高考生物专题课件16：基因在染色体上、伴性遗传（共58张PPT）

第16讲　基因在染色体上、伴性遗传
高考生物专题课件
一、萨顿的假说
1.提出者:①????萨顿????。
必备知识
2.研究方法:②????类比推理法????。
3.内容:③????基因位于染色体上????。
4.依据:基因和染色体在行为上存在着明显的④????平行????关系,具体如下表:

基因
染色体
生殖过程中
在杂交过程中保持完整性和⑤????独立性????
在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定
存在
体细胞
成对
成对
配子
成单
成单
体细胞中来源
成对基因一个来自⑥????父方????,一个来自⑦????母方????
一对同源染色体,一条来自父方,一条来自母方
形成配子时
非同源染色体上的⑧????非等位基因????自由组合
⑨????非同源染色体????自由组合
二、基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根)
1.果蝇的杂交实验——问题的提出
?
2.假设与解释——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=?????1∶1∶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。
5.研究方法:假说—演绎法
6.基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线
性排列。
三、伴性遗传的类型与特点
1.概念:位于?????性染色体????上的基因所控制的性状,在遗传上总是和
?????性别????相关联的现象。
2.将下列遗传病的类型和特点连线
?
?????(1)—c—Ⅲ　(2)—a—Ⅱ　(3)—a—Ⅱ　(4)—b—Ⅰ????
婚配
生育建议
男正常×女色盲
生?????女????孩,原因:该夫妇所生男孩均患病,女孩均不患病
抗维生素D佝偻病男×正常女
生?????男????孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩正常
四、伴性遗传在实践中的应用
1.推测后代发病率,指导优生优育
2.根据性状推断后代性别,指导生产实践
(1)鸡的性别决定?
(2)控制鸡的羽毛有横斑条纹芦花的基因只位于?????Z????染色体上。
(3)杂交设计:选择?????非芦花????雄鸡和?????芦花????雌鸡杂交。
?
(4)选择:从F1中选择表现型为?????非芦花????的个体保留,从而做到多养
母鸡,多得鸡蛋。
?
1.萨顿应用类比推理法证明了基因位于染色体上。?( ? )
2.基因和染色体行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体
上。?( ? )
3.XY型性别决定的生物中,雌性个体的基因型是XX,雄性个体的基因型
是XY。?( ? )
4.果蝇的一条染色体上,控制眼色是朱红眼还是红眼的基因是等位基
因。?( ? )
5.性染色体上的基因都与性别决定有关。?( ? )
6.位于X或Y染色体上的所有基因,控制的性状表现总会与性别相关
联。?( √ )
7.生殖细胞中只表达性染色体上的基因。?( ? )
8.白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。( √ )
9.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。?( ? )
10.人体Y染色体上的基因所控制的性状随着Y染色体传递,雌性个体不
会表现该性状。?( √ )
11.男性的X染色体来源于母亲,遗传给女儿,Y染色体来源于父亲,遗传
给儿子。?( √ )
12.某女孩是色盲基因携带者,其母亲色觉正常,则该色盲基因一定来自
其父亲。?( ? )
突破1　性别决定的方式
?
深化突破
1.性染色体决定性别
(1)染色体种类
?
类型
项目　????
XY型性别决定
ZW型性别决定
雄性个体
XY
ZZ
雄配子
X、Y两种,比例为1∶1
一种,含Z
雌性个体
XX
ZW
雌配子
一种,含X
Z、W两种,比例为1∶1
(2)XY型与ZW型性别决定的比较
?知能拓展????性染色体与不同生物的基因组测序
生物种类
人类
果蝇
水稻
玉米
体细胞染色体数
46
8
24
20
基因组测序
染色体数
24
(22常+X、Y)
5
(3常+X、Y)
12
10
原因
X、Y染色体非同源区段基因不同
雌雄同株,无性染色体
2.染色体组数决定性别
?
3.环境因子决定性别:有些生物性别完全由环境决定。
?
