1、第2 2章 第3 3节 基因在染色体上和伴性遗传第五单元 遗传的基本规律考点一基因在染色体上的假说与证据【知识梳理】一.基因在染色体上1.1.萨顿假说：(1)(1)研究方法:_ _。(2)(2)内容:基因是由_携带着从亲代传递给下一代的,即基因在_上。(3)(3)依据:基因和染色体行为存在着明显的_关系。染色体染色体平行类比推理法项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和_ 在配子形成和受精过程中，_相对稳定存在体细胞配子体细胞中来源 成对基因一个来自_，一个来自_ 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_自由组合_自由组合独立性形态结构父方非等位基因母方
2、非同源染色体基因和染色体行为存在着明显的平行关系表现:成对成对成单成单看不见染色体假说:基因在染色体上(基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代)推理基因看得见类比平行关系DdDdD D d d类比推理法注意:类比推理不能起到证明作用，不能得出可靠的结论。2.2.基因在染色体上的实验证据(摩尔根的果蝇眼色实验)(1 1)研究方法:(2)(2)过程及分析:P P 红眼()白眼()F F1 1 _(_(、)F F2 2红眼(、)白眼()=_)=_F F2 2白眼果蝇只有_,_,说明白眼性状的表现与_相联系。F F2 2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合_,_,红眼和白眼受_等位基因控制。3 3 1 1
3、红眼红眼假说-演绎法F F1 1的结果说明_是显性性状。分离定律一对雄性性别(2)(2)假设解释提出假说:假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 染色体上，染色体上无相应的等位基因。对杂交实验的解释(补充完整）X XY Y(3)(3)对假说的验证演绎推理设计测交实验:亲本中的白眼雄蝇和F F1 1中的红眼雌蝇交配预期结果:子代中红眼雌性 白眼雌性 红眼雄性 白眼雄性1 1 1 1 1 1 1 1。(4)(4)实验验证:进行测交实验，实验结果与演绎推理结果一致，假说正确。(5)(5)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X X染色体上基因位于染色体上。(7)(7)基因与染色体的关系一条染色体上有 个
4、基因，基因在染色体上呈 排列。多线性果蝇一条性染色体上的几个基因3.3.一条染色体上的基因情况在没有发生DNADNA复制的情况下，一条染色体只有一个DNADNA分子图中的白眼和棒眼基因是否遵循自由组合定律？一条染色体上带有多个基因基因在染色体上呈线性排列图中的白眼和朱红眼基因是等位基因？不是不遵循 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，_会随_ _ _ _ _ _ _ _ _的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代基因的自由组合定律的实质是:等位基因同源染色体 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减
5、数分裂过程中,上的 分离的同时，的 自由组合。基因的分离定律的实质是:同源染色体等位基因非同源染色体上非等位基因AaBbABab甲乙非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。思考：非等位基因都能自由组合吗？巩固练习：课本P P3131 2 2遗传学的第三定律(摩尔根):):基因的连锁互换定律1.1.萨顿:运用 法，提出基因位于染色体的假说。2.2.摩尔根:运用 法，证明基因位于染色体上。3.3.基因与染色体的关系:基因在染色体上成 排列！运用 技术可测各种基因在染色体上的相对位置。4.4.综合以上结论得出了孟德尔遗传规律的现代解释总结与拓展:5.5.“基因在染色体上”是否适合所有生物？类比推理
6、假说-演绎荧光标记动植物:基因主要位于 上，少量位于 中。原核生物:基因位于 中。T T2 2-噬菌体:基因位于 分子上。艾滋病病毒:基因位于 分子上。染色体线粒体或叶绿体拟核和质粒DNADNA分子RNARNA线性检测1.1.科学的研究方法是取得成功的关键，假说演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：18661866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子(基因)控制19031903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出假说：基因在染色体上19101910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所
7、使用的科学研究方法依次为()()A.A.假说演绎法假说演绎法类比推理B.B.假说演绎法类比推理 类比推理C.C.假说演绎法类比推理 假说演绎法D.D.类比推理 假说演绎法类比推理C C检测2.2.(2011(2011海南改编题)下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是()A.A.基因发生突变而染色体没有发生变化 B.B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合C.C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D.AaD.Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a a基因的性状 A A根据“核基因和染色体行为存在平行关系”，若基因发生变化，则染色体也会发生变化体细胞中染色体和基因都
