2021版高考生物一轮复习第6单元伴性遗传人类遗传病第1讲基因在染色体上伴性遗传课件苏教版必修2 34页

第 1 讲　基因在染色体上、伴性遗传 - 3 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 基因 在染色体上的实验证据 (1) 摩尔根果蝇眼色遗传实验过程和现象 红眼 红眼 基因位于染色体上的实验证据及 性别决定 - 4 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (2) 实验现象的 解释 Y X W X W X w - 5 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (3) 结论 : 基因在染色体上 ( 后来摩尔根又证明了基因在染色体上呈 　　　　 排列 ) 。   线性 - 6 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 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。 ( 　　 ) (2) 非等位基因都位于非同源染色体上。 ( 　　 ) (3) 基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离。 ( 　　 ) × 提示 : 对于真核细胞而言 , 基因还可存在于线粒体、叶绿体中的 DNA 上。 × 提示 : 非等位基因也可位于同源染色体上 。 √ (4) 染色体和基因并不是一一对应关系 , 一条染色体上含有很多个基因。 ( 　　 ) (5) 非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 , 说明核基因和染色体的行为存在平行关系。 ( 　　 ) √ √ 正误 判断 - 7 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 摩尔根果蝇杂交实验分析 (1)F 2 中红眼与白眼比例为 3 ∶ 1, 说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性 , 说明该性状与性别相关联。 (2) 假设控制白眼的基因只位于 X 染色体上 ,Y 染色体上无相应的等位基因 , 取亲本中的白眼雄果蝇和 F 1 中红眼雌果蝇交配 , 后代性状比为 1 ∶ 1, 仍符合基因的分离定律。 (3) 实验验证 —— 测交。 (4) 实验方法 —— 假说 — 演绎法。 (5) 实验结论 : 基因在染色体上。 - 8 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 细胞内的染色体的类别及分类 依据 - 9 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . 常见的性别决定 类型 - 10 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 性别分化及影响因素 性别决定后的分化发育过程 , 受环境的影响。 (1) 温度影响性别分化 , 某些蛙类的蝌蚪在 20 ℃下发育 , 雌雄比例大约为 1 ∶ 1, 在 20~30 ℃下发育 , 不管性染色体组成是 XX 还是 XY, 都发育成雌性。 (2) 日照长短对性别分化的影响 , 如大麻 , 在短日照、温室内 , 雌性逐渐转化为雄性。 - 11 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 　 性别决定 1 . (2019 江西五市八校联盟体一模 ) 结合 下表分析 , 相关叙述正确的是 ( 　 ) - 12 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 A. 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交 , 子代中雌果蝇均为红眼 , 雄果蝇均为白眼 B. 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 , 子代中雌果蝇均为白眼 , 雄果蝇均为红眼 C. 芦花公鸡与非芦花母鸡交配 , 子代中公鸡均为非芦花 , 母鸡均为芦花 D. 芦花母鸡与非芦花公鸡交配 , 子代中公鸡均为芦花 , 母鸡均为非芦花 答案 解析 解析 关闭 红眼雌果蝇有两种基因型 , 即 X W X W 、 X W X w , 与白眼雄果蝇 X w Y 杂交 , 子代中不可能出现雌果蝇均为红眼 , 雄果蝇均为白眼的现象 ; 白眼雌果蝇 X w X w 与红眼雄果蝇 X W Y 杂交 , 子代中雌果蝇 (X W X w ) 均为红眼 , 雄果蝇 (X w Y) 均为白眼 ; 芦花公鸡有两种基因型 , 即 Z B Z B 、 Z B Z b , 与非芦花母鸡 Z b W 交配 , 子代中不可能出现公鸡均为非芦花 , 母鸡均为芦花的现象 ; 芦花母鸡 Z B W 与非芦花公鸡 Z b Z b 交配 , 子代中公鸡 Z B Z b 均为芦花 , 母鸡 Z b W 均为非芦花。 答案 解析 关闭 D - 13 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 鸡的性别决定为 ZW 型 (ZZ 雄性 ,ZW 雌性 ) 。 Z 染色体上的 DMRT1 基因的表达量与其数目呈正相关 , 从而影响鸡的性别。雄性的高表达量开启睾丸的发育 , 而雌性的低表达量开启卵巢的发育。