对伴性遗传与遗传定律之间关系的分析方法
1.伴性遗传与分离定律关系的分析
(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上基因所控
制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制一对相对性
状的遗传。
(2)伴性遗传有其特殊性
①雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种形式。
②有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W上无相应的等位基因,因而
出现XbY或ZdW单个隐性基因控制的性状,如XbY为男性色盲。
③Y或W染色体上携带的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只
限于在相应性别的个体之间传递,如人类外耳道多毛症只在男性中传递。
④性状的遗传与性别相联系。在写基因型和统计后代比例时一定要与
性别相联系,如XBY或XBXb。
2.伴性遗传与基因自由组合定律关系的分析
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
相对性状遗传时,位于性染色体上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基因的分离定律处理;整体上则按自
由组合定律处理。
?
考向1　以基础判断的形式,考查基因与染色体的关系
1.在探索遗传本质的过程中,下列科学发现与研究方法相一致的是?????
(　　)
①孟德尔进行豌豆杂交实验,提出遗传规律　②萨顿研究蝗虫的减数分
裂,提出假说“基因在染色体上”　③摩尔根进行果蝇杂交实验,证明
基因位于染色体上
A.①假说—演绎法　②假说—演绎法　③类比推理法
B.①假说—演绎法　②类比推理法　③类比推理法
C.①假说—演绎法　②类比推理法　③假说—演绎法
D.①类比推理法　②假说—演绎法　③类比推理法
答案????C
解析　孟德尔通过豌豆杂交实验提出遗传规律和摩尔根通过实验
证明基因位于染色体上都运用了假说—演绎法,萨顿利用类比推理法提
出“基因在染色体上”的假说。
考向2　以基础判断或案例分析的形式考查性染色体和性别决定的特点
2.(2017课标全国Ⅰ)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染
色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只
红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。
下列叙述错误的是(　B　)
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
解析????本题主要考查伴性遗传的遗传规律。首先判断亲本中雌、
雄长翅果蝇控制长、残翅相关的基因型均为Bb,所以F1雄蝇中残翅的概
率为1/4,而F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,故F1雄蝇中白眼的概率为1/2,可知
F1雄蝇从母本得到白眼基因Xr的概率是1/2,由此可判断亲本中雌果蝇控
制眼色相关的基因型为XRXr(红眼),亲本雄果蝇(白眼)的基因型为XrY,A
正确;F1中出现长翅(B_)雄蝇的概率=3/4×1/2=3/8,B错误;雌、雄亲本产
生含Xr配子的比例均为1/2,C正确;白眼残翅雌蝇(bbXrXr)可产生基因型
为bXr的极体和卵细胞,D正确。
3.(2018河南南阳一中一模)下列有关性别决定的叙述,正确的是???(???A　)
A.同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
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.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
解析　性染色体决定性别的方式有XY、ZW两种,其中XY型性别
决定最为常见,XY型性别决定中雌性性染色体组成为XX,故同型性染
色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍,A正确;XY型性别决定
的生物,其Y染色体不一定比X染色体短小,如果蝇的Y染色体比X染色
体长,B错误;XY型性别决定的生物雄性个体产生的雄配子有X、Y两
种,故含X染色体的配子不一定是雌配子,C错误;雌雄同株生物无性染色
体和常染色体之分,D错误。
4.(2018江苏单科)以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关:芦花羽基因B对
全色羽基因b为显性,位于Z染色体上,而W染色体上无相应的等位基因;
常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提,tt时为白色羽。各种羽色
表型见下图。请回答下列问题:
?
(1)鸡的性别决定方式是　　　????型。
(2)杂交组合TtZbZb×ttZBW子代中芦花羽雄鸡所占比例为　　　????,用该
芦花羽雄鸡与ttZBW杂交,预期子代中芦花羽雌鸡所占比例为　　????????。
(3)一只芦花羽雄鸡与ttZbW杂交,子代表现型及其比例为芦花羽∶全色
羽=1∶1,则该雄鸡基因型为　　　　　　????。
(4)一只芦花羽雄鸡与一只全色羽雌鸡交配,子代中出现了2只芦花羽、
3只全色羽和3只白色羽鸡,两个亲本的基因型为　　　　　　　　????,
其子代中芦花羽雌鸡所占比例理论上为　　　????。
(5)雏鸡通常难以直接区分雌雄,芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征
(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交,以期通过绒羽来区分雏鸡
的雌雄,则亲本杂交组合有(写出基因型)　　　　　　　　　　　　????