8、是成对存在的，所以显性基因所在部分的染色体缺失后可表现出对应位置隐性基因的性状考点二伴性遗传的特点与应用分析一.性别决定方式类型雄性雄配子雌性雌配子代表生物XYXY型zwzw型XYXYX:Y=1:1X:Y=1:1XXXXX XZZZZZWZWZ ZZ:W=1:1Z:W=1:1哺乳动物、大多数昆虫、雌雄异株植物鸟、鳞翅目昆虫、爬行类、部分两栖类和鱼类2.2.染色体组数目决定性别如蜜蜂中卵细胞受精则发育成雌蜂、卵细胞未受精则发育成雄蜂，雄蜂体细胞染色体数目只有雌蜂的一半！3.3.环境因子影响(或决定)性别如含XXXX的蛙卵在20 20 C C下发育成雌蛙，在30 30 C C下则发育成雄蛙！1.1
9、.性染色体决定性别(主要方式)4.4.基因决定性别某种植物:B_T_:B_T_为雌雄同株,bbT_,bbT_为雄株,B_tt,B_tt或bbttbbtt为雌株。精子卵细胞2222条+Y+Y2222条+X+X2222对(常)+XX()+XX(性)2222对(常)+XY()+XY(性)2222条+X+X2222对+XX+XX2222对+XY+XY受精卵1.1.儿子体细胞中X X来自 ，Y Y来自 ；女儿体细胞中一对X X一条来自 ，一条来自 。父方母方母方父方二.人类的性别决定2.2.人类性别决定发生在 _ _ 时。受精作用规律:1.1.伴性遗传的概念 上的基因控制的性状的遗传与 相关联的遗传方式
10、。2.2.伴性遗传实例红绿色盲遗传梳理知识要点性染色体性别X Xb bX Xb bX XB BY Y(2)(2)若女性为患者，则 其 父 亲 和 儿 子 是患者。(3)(3)若男性正常，则其 也一定正常。X Xb bX Xb bX XB BY Y图中显示：(1)(1)男性的色盲基因一定传给 ，也一定来自 ；表现为交叉遗传特点。女儿母亲一定母亲和女儿3.3.伴性遗传的类型及特点3.3.伴性遗传的类型及特点1.X1.X、Y Y染色体同源区段与非同源区段的认识在X X、Y Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，存在等位基因，而非同源区段则相互不存在等位基因，如下图:突破重点难点(1)(1)基因(设为
11、B B、b)b)所在区段位置 与相应基因型对应关系：基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病-1(-1(伴Y Y染色体遗传)-2(-2(伴X X染色体遗传)X XB BY YB BX XB BY Yb bX Xb bY YB BX Xb bY Yb bX XB BX XB BX XB BX Xb bX Xb bX Xb bXYXYB BXYXYb bX XB BY YX Xb bY YX XB BX XB BX XB BX Xb bX Xb bX Xb b(2)X(2)X、Y Y染色体同源区段的基因遗传X X、Y 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
12、，如:X Xa aX Xa aX Xa aY YA AX Xa aX Xa aX XA AY Ya a X Xa aX Xa aX Xa aY YA A X XA AX Xa aX Xa aY Ya a因此区段上的基因的遗传与性别仍有关。(3)X(3)X、Y Y染色体非同源区段的基因遗传-1-1区段为Y Y染色体上的非同源区段,其上的遗传为伴Y Y染色体遗传;-2-2区段为X X染色体上非同源区段,其上的遗传为伴X X染色体遗传。注意2:2:对群体来说，同源区段上的基因控制的遗传病，男性和女性的发病率是相等的！注意1:1:X X、Y Y染色体同源区段上的基因的遗传也是伴性遗传。检测4.4.人类
13、的X X、Y Y染色体是一对同源染色体，决定着人类的性别。下列有关说法错误的是()()A.A.仅考虑性染色体，女性只能产生一种卵细胞，男性能产生 两种精子B.B.女性的某一条X X染色体来自父方的概率是 ，男性的X X染色体来自母亲的概率是1 1C.XC.X、Y Y染色体同源区段上的基因控制的性状与性别无关D.D.人类的性别在受精时就已确定C C检测5.5.人的X X染色体和Y Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段()和非同源区段(、)，如图所示。下列有关叙述中错误的是()()A.A.若某病是由位于非同源区段上的致病基因控制的，则患者均为男性B.B.若X X、Y Y染色体上存在一对等
14、位基因，则该对等位基因位于同源区段上C.C.若某病是由位于非同源区段上的显性基因控制的，则男性患者的儿子一定患病D.D.若某病是由位于非同源区段上的隐性基因控制的，则患病女性的儿子一定是患者C C男性患者的女儿一定患病2.2.伴性遗传在实践中的应用推测后代发病率，指导优生优育。根据性状推断后代性别，指导生产实践。特别提醒 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。性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因。3.3.五步法判断遗传系谱图中遗传病的传递方式第一步:先区分细胞核遗传和细胞质遗传 细胞质遗传的特点是:具有母系遗传的特
15、点，即即女性患者的子女全部患病。实验方法:进行正交和反交实验。若正交和反交结果不同，且始终与母方相同，则基因位于细胞质中，否则基因位于细胞核。第二步:确定是否为伴Y Y遗传1.1.现象及结论的口诀记忆：若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则为伴Y Y遗传病；若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y Y遗传2.2.图解表示第三步:确定系图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传隐性:“无中生有”为隐性 (无病的双亲，所生的孩子中有患者)显性:“有中生无”为显性 (有病的双亲，所生的孩子中有正常的)第四步:用假设法确定致病基因位于常染色体上,还是位于染色体上假设:先假设在X X染色体上，用具体
