精卵(即F1)中含有一对分别来自父母的
___________,一条带有R基因,一条带有r基因,故F1基因型
为___;等位基因同源染色体一个同源染色体Rr④F1的_____________经减数第一次分裂后,同源染色体分别
进入到两个_____________中,每个_____________只含R(或r)
一种;
⑤F1产生的R与r配子的比例为_____。
(2)结果:初级性母细胞次级性母细胞次级性母细胞1∶1RR(1/4) Rr(1/4) Rr(1/4) rr(1/4) 2.对自由组合定律的解释
(1)解释内容:
①控制一对相对性状的等位基因(R、r)位于一对同源染色体
上,控制另一对相对性状的等位基因(Y、y)位于_______同源
染色体上。
②F1中存在分别来自父方和母方的一半染色体,染色体上携带
的基因型为_____。
③F1产生配子时,___________分离,非同源染色体自由组
合,非同源染色体上的___________随非同源染色体也自由组
合,结果产生的配子基因型组成为_______________,其比例
为___________。另一对YyRr同源染色体非等位基因YR、Yr、yR、yr1∶1∶1∶1(2)结果:
雌配子:__种
雄配子:__种
②F2中有____种表现型,其表现型的数量比为___________。①F1产生的配子449∶3∶3∶1四
【练一练】
如图为某动物的一个精原细胞(A、a、B、b表示基因),则由它
产生的精子中,基因型可能是__________或__________。Ab、aBAB、ab1.用染色体学说解释分离定律
结合孟德尔分离定律的染色体基础图,探讨下列问题。
(1)F1在形成配子时,等位基因分离的原因是什么?
提示:F1的初级性母细胞中同源染色体分离时,位于同源染色体上的等位基因也发生分离,形成两个只含一个等位基因的次级性母细胞,然后它们各自产生两个相同的配子。(2)同源染色体上同一位置的基因一定是等位基因吗?
提示:不一定。只有在同源染色体的相同位置上,且控制相对性状的基因才是等位基因,否则可能是相同基因。如A和a是等位基因,而A和A、a和a都是相同基因。
(3)如何根据遗传的染色体学说来改进对分离定律的描述?
提示:在减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。2.用染色体学说解释自由组合定律
结合用遗传的染色体学说解释孟德尔的双因子杂交实验图,探讨下列问题。
(1)在减数分裂过程中,等位基因分离、非等位基因自由组合的具体时期是何时?
提示:同源染色体分离、非同源染色体自由组合时,导致等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合,即减数第一次分裂的后期。(2)非等位基因都只在非同源染色体上吗?
提示:不是。同源染色体的相同位置上存在相同基因或等位基因,不同位置上的基因都是非等位基因,因此非等位基因也可存在于同源染色体上。
(3)如何根据遗传的染色体学说来改进对自由组合定律的描述?
提示:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。1.自由组合定律的要点解读
(1)同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时发生在减数第一次分裂后期。
(2)独立性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰,各自独立地分配到配子中。2.有关孟德尔遗传定律的两点提醒
(1)孟德尔遗传定律中的基因指真核细胞的细胞核基因,细胞质基因及原核细胞中所有的基因都不遵循该定律。
(2)遵循基因的自由组合定律的两对(或多对)基因必须位于两对(或多对)同源染色体上。【典题训练】某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为
显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛
(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状
的基因均位于常染色体上。现有该种昆虫一
雄性个体基因型如图所示,请回答下列问题:
(1)判断长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律,并说明理由。____________________
______________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为_____
______________________。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有____
______________________________。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时候有
________________________。
(5)为验证基因的自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的
异性个体的基因型分别是______________________________。