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案????(1)ZW　(2)1/4　1/8　(3)TTZBZb　(4)TtZBZb×TtZbW　3/16????
(5)TTZbZb×TTZBW　TTZbZb×ttZBW　ttZbZb×TTZBW
解析　本题主要考查自由组合定律和伴性遗传及其应用的相关知识。
(1)鸡的性别决定方式为ZW型。(2)根据题意知:芦花羽鸡的基因型
为T_ZBZ-或T_ZBW,全色羽鸡的基因型为T_ZbZb或T_ZbW,白色羽鸡的基
因型为tt_ _。杂交组合TtZbZb×ttZBW子代中芦花羽雄鸡(TtZBZb)所占比
例为?×?=?,该子代芦花羽雄鸡(TtZBZb)与ttZBW杂交,子代中芦花羽雌
鸡(TtZBW)所占比例为?×?=?。(3)芦花羽雄鸡(T_ZBZ-)与ttZbW杂交,子
代中芦花羽∶全色羽=1∶1,可推知芦花羽雄鸡的基因型为TTZBZb。(4)
芦花羽雄鸡(T_ZBZ-)与全色羽雌鸡(T_ZbW)杂交,子代出现白色羽(tt_ _)
和全色羽(T_ZbZb、T_ZbW),可推知两个亲本的基因型为TtZBZb、TtZbW,
其子代中芦花羽雌鸡(T_ZBW)所占的比例为?×?=?。(5)伴性遗传时,
亲本中同型为隐性、异型为显性的杂交组合所产生的个体中,雌雄表现
型不同,可依据子代的表现型确定子代的性别。由于T基因的存在是B
或b基因表现的前提,故tt_ _均表现为白色羽,所以纯种双亲不能均为tt;
则亲本杂交组合有TTZbZb×TTZBW,TTZbZb×ttZBW,ttZbZb×TTZBW三种。
突破2　X、Y染色体上基因的传递规律
?
一、X、Y染色体上基因的传递
1.X、Y染色体同源区段的基因的遗传
(1)在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段则
相互不存在等位基因。
(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:
基因的位置
Y染色体非同源区段基因的传递规律
X染色体非同源区段基因的传递规律
隐性基因
显性基因
模型图解
?
?
?
判断依据
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
子正常双亲病;父病女必病,子病母必病
规律
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
举例
人类外耳道多毛症
人类红绿色盲症、血友病
抗维生素D佝偻病
2.X、Y染色体非同源区段的基因的遗传
二、性状遗传中的致死情况
1.配子致死:某些致死基因可使雄配子死亡,从而使后代只出现某一性别
的子代,所以若后代出现单一性别的问题,则考虑“雄配子致死”的问
题。
举例:剪秋罗植物叶形的遗传
现象
宽叶♀XBXB×窄叶♂XbY→只有雄性宽叶XBY
宽叶♀XBXb×窄叶♂XbY→只有雄性宽、窄叶
原因
X染色体上隐性基因只使雄配子(花粉)致死
2.个体致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而使含致死
基因的受精卵不能形成活的幼体或即使能形成也会出现个体早夭的现
象,通常会导致后代异常分离比。
(1)基因在常染色体上
这种致死情况与性别无关,后代雌雄个体比例为1∶1,一般常见的是显
性纯合致死。一对等位基因的杂合子自交,后代的表现型及比例为2∶
1;两对等位基因的杂合子自交,后代的表现型及比例为6∶3∶2∶1。
　　
(2)致死基因位于X染色体上
这种情况一般后代雌雄比例是2∶1,而不是1∶1,但不会出现只有一种
性别的情况。
?
1.基因位置的判断方法
(1)在常染色体上还是在X染色体上
①已知性状的显隐性
?