16、基因型代进去，推导。常染色体显性遗传常染色体隐性遗传伴X X隐性遗传或常染色体隐性判断显隐性若相符合，则可能是伴X X染色体遗传，也可能是常染色体遗传。若得出矛盾的结论，则为常染色体遗传；检测6.6.如图有两种罕见的家族遗传病，它们的致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种先天代谢病称为黑尿病（A A，a a），病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色（B B，b b）。如图为一家族遗传图谱。（1 1）棕色牙齿是 染色体 、性遗传病。（2 2）写出3 3号个体可能的基因型：。7 7号个体基因型可能有 种。X X显AaXAaXB BY Y2 2（3 3）若1010号
17、个体和1414号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿概率是 。（4 4）假设某地区人群中每1000010000人当中有1 1个黑尿病患者，每10001000个男性中有3 3个棕色牙齿。若1010号个体与该地一个表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿有黑尿病的孩子的概率是 。1/4 1/41/4041/404(1)(1)位于常染色体上的遗传病男孩患病率患病孩子的概率；患病男孩概率患病孩子概率1/21/2。混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题易混易错(2)(2)位于性染色体上的遗传病 致病基因位于性染色体上，它的遗传与性别连锁，“男孩患病”是指男孩中患病的，不考虑女孩；“患病男孩”则是所有孩子
18、中患病的男孩，二者主要是概率计算的范围不同。男孩患病率后代男孩群体中患病者占的概率；患病男孩概率患病男孩在后代全部孩子中占的概率。混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题P XP XA AX Xa a（）X XX Xa aY Y（）F F1 1 X XA AX Xa a X Xa aX Xa a X XA AY Y X Xa aY Y考点三确定基因位于何种染色体上的方法1.1.判断基因位于X X染色体上还是位于常染色体上(1)(1)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交方法。即：隐性雌纯合显性雄若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性 在X X
19、染色体上若子代中雌雄表现型相同 在常染色体上 若在常染色体上P aaP aa（）X X AA AA（）F F1 1 AaAa (雌雄表现型相同）若在X X染色体上P XP Xa aX Xa a（）X X X XA AY Y（）F F1 1 X XA AX Xa a X Xa aY Y (雌雄表现型不同）(2)(2)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：正反交实验若正反交子代雌雄表现型相同常染色体上若正反交子代雌雄表现型不同且与性别相关联X X染色体上检测7.7.某野生型果蝇种群中,一只雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。让该雌果
20、蝇与野生型雄果蝇交配,F F1 1的雌雄个体中均既有野生型,又有突变型。(设相关基因用R R、r r表示)(1)(1)在野生型和突变型这对相对性状中，显性性状是_，隐性性状是_。(2)(2)根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因是位于X X染色体上，还是位于常染色体上？请简要说明推断过程：_。(3)(3)若要通过一次交配实验确定突变基因是位于X X染色体上，还是位于常染色体上，最好选择F F1 1中雌性为_型，雄性为_型的个体作交配的亲本。突变型野生型不能在RrRrrrrr和X XR RX Xr rX Xr rY Y两种情况下后代雌雄个体均有两种表现型野生突变2.2.判断基因是伴X X染色体遗
21、传还是X X、Y Y染色体同源区段的遗传适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)(1)基本思路一:用“隐性雌纯合显性雄”进行杂交,观察分析F F1 1的性状。隐性雌纯合显性雄若子代所有雄性均为显性性状位于同源区段上若子代所有雄性均为隐性性状仅位于X X染色体上 若在X X染色体上P XP Xa aX Xa a（）X X X XA AY Y（）F F1 1 X XA AX Xa a X Xa aY Y (雌雄表现型不同）若在X X、Y Y同源区段上P XP Xa aX Xa a（）X X X XA AY YA A（）F F1 1 X XA AX Xa a X Xa aY Y
22、A A (雌雄表现型相同）(2)(2)基本思路二:用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F F1 1的性状。即:检测8.8.野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。(1)(1)由图甲中F F1 1可知，果蝇眼形的_是显性性状。(2)(2)若F F2 2中圆眼 棒眼33 1 1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于_染色体上。(3)(3)若F F2 2中圆眼 棒眼33 1 1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的