【解题指南】解答本题应明确以下两点:
(1)两对同源染色体上有3对基因,其中控制长翅与残翅、直翅
与弯翅的两对基因位于同一对同源染色体上。
(2)明确基因自由组合定律是指非同源染色体上非等位基因的
自由组合。 【解析】(1)由题图可知控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,因此,其遗传不遵循基因的自由组合定律。(2)位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,所以当一个初级精母细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分离时,位于同一对同源染色体上的A和a、b和b表现为连锁,与位于另一对同源染色体上的等位基因D、d表现为自由组合,最终产生的精细胞有2种基因型:AbD、abd或Abd、abD。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的染色体是一套,携带的基因是A、a、b、b、D、d。(4)在昆虫体内存在有丝分裂和减数分裂两种分裂方式,在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,染色单体分离,复制形成的两个D基因分离。(5)验证基因的自由组合定律的方法有测交法和自交法,本题可看作是验证A、a与D、d的自由组合,因此要排除B和b基因的影响,即让交配产生的后代中只表现直翅或弯翅一种性状,也即所选亲本基因型只能为BB或bb。因此,可用来与之交配的异性个体的基因型分别为aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd。答案:(1)不遵循,因为控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上
(2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d
(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd【变式训练】下列有关孟德尔遗传定律的叙述正确的是( )
A.遗传定律适用于一切生物
B.遗传定律只适用于植物
C.遗传定律在受精过程中起作用
D.遗传定律在配子形成过程中起作用
【解析】选D。孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的生物核基因的遗传,在减数分裂形成配子的过程中,体现为同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合。课件46张PPT。第三节 性染色体与伴性遗传朱元璋与红绿色盲
一般认为道尔顿首先发现了色盲,其实,明朝皇帝朱元璋
很可能是第一个发现色盲的人。一次朱元璋一时兴起,挥笔画
了一幅雄鸡报晓图赐给大臣徐达,徐达受宠若惊地赞道:“这
雄鸡的大黑冠真威风!”朱元璋闻言一愣,心想:画上明明是
红鸡冠,徐达为何说是黑鸡冠?朱元璋将此发现求证于太医,遗憾的是太医未加思索,草率作答,让朱元璋错过了成为第一个发现色盲的人,倘若朱元璋将此病命名并留文于世,那么世界上第一个发现色盲的人将是朱元璋,人类发现色盲史也将提前400年。
请思考:
1.红绿色盲基因位于哪种染色体上?
2.红绿色盲有哪些遗传特点?主题一 染色体组型
1.概念
染色体组型又称染色体核型,指将某种生物体细胞内的
___________,按_____和_________进行配对、分组和排列所
构成的图像。
2.作用
体现了该生物_____________和_________的全貌。全部染色体大小形态特征染色体的数目形态特征3.确定步骤对处于有丝分裂中期的染色体进行显微摄影测量显微照片上的染色体剪贴染色体,并进行配对、分组和排队形成染色体组型的图像4.特点
有种的_______。
5.意义
(1)判断生物的_________。
(2)诊断_______。特异性亲缘关系遗传病【典题训练】对人类体细胞的染色体组型分析正确的是( )
A. 46+XX或46+XY B. 44+XX或44+XY
C. 23对+XX D. 23对+XY
【解题指南】解答本题应注意女性与男性的染色体核型存在区别。
【解析】选B。人类体细胞含23对染色体,其中22对常染色体,1对性染色体,女性体细胞的染色体组型为44+XX,男性体细胞的染色体组型为44+XY,故选B。【变式备选】已知果蝇的体细胞中共有8条染色体,其性染色体组成和人类相同,由此可推测果蝇体细胞的染色体组型为
( )
A.3对+XX B.8+XX或8+XY
C.3对+XY D.6+XX或6+XY
【解析】选D。果蝇的体细胞中有3对常染色体,1对性染色体(XX或XY),因此雌性果蝇的染色体组型为6+XX,雄性果蝇的染色体组型为6+XY。主题二 性染色体和性别决定
1.染色体的类型性别决定不相同2.XY型性别决定(以人为例)
(1)染色体的特点:XXXY22(2)性别决定图解: 亲代配子子代性别比列母亲(44+XX)父亲(44+XY)(22+X) (44+XX)
女性(44+XY)
男性(22+X)(22+Y)11×:1.性染色体组成异常的原因
(1)在减数分裂过程中,始终存在X、Y两条染色体吗?