研究发现 : ① 无 Z 染色体的个体无法发育 ; ② 一定因素影响下 , 母鸡可性反转成公鸡。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 正常卵细胞中可能找不到 DMRT1 基因 B. 鸡群中可能存在体细胞性染色体只有一条 Z 的雌性个体 C. 正常的母鸡性反转成公鸡后 , 其染色体组成改变为 ZZ D. 性反转的公鸡与正常的母鸡交配 , 子代中雌性 ∶ 雄性为 2 ∶ 1 答案 解析 解析 关闭 正常母鸡的性染色体组成为 ZW, 所以正常卵细胞中不一定有 Z 染色体 ,A 项正确 ; 根据题意受精卵中的性染色体只含一条 Z 染色体的个体将发育成雌性 ,B 项正确 ; 性反转母鸡的染色体组成仍为 ZW,C 项错误 ; 因 WW 的个体无法发育 , 所以性反转的公鸡与正常的母鸡交配 , 子代中雌性∶雄性为 2 ∶ 1,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 14 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 伴性遗传的类型及特点 1 . 伴性遗传的概念 由 　　　　　　　 上的基因决定的性状 , 在遗传时与 　　　　 相关联。   性染色体 性别 - 15 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 子代 X b Y 个体中 X b 来自母亲 , 以后只能传给女儿 , 由此可知这种遗传病的遗传特点是 　 。   (2) 如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病 , 这说明这种遗传病的遗传特点是 　　　　　　　　 。   (3) 这种遗传病的另外一个遗传特点是   　 。 交叉遗传 隔代遗传 男性发病率明显高于 女性 2 . 伴性遗传的实例 —— 红绿色盲的 遗传 - 16 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易 错警示 ( 1)XY 代表一对同源染色体并非代表等位基因。 (2)Y 染色体上不存在控制色觉正常和红绿色盲的基因 , 并非没有其他基因。 (3) 白眼残翅雌果蝇 (bbX r X r ) 能形成 bbX r X r 类型的次级卵母细胞。 ( 　　 ) (4) 位于 X 染色体或 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。 ( 　　 ) - 17 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 性染色体上的基因都与性别决定有关。 ( 　　 ) (2) 生殖细胞中只表达性染色体上的基因。 ( 　　 ) × 提示 : 性染色体上有决定性别的基因 , 但不是所有基因都与性别有关。例如色盲等伴性遗传病 , 其基因也在性染色体上 , 却与性别决定无关。 × 提示 : 生殖细胞中也表达常染色体上的基因。 √ √ 正误 判断 - 18 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (5) 含 X 染色体的配子是雌配子 , 含 Y 染色体的配子是雄配子。 ( 　　 ) (6) 患伴 X 显性遗传病的女性多于男性。 ( 　　 ) (7) 性染色体既存在于生殖细胞中 , 也存在于体细胞中。 ( 　　 ) × 提示 : 含 X 染色体的配子也可能是雄配子 。 √ √ - 19 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 伴性遗传的概念、类型及特点 (1) 伴性遗传的概念理解 ① 基因位置 : 性染色体上 ——X 、 Y 染色体或 Z 、 W 染色体上。 ② 特点 : 与性别相关联 , 即在不同性别中 , 某一性状出现的概率会不同。 (2)X 、 Y 染色体同源区段的基因的遗传 如右图为 X 、 Y 染色体的结构模式图 , Ⅰ 为 X 、 Y 染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因 A(a) 位于 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也有差别 , 如 : - 20 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 - 21 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (3)X 、 Y 染色体非同源区段的基因的 遗传 - 22 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 - 23 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 伴性遗传在实践中的应用 (1) 进行生物品种选育 , 如利用家蚕皮肤透明与不透明这一对位于 Z 染色体上的基因控制的性状 , 设计方案 , 只根据皮肤特征就可在幼虫期将雌雄蚕区分开 , 从而选出高产量雄蚕。 (2) 在人类遗传病的风险评估方面具有重要应用价值 , 如依据各类伴性遗传特点 , 进行遗传咨询 , 指导生育 , 避免遗传病患儿的出生。 (3) 可判断某性状遗传的方式 , 从而进行亲代与子代基因型、表现型的推断及相关概率计算。 (4) 根据伴性遗传与性别相联系及在男女中发病率不同的特点 , 设计实验判断分析控制某性状的基因的位置。 考向 　 伴性遗传的特点 1 . 