?
②未知性状的显隐性
(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
?
2.根据性状判断生物性别的实验设计
(1)对于XY型性别决定的生物,在伴X染色体遗传中,隐性性状的雌性个
体与显性性状的雄性个体杂交,在子代中雌性个体都表现为显性性状,
雄性个体都表现为隐性性状,图解如下:
(2)对于ZW型性别决定的生物,在伴Z染色体遗传中,由于雄性个体含有
ZZ染色体,雌性个体含有ZW染色体,故设计根据性状判断生物性别的实
验时,应该选用显性的雌性个体和隐性的雄性个体杂交。
?
考向1　以案例分析的形式,考查X、Y染色体的特殊性及其上基因的遗
传特点
1.果蝇的性别决定方式为XY型,其性染色体如下图所示。X和Y染色体
有一部分是同源区(Ⅱ片段),另一部分是非同源区(Ⅰ、Ⅲ片段)。下列
叙述不正确的是?(　　)
?
A.X、Y染色体的大小、形状不同仍是一对同源染色体
B.交叉互换导致的基因重组只能发生在Ⅱ片段
C.Ⅰ片段上的基因控制的性状在雌蝇中表现的概率高
D.Ⅲ片段上的基因控制的性状只在雄蝇中表现
答案????C
解析　X、Y染色体的大小、形状虽然不同,但仍是一对同源染色体,A正确;交叉互换是指同源染色体上非姐妹染色单体间的片段互换,B正确;若Ⅰ片段上的基因控制的性状是隐性性状,则该性状在雄蝇中表现的概率高,C错误;Ⅲ片段上的基因只存在于Y染色体上,因此其控制的性状只在雄蝇中表现,D正确。
考向2　以实例分析的形式,考查基因位置的判断方法
2.两组果蝇杂交实验结果如表,下列推断错误的是?(　　)
亲本组合
F1
①♀灰身红眼×♂灰身白眼
♀灰身红眼、♀黑身红眼
♂灰身红眼、♂黑身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼
♀灰身红眼、♂灰身白眼
A.由组合①或②都可以判断灰身是显性性状
B.由组合①或②均可判断眼色基因位于X染色体上
C.组合①的F1雌性果蝇全部是杂合体
D.若组合②的F1雌雄交配,则F2中黑身白眼的概率为?
答案????B
解析　通过亲本组合①或②都可判断灰身为显性性状,通过亲本组
合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上,A正确,B错误;组合①为♀
灰身红眼(AaXBXB)×♂灰身白眼(AaXbY),F1雌性果蝇的基因型一定是
XBXb,C正确;亲本组合②为♀黑身白眼(aaXbXb)×♂灰身红眼(AAXBY)→
F1♀灰身红眼(AaXBXb)、♂灰身白眼(AaXbY),若组合②的F1雌雄交配,
则F2中黑身白眼的概率为?aa×(?XbXb+?XbY)=?,D正确。
3.(2017课标全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由
位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控
制,且黑毛对白毛为显性。回答下列问题:
(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN
的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则
理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为　　　　　　　　????????;
公羊的表现型及其比例为　　　　　　　　　????。
(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1。我
们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常
染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若????