提示:不是。因为X、Y为同源染色体,经减数第一次分裂,X、Y两条染色体分开,进入不同的次级性母细胞中,故减数第二次分裂中的细胞及配子中是不同时存在X、Y两条染色体的。(2)若一个受精卵的性染色体为XXY,试分析出现异常的原因可能有哪些。
提示:①可能是精子异常(XY),发生在减数第一次分裂后期,XY染色体没有分开,产生了性染色体为XY的精子;
②可能是卵细胞异常(XX),在减数第一、二次分裂都有可能异常,即减数第一次分裂后期两条X染色体没有分开或减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的两条染色体没有分别进入两个子细胞中,都有可能产生含有两条X染色体的卵细胞。2.判断性染色体的存在情况
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)性染色体只存在于生殖细胞中。
判断:_______。
理由:________________________________________________
________。
(2)所有生物均有性染色体。
判断:_______。
理由:________________________________________________
__________。不正确 生殖细胞中存在单个的性染色体,而体细胞中有成对的
性染色体不正确 性别是由性染色体决定的,没有性别之分的生物,也就
无性染色体3.解释人群中男女性别比例
根据性别决定的遗传图解,试探讨下列问题:
(1)性别决定发生于什么时期?
提示:受精过程中,即受精卵形成时。
(2)后代男女比例为1∶1的原因是什么?
提示:在减数分裂过程中,母亲只产生一种卵细胞,而父亲产生两种精子(X∶Y=1∶1),Y型精子与卵细胞受精将来发育成男孩,X型精子与卵细胞受精将来发育成女孩。两种类型的精子随机地和卵细胞结合,故后代男女比例为1∶1。【典题训练】(2012·金华高二检测)下列有关性别决定的叙述,正确的是( )
A.哺乳类雌性个体的体细胞中含有两个同型的性染色体
B.XY型性别决定的生物,Y染色体一般比X染色体大
C.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
D.各种生物体细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
【解题指南】解答本题需明确雌性和雄性的性染色体组成及雌雄配子的性染色体组成,具体如下:
雄性:XY→雄配子:X、Y
雌性:XX→雌配子:X性染色体【解析】选A。哺乳动物属于XY型性别决定,雌性个体的体细胞中含两条同型的X染色体;在多数XY型性别决定的生物中,Y染色体比X染色体小;X染色体既可出现在雌配子中,也可出现在雄配子中;有些生物没有性别之分,则没有性染色体和常染色体的区别,有些有性别之分的生物也无性染色体和常染色体的区别,如蜜蜂。【误区警示】生物不一定都含有性染色体
(1)由性染色体决定性别的生物才有性染色体,雌雄同株的植物无性染色体。
(2)性染色体决定性别是性别决定的主要方式,此外还有其他方式,如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。主题三 伴性遗传
1.概念
位于_________上的基因所控制的性状表现出与_____相联系的
遗传方式。性染色体性别2.分析摩尔根的果蝇伴性遗传实验
(1)实验现象:P红眼(♀)×白眼(♂)F1红眼(♀、♂)F2 红眼(♂、♀) 白眼(♂)雌雄交配 (2)实验假设:白眼基因(w)是_____基因,位于__染色体上,Y
染色体上没有它的_________。
(3)实验过程图解:隐性X等位基因PXWXW(红眼雌性)XWY(白眼雄性)XWXW(红眼雌性)XWY(红眼雄性)配子F1××XWXWYF2YXWXWXw XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性) XWXw(红眼雌性) XwY(白眼雄性)(4)结论:果蝇的白眼性状遗传与_____有关,且控制该性状的
基因位于__染色体上。
(5)意义:证实了___________的正确性,同时将一个
_________定位在一条___________上。性别X孟德尔定律特定基因特定染色体3.人类的伴性遗传X染色体隐性X染色体显性Y染色体多于多于父传子,子传孙【判一判】
(1)男性血友病患者的致病基因一定来自母亲。( )
【分析】血友病的致病基因位于X染色体上,男性的X染色体一
定来自母亲。
(2)女性抗维生素D佝偻病患者的致病基因一定来自父亲。( )
【分析】抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传,女性只要含
有一个致病基因就患病,该基因来自父亲或母亲。√×1.分析伴X染色体隐性遗传
(1)结合下图探讨下列问题:①写出Ⅰ1和Ⅰ2的基因型(控制血友病
的基因用H、h表示)。
提示:Ⅰ1:XHXh;Ⅰ2:XHY。
【精讲点拨】血友病男孩(XhY)的X染色
体一定来自母亲,Y染色体一定来自父亲,
又因其父母均正常,因此可知其父亲无血友病基因,而母亲是血友病基因携带者。②若Ⅱ4的外祖父为患者,则Ⅱ4的血友病基因一定来自外祖父吗?由此说明伴X染色体隐性遗传有何特点?