果蝇 的某对相对性状由等位基因 G 、 g 控制 , 且对于这对性状的表现型而言 ,G 对 g 完全显性。受精卵中不存在 G 、 g 中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配 , 得到的子一代果蝇中雌∶雄 =2 ∶ 1, 且雌蝇有两种表现型。据此可推测 : 雌蝇中 ( 　 ) A. 这对等位基因位于常染色体上 ,G 基因纯合时致死 B. 这对等位基因位于常染色体上 ,g 基因纯合时致死 C. 这对等位基因位于 X 染色体上 ,g 基因纯合时致死 D. 这对等位基因位于 X 染色体上 ,G 基因纯合时致死 - 24 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 解析 解析 关闭 由 “ 子一代果蝇中雌∶雄 =2 ∶ 1” 可知 , 该对相对性状的遗传与性别相关联 , 为伴性遗传 ,G 、 g 这对等位基因位于 X 染色体上 ; 子一代雌果蝇有两种表现型且双亲的表现型不同 , 可推知双亲的基因型分别为 X G X g 和 X g Y; 再结合 “ 受精卵中不存在 G 、 g 中的某个特定基因时会致死 ”, 可进一步推测雌果蝇中 G 基因纯合时致死。综上分析 ,A 、 B 、 C 三项均错误 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 25 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 .(2017 全国 Ⅱ 理综 ) 人血友病是伴 X 隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚 , 并已怀孕。回答下列问题。 (1) 用 “ ◇ ” 表示尚未出生的孩子 , 请画出该家系的系谱图 , 以表示该家系成员血友病的患病情况。 (2) 小女儿生出患血友病男孩的概率为 　　　　 ; 假如这两个女儿基因型相同 , 小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为 　　　　 。   (3) 已知一个群体中 , 血友病的基因频率和基因型频率保持不变 , 且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为 1%, 则该男性群体中血友病致病基因频率为 　　　　 ; 在女性群体中携带者的比例为 　　　　 。   - 26 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 : (1 ) (2)1/8 　 1/4 (3)0.01 　 1.98% 解析 : (2) 设控制血友病的相关基因为 A 、 a, 大女儿 (X A X - ) 与一个非血友病的男子 (X A Y) 结婚并生了一个患血友病的男孩 (X a Y), 则大女儿的基因型为 X A X a , 由大女儿的基因型可推出该夫妇的基因型为 X A X a 、 X A Y, 则小女儿的基因型为 1/2X A X A 、 1/2X A X a 。小女儿与非血友病的男子 (X A Y) 结婚 , 生出患血友病男孩的概率为 1/2×1/4=1/8 。假如两个女儿的基因型相同 , 则小女儿的基因型为 X A X a , 其生出血友病基因携带者女儿的概率为 1/4 。 - 27 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 ( 3) 血友病是伴 X 染色体 隐性 遗传病 , 男性只要含有一个致病基因就表现为患病 , 所以在男性群体中 , 血友病的致病基因频率与血友病基因型频率相同。由题意可知 , 男性群体中血友病患者的比例为 1%, 即血友病基因型频率为 1%, 则该男性群体中血友病致病基因频率为 0.01 。由题意知 , 男性群体和女性群体中致病基因频率相等 , 则女性群体中血友病致病基因频率为 0.01, 非致病基因的基因频率为 0.99, 所以 , 女性群体中携带者的基因型频率为 2×0.01×0.99×100%=1.98%, 即女性群体中携带者的比例为 1.98% 。 - 28 - 一、设计实验方案确定基因位置 1 . 正反交法 (1) 若正交和反交的后代表现型相同 , 都表现同一亲本的性状 , 则这对基因位于常染色体上。 (2) 若正交后代全表现为甲性状 , 而反交后代中雌性全表现为甲性状 , 雄性全表现为乙性状 , 则甲性状为显性性状 , 且基因位于 X 染色体上。 2 . 根据后代的表现型在雌雄个体中的比例是否一致进行判定 若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致 , 说明遗传与性别无关 , 则可确定基因在常染色体上 ; 若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致 , 说明遗传与性别有关 , 则可确定基因在性染色体上。 - 29 - 3 . 选择亲本杂交实验进行分析推断 选择亲本进行杂交 , 根据后代的表现型及在雌雄个体中的比例来确定基因位置。 亲本的性状及性别的选择规律 : 选两条同型性染色体的亲本 (XX 或 ZZ) 为隐性性状 , 另一亲本则为显性性状。 - 30 - 应用体验 1 (2017 海南 ) 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 ( 　　 ) A.a B.b C.c D.d 答案 解析 解析 关闭 伴 X 染色体隐性遗传病的特点是母病子必病、女病父必病 , 即 X 染色体上隐性基因决定的遗传病 , 如果女儿患病 , 父亲一定患病。