　　　　????,则说明M/m是位于X染色体上;若　　　　　　　　　????????,
则说明M/m是位于常染色体上。
(3)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,
当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有
　????种;当其仅位于X染色体上时,基因型有　　????种;
当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基
因型有　　????种。
答案　(1)有角∶无角=1∶3　有角∶无角=3∶1
(2)白毛个体全为雄性　白毛个体中雄性∶雌性=1∶1
(3)3　5　7
解析　本题主要考查基因的分离定律及伴性遗传的相关知识。(1)多
对杂合体公羊(基因型为Nn)与杂合体母羊(基因型为Nn)杂交,理论上,子
一代母羊为1NN(有角)、2Nn(无角)、1nn(无角),即有角∶无角=1∶3;子
一代公羊为1NN(有角)、2Nn(有角)、1nn(无角),即有角∶无角=3∶1。
(2)若M/m位于X染色体上,纯合黑毛母羊(XMXM)与纯合白毛公羊(XmY)
杂交,子一代为XMXm和XMY,子二代为XMXM、XMXm、XMY和XmY,所以子
二代中白毛个体全为雄性。若M/m 位于常染色体上,遗传与性别无关,
所以子二代白毛个体中雌性∶雄性=1∶1。(3)当一对等位基因(A/a)位
于常染色体上,基因型有AA、Aa、aa 3种;当其仅位于X染色体上时,基
因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY,共5种;当其位于X和Y染色体的
同源区段时,雌性个体的基因型有XAXA、XAXa、XaXa 3种,雄性个体的
基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4种,共有7种基因型。
考向3　伴性遗传中的致死类考查
4.果蝇经射线辐射处理后,其X染色体上可发生隐性突变,基因纯合时可
以引起胚胎致死(根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致
死突变和不完全致死突变)。将经射线辐射后的一只雄果蝇与野生型
纯合雌果蝇交配得到F1,将F1单对交配,分别饲养,根据F2的表现型及比例
推测待测果蝇的变异情况(如图所示)。下列说法不正确的是?(　　)
A.若不发生突变,则F2中雄蝇无隐性突变体
B.若发生隐性突变,则F2中显性性状∶隐性性状=3∶1
C.若发生隐性完全致死突变,则F2中雌∶雄=2∶1
D.若发生隐性不完全致死突变,则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间
答案????B
解析　若不发生突变,待测果蝇的基因型为XBY,则F2中雄蝇的基因
型均为XBY,无隐性突变体,A正确。若发生隐性突变,待测果蝇的基因型
为XbY,则F1的基因型为XBXb、XBY,F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY、
XbY,其中XbY可引起胚胎致死。若为完全致死突变,则F2中雌∶雄=2∶
1,若为不完全致死突变,则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间,无论哪一种
隐性致死突变,F2中显性性状与隐性性状的比例都不可能为3∶1,B错误,
C、D正确。
5.某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,含有一对等位基因A和a,其
中一个基因在纯合时可导致合子死亡(aa、XAXA、XaY、XAYA等均为纯
合子)。现将两植株杂交得到F1,F1中雌株有121株,雄株有247株,F1雌雄
个体间相互交配得到F2。下列说法正确的是?(　B　)
A.该对基因仅位于X染色体上,其中a纯合致死
B.F2的性别比例为♀∶♂=3∶4
C.F2群体中所有A和a基因中A基因所占的比例为5/7
D.F2群体中所有A和a基因中a基因所占的比例为2/7
解析　若该对基因位于常染色体上,无论哪一个基因纯合致死,F1的
雌株与雄株比例不会出现1∶2;同样,若该对基因仅位于X染色体上,无
论哪一个基因纯合致死,F1的雌株与雄株比例也不会出现1∶2;由此可
知该对基因位于X、Y染色体的同源区段。无论哪个基因纯合致死,F2
的性别比例均为♀∶♂=3∶4。若A纯合致死,F2群体中所有A和a基因
中A基因所占的比例为2/7,a基因所占的比例为5/7。
网络构建
核心构建
填充:①????测交验证????　②????基因在染色体上????　③?伴X隐性遗传
④????伴Y遗传????　⑤????常染色体显性遗传????　⑥????常染色体隐性遗传????
要语强记
1.萨顿假说的依据
基因与染色体的行为存在明显的平行关系。
2.摩尔根的三大贡献
(1)用假说—演绎法证明了基因在染色体上;
(2)发明了测定基因在染色体上位置的方法,并测定出一条染色体上有
多个基因;
(3)基因在染色体上呈线性排列。
3.伴性遗传的特点
(1)性染色体上的基因并非都和性别决定有关,但所控制的性状都表现
为伴性遗传。
(2)伴X染色体隐性遗传病的特点:隔代交叉遗传、男患者多于女患者。
(3)伴X染色体显性遗传病的特点:连续遗传、女患者多于男患者。