提示:一定。由于Ⅱ4的外祖父患血友病,则外祖父必然传给母亲一个血友病基因,又因母亲正常(只是携带者),因此外祖母一定没传给母亲血友病基因,所以说该男孩的血友病基因一定来自外祖父。由此说明伴X染色体隐性遗传具有隔代遗传和交叉遗传的特点,即X染色体上的隐性致病基因通常由“男患→女→男患”传递。(2)已知红绿色盲的致病基因只位于X染色体(Xb)上,则女患者的父亲和儿子一定是红绿色盲患者吗?
提示:一定。因为女患者的基因型为XbXb,其父亲和儿子的基因型一定都为XbY。2.分析伴X染色体显性遗传
已知抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,请探讨下列问题。
(1)根据显性遗传的特点,填写下表:XdXd XdY 患者 患者 患者 (2)男患者的母亲和女儿一定是抗维生素
D佝偻病患者吗?
提示:一定。因为男患者的基因型为XDY,
其母亲和女儿一定都有一个致病基因XD。【规律方法】伴X染色体显、隐性遗传的特点 3.分析伴Y染色体遗传
请结合下图探讨下列问题:(1)控制该病的基因有显性基因和隐性基因之分吗?为什么?
提示:无。因为该病为伴Y染色体遗传病,患病基因只位于Y染色体上,X染色体上无等位基因。
(2)若某人患有该病,则其父亲和儿子必为患者吗?为什么?
提示:一定。因为该病的患病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性。比较伴性遗传的差异父传子、子传孙,具有世代连续性双亲正常子病;母病子必病,女病父必病子女正常双亲病;父病女必病,子病母必病没有显隐性之分,患者全为男性,女性全部正常男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遗传现象女性患者多于男性患者;具有连续遗传现象人类外耳道多毛症人类红绿色盲、血友病 人类抗维生素D佝偻病(1)伴性遗传与遗传规律之间的关系:
①与分离定律的关系:伴性遗传遵循基因的分离定律。
②与基因自由组合定律的关系:在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时,由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,位于常染色体上的基因控制的性状按分离定律处理,故整体上按自由组合定律处理。(2)伴Y染色体遗传的特点:
①致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,女性全为正常。简记为“男全病,女全正”。
②致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性,也称限雄遗传,简记为“父传子,子传孙”。
(3)伴性遗传的特殊性:
位于性染色体同源区段上的基因是成对的,其性状遗传与分离定律相同,只是与性别相关联。且雄性个体将会有XAYA、XAYa、XaYa和XaYA四种基因型。【典题训练】图甲为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中Ⅰ片段),该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ-1、Ⅱ-2片段),该部分基因不互为等位基因。请回答:(1)人类的血友病基因位于甲图中的_______片段。
(2)在减数分裂形成配子过程中,X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的_______片段。
(3)某种病的遗传系谱如乙图,则控制该病的基因很可能位于甲图中的_______片段。
(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的Ⅰ片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例。【解题指南】解答本题时,注意以下两点:
(1)交叉互换发生的部位在X和Y这对同源染色体上,应是同源区段。
(2)注意乙图中患病者全为男性。
【解析】(1)血友病是伴X染色体隐性遗传病,其基因位于甲图中的Ⅱ-2片段,Y染色体上无相应片段。
(2)同源染色体非姐妹染色单体的相应部分才能发生交叉互换,所以是Ⅰ片段(因为X和Y的Ⅰ片段是同源的)。
(3)从题图中看出,该病的患者全部为男性,则可以推出该病致病基因很可能位于Y染色体的Ⅱ-1片段上。答案:(1)Ⅱ-2 (2)Ⅰ (3)Ⅱ-1
(4)不一定。例如,母本为XaXa,父本为XaYA,则后代男性个体为XaYA,全部表现为显性性状;后代女性个体为XaXa,全部表现为隐性性状。【规律方法】遗传病的记忆口诀