丁系谱中母亲患病 , 父亲正常 , 所生女儿中有一人患病 , 故可以排除。甲、乙、丙的系谱均不能排除伴 X 染色体隐性遗传的可能。 答案 解析 关闭 D - 31 - 二、设计实验筛选某一性别的后代用于生产 1 .XY 型性别决定 ( 即雌性的性染色体组成为 XX, 雄性为 XY) 的生物 ( 如果蝇等 ):“ 雌隐 × 雄显 ” 的杂交后代中 , 具有显性性状的都是雌性个体 , 具有隐性性状的都是雄性个体。如果蝇的红眼为伴 X 染色体显性遗传 , 白眼为隐性性状 , 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代中 , 红眼的都是雌果蝇 , 白眼的都是雄果蝇。故通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。 2 .ZW 型性别决定 ( 即雌性的性染色体组成为 ZW, 雄性为 ZZ) 的生物 ( 如鸟类、家蚕等 ):“ 雌显 × 雄隐 ” 的杂交后代中 , 具有显性性状的都是雄性个体 , 具有隐性性状的都是雌性个体。如家鸡羽毛芦花 (B) 与非芦花 (b) 是一对相对性状 , 基因 B 、 b 位于 Z 染色体上 , 芦花母鸡 (Z B W) 与非芦花公鸡 (Z b Z b ) 杂交的后代中 , 非芦花鸡 (Z b W) 全是母鸡 , 芦花鸡 (Z B Z b ) 全是公鸡。这样就可根据早期雏鸡羽毛的特征把雌雄个体分开 , 从而做到多养母鸡 , 多产蛋。 - 32 - 应用体验 2 (2018 全国 Ⅱ 理综 ) 某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状 , 豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同 , 豁眼性状由 Z 染色体上的隐性基因 a 控制 , 且在 W 染色体上没有其等位基因。 回答下列问题。 (1) 用纯合子正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交 , 杂交亲本的基因型为 　　　 ; 理论上 ,F 1 个体的基因型和表现型为 　　　 ,F 2 雌禽中豁眼禽所占的比例为 　　　　 。   (2) 为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽 , 请确定一个合适的杂交组合 , 使其子代中雌禽均为豁眼 , 雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果 , 要求标明亲本和子代的表现型、基因型。 (3) 假设 M/m 基因位于常染色体上 ,m 基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼 , 而 MM 和 Mm 对个体眼的表现型无影响。以此推测 , 在考虑 M/m 基因的情况下 , 若两只表现型均为正常眼的亲本交配 , 其子代中出现豁眼雄禽 , 则亲本雌禽的基因型为 　　　　　 , 子代中豁眼雄禽可能的基因型包括 　 。   - 33 - 答案 (1)Z A Z A 、 Z a W 　 Z A W 、 Z A Z a , 雌雄均为正常眼　 1/2 (2) 杂交组合 : 豁眼雄禽 (Z a Z a )× 正常眼雌禽 (Z A W) 　预期结果 : 子代雌禽为豁眼 (Z a W), 雄禽为正常眼 (Z A Z a ) 　 (3)mmZ a W 　 MmZ a Z a ,mmZ a Z a 解析 本题以家禽为实验材料考查了伴性遗传及基因之间的相互关系的知识。据题意 , 某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状 , 正常眼对豁眼显性 , 其遗传方式与性别相关联 , 属于伴性遗传。家禽的性别决定方式是 ZW 型 , 豁眼性状由 Z 染色体上的隐性基因 a 控制 , 正常眼性状由 Z 染色体上的显性基因 A 控制 , 在 W 染色体上没有其等位基因 。 - 34 - (1) 雄禽体细胞中的一对性染色体是 ZZ, 纯合体正常眼雄禽的基因型是 Z A Z A , 雌禽体细胞中的一对性染色体是 ZW, 豁眼雌禽的基因型是 Z a W, 纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交 (Z A Z A ×Z a W → Z A W+Z A Z a ), 理论上 ,F 1 个体的基因型是 Z A W 和 Z A Z a ,F 1 个体均为正常眼。 F 1 中的雌禽和雄禽交配 ,F 2 中雌禽的基因型及比例是 :Z A W ∶ Z a W=1 ∶ 1,F 2 雌禽中豁眼所占比例为 1/2 。 (2) 豁眼雌禽产蛋能力强 , 基因型为 Z a W, 正常眼雄禽的基因型为 Z A Z A 和 Z A Z a , 豁眼雄禽的基因型是 Z a Z a 。使子代中雌禽均为豁眼 , 雄禽均为正常眼的杂交组合为 :Z a Z a ×Z A W → Z A Z a +Z a W, 预期结果见答案。 (3) 由题意可知 , 位于常染色体上的 m 基因纯合时 , 影响雌禽 Z 染色体上 a 基因的表达 , 而 MM 和 Mm 对个体眼的表现型无影响。若两只表现型均为正常眼的亲本交配 , 子代既有正常眼雄禽 , 又有豁眼雄禽 , 所以正常眼雌禽亲本的基因型是 mmZ a W, 正常眼雄禽的基因型为 MMZ A Z a 、 MmZ A Z a 、 mmZ A Z a 、 mmZ a Z a , 子代中豁眼雄禽的基因型是 MmZ a Z a 和 mmZ a Z a 。