无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病男正非伴性(男指其父、子);有中生无为显性,显性遗传看男病,男病女正非伴性(女指其母、女)。课件37张PPT。第二章 阶段复习课一、减数分裂及受精
1.减数分裂
注:减数分裂是一种特殊的有丝分裂,但没有细胞周期。2.几组概念3.精子和卵细胞的形成过程
(1)精子的形成过程:精原
细胞初级
精母
细胞次级
精母
细胞精
细
胞精
子(2)卵细胞的形成过程:卵原
细胞初级
卵母
细胞次级
卵母
细胞第一极体第二极体卵细胞4.受精
(1)概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
(3)实质:精核和卵核发生融合。5.有丝分裂和减数分裂过程中有关的变化曲线间 前 中 后 末 前 中 后 末 受
期 期 期 期 期 期 期 期 期 精间 前 中 后 末
期 期 期 期 期 时期 减Ⅰ 减Ⅱ 有丝分裂 曲线B 曲线A (1)曲线A为DNA的变化曲线,曲线B为染色体的变化曲线。
(2)等位基因分离发生在减Ⅰ后期;四分体形成于减Ⅰ前期,消失于减Ⅰ后期。
(3)着丝粒分裂的时期:减Ⅱ后期和有丝分裂后期刚开始时。二、伴性遗传
1.伴性遗传的类型、特点及实例2.伴性遗传
(1)概念:性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的现象。
(2)染色体的分类:
同源染色体
非同源染色体
常染色体
性染色体 性别
基因
伴性遗传染色体来源与性别关系决定XY型
ZW型 3.“患病男孩”和“男孩患病”的辨析
(1)实例分析:
①一对夫妻表现型都正常,他们的父母也正常,妻子的弟弟是色盲,则他们生育的男孩是色盲的概率是多少?
②一对夫妻表现型都正常,他们的父母也正常,妻子的弟弟是色盲,则他们生育色盲男孩的概率是多少?这两道题目的题设条件完全一样,只不过一道是让求“男孩色盲”的概率,另一道是让求“色盲男孩”的概率,虽然只是“男孩”与“色盲”的位置交换了一下,但结果完全不同。计算“男孩色盲”的概率,就是只在双亲后代的“男孩”中计算色盲的概率,计算“色盲男孩”的概率就是计算双亲的所有后代中是色盲的男孩的概率。由于两道题的题设一样,根据题意:色盲是X染色体上的隐性遗传病。一对夫妻性状都正常,可知丈夫的基因型为XBY;再根据妻子的弟弟是色盲,父母正常,可判定妻子的基因型为XBXB或XBXb,且比例是1∶1。这样,只有当妻子的基因型为XBXb时,才有可能在生育的男孩中有色盲患者,系谱图如下:所以第①题,计算子代中男孩是色盲的概率,就是母亲基因型是XBXb的概率乘以子代男孩中基因型是XbY的概率,为1/2×1/2=1/4。第②题计算子代中色盲男孩的概率,就是母亲基因型是XBXb的概率乘以子代基因型为XbY的概率,为1/2×1/4=1/8。
(2)规律总结:
男孩患病概率=女孩患病概率=孩子患病概率;患病男孩概率=患病女孩概率=1/2×患病孩子概率。这里1/2的实质是指自然状况下生男生女的概率均为1/2。
男(女)孩患病的概率可理解为:性别一定,不必乘1/2。
患病男(女)孩的概率可理解为:性别不定,需乘1/2。一、减数分裂与有丝分裂的比较
1.染色体的行为变化2.有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂图像识别方法
一般来讲,鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂,最关键的是看染色体的行为。
(1)根据染色体的形态的辨别方法——“三看法”:(2)减数分裂过程中不同时期的图像识别(二倍体生物):细
胞
质
分
配不均等均等有同源
染色体无同源
染色体无同源
染色体有同源
染色体初级卵母细胞次级卵母细胞初级精母细胞次级精母细胞
或者第一极体二、人类遗传病的判定及概率计算
1.人类遗传图谱分析及遗传方式的判断
(1)首先确定图谱中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传。
①若双亲正常,其子代中有患者,此遗传病为隐性遗传病(即“无中生有”);
②若患病的双亲生有正常的后代,此遗传病一定是显性遗传病(即“有中生无”)。(2)其次确定致病基因位于常染色体上还是性染色体上。
①在确定是隐性遗传病的情况下,要特别关注以下情况:
a.父亲正常,女儿患病;或儿子正常,母亲患病,则一定是常染色体隐性遗传。
b.母亲患病,儿子一定患病,则为伴X染色体隐性遗传病。c.若为伴X染色体隐性遗传病,则女患者的父亲与儿子一定是患者。
②在确定是显性遗传病的情况下,要特别关注以下情况:
a.父亲患病,女儿正常;或儿子患病,母亲正常,则一定是常染色体显性遗传。b.父亲患病,女儿一定患病,则为伴X染色体显性遗传病。
c.若为伴X染色体显性遗传病,则男患者的母亲与女儿一定是患者。(3)不能确定的遗传类型,只能从可能性大小方面推测。
①若连续性遗传→显性遗传
②若隔代遗传→隐性遗传a.患者性别无差异
→常染色体上b.患者女多于男→
X染色体上a.患者性别无差异→
常染色体上b.患者男多于女→
X染色体上2.有关概率(可能性)计算
(1)原理:
①乘法定律:当两个互不影响的独立事件同时或相继出现时,其概率是它们各自概率的乘积。
②加法定律:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。(2)计算方法:
例如:有甲、乙两种遗传病按自由组合定律遗传,据亲代的基因型已判断出后代患甲病的可能性为m,患乙病的可能性为n,则后代表现型的种类和可能性为:①只患甲病的概率是m(1-n)
②只患乙病的概率是n(1-m)
③甲、乙两病同患的概率是mn
④正常的概率是(1-n)·(1-m)【训练】(2012·江苏高考)人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):(1)甲病的遗传方式为_______________,乙病最可能的遗传方式为________________。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ-2的基因型为_______;Ⅱ-5的基因型为_____________。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为_______。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为
_________。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为________。【解题指南】解答本题的关键是:
(1)分析甲病和乙病的遗传方式。
(2)推断相关个体的基因型。
(3)进行概率计算。
【解析】(1)Ⅰ-1和Ⅰ-2是正常人,生出了患有甲病的女儿,因此甲病为隐性遗传,由于女儿患病,但是其父亲正常,所以致病基因位于常染色体上。图中乙病患者都是男性,因此乙病最可能是伴X染色体隐性遗传。(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,则乙病一定是伴X染色体隐性遗传。①Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是HhXTY和HhXTXt。Ⅱ-5是正常的男性,其基因型为HHXTY 或HhXTY。 ②Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是HhXTY和HhXTXt。Ⅱ-6的基因型是1/6HHXTXT、1/6HHXTXt、1/3HhXTXT、1/3HhXTXt。从甲病看:
Ⅱ-5的基因型是:1/3HH、2/3Hh;Ⅱ-6的基因型是:1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-5与Ⅱ-6婚配,所生孩子中患甲病的概率是2/3Hh×2/3Hh×1/4=1/9。从乙病看:Ⅱ-5的基因型是XTY;
Ⅱ-6的基因型是1/2XTXt、1/2XTXT。Ⅱ-5与Ⅱ-6婚配,所生男孩中患乙病的概率是1/2×1/2=1/4。所以Ⅱ-5和Ⅱ-6结婚,所生男孩同时患两种遗传病的概率是:1/4×1/9=1/36。③就甲病来说,Ⅱ-7的基因型是1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-8是Hh的概率是10-4,所以Ⅱ-7和Ⅱ-8结婚,再生女儿患甲病的概率是:2/3Hh×10-4Hh1/4×2/3×10-4=1/60 000。 ④就甲病来说,Ⅱ-5的基因型是1/3HH、2/3Hh,与Hh的携带者结婚,子代的基因型及概率是:1/3HH×Hh→1/6HH、1/6Hh;2/3Hh×Hh→1/6HH、1/3Hh、1/6hh。所以,子代基因型及概率是2/6HH、3/6Hh、1/6hh。表现型正常儿子的基因型是2/5HH、3/5Hh。
答案:(1)常染色体隐性遗传 伴X染色体隐性遗传
(2)①HhXTXt HHXTY或HhXTY
②1/36 ③1/60 000 ④3/5