23、基因可能位于 ，也可能位于 。圆眼常X X染色体的区段X X和Y Y染色体的区段预期结果与结论：_ _ 。(4)(4)请从野生型、F F1 1、F F2 2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)(3)中的问题作出进一步判断。实验思路：_。用F F1 1中雌果蝇与野生型交配，观察子代有没有棒眼个体出现。若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于X X染色体特有区;若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于X X、Y Y染色体的同源区段。用F F2 2中棒眼雄果蝇与F F1 1中雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇，用棒眼雌果蝇与野生型交配，观察子代有没有棒眼个体出现。2.2.判断基因是位于常染色体
24、上还是位于X X、Y Y的同源区段上(1)(1)基本思路一:用“隐性雌杂合显性雄性”进行杂交，观察分析F F1 1的性状。若在X X、Y Y同源区段上P XP Xa aX Xa a（）X X X XA AY Ya a（）F F1 1 X XA AX Xa a X Xa aY Ya a (雌雄表现型不同）若在常染色体上P aaP aa（）X X Aa Aa（）F F1 1 Aa aaAa aa(雌雄均表现一半显性 和一半隐性）若在X X、Y Y同源区段上或：P XP Xa aX Xa a（）X X X Xa aY YA A（）F F1 1 X Xa aX Xa a X Xa aY YA A (雌
25、雄表现型不同）纯合隐性雌杂合显性雄若子代雌雄均表现一半显性和一半隐性位于常染色体上若子代雌雄表现型不同仅位于X X、Y Y同源区段上2.2.判断基因是位于常染色体上还是位于X X、Y Y的同源区段上(1)(1)基本思路二:用“隐性雌显性纯合雄性”进行杂交，观察分析F F2 2的性状。检测9.9.果蝇的性染色体X X和Y Y有非同源区和同源区。非同源区上的X X和Y Y片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X X和Y Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼(E)(E)对圆眼(e)(e)为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断
26、这对基因是位于X X、Y Y染色体的同源区还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F F1 1个体，再选择F F1 1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F F2 2。若F F2 2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则E E、e e位于X X、Y Y染色体的同源区。其遗传图解如下:若F F2 2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E E、e e位于常染色体上。其遗传图解如下:4.4.根据子代性别、性状的数量比分析判断判断依据是：看同一种表现型在雌、雄中的比例或数量是否一致？根据表格信息:灰身与黑身的比例 雌蝇中比例为3:13
27、:1，雄蝇中比例为3:13:1，二者相同，故为常染色体遗传。根据表格信息：直毛与分叉毛的比例 雄蝇中比例为1:11:1，雌蝇中比例为1:01:0，二者不同，故为伴X X染色体遗传【典例】果蝇的灰身与黑身用基因A A、a a表示，红眼与白眼用基因B B、b b表示。现有2 2只雌雄果蝇杂交，子代表现型及比例如下表所示，下列分析不正确的是()()A.A.该亲本雌果蝇表现为灰身红眼，该亲本雄果蝇的基因型为AaXAaXB BY YB B.若验证灰身红眼雌果蝇的基因型，则只能让其与黑身白眼雄果蝇杂交C.C.子代黑身红眼中纯合子占2/32/3，子代灰身红眼中纯合子占2/92/9D.D.若该亲代雌果蝇与黑身
28、白眼雄果蝇交配，则雌雄子代中均有4 4种表现型B B黑身红眼5.5.判断非等位基因位于一对同源染色体上还是非同源染色体上(1 1)实验依据：根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。(2 2)设计思路:让具有两对相对性状的杂合体(如基因型为AaBbAaBb的个体)进行自交或测交，若自交后代表现型比例为9:3:3:19:3:3:1（或变式）或测交后代表现型比例为1:1:1:11:1:1:1（或变式）；则说明这两对等位基因位于非同源染色体上；否则位于同源染色体上检测1010.已知某种昆虫的有眼（A A）与无眼（a a）、正常刚毛（B B）与小刚毛（b b）、正常翅（E E）与斑翅（e e）这三对
29、相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEEaaBBEE、AAbbEEAAbbEE和AABBeeAABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：（1 1）若A/aA/a、B/bB/b、E/eE/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）选择、三个杂交组合，分别得到F1F1和F2F2，若各杂交组合的F2F2中均出现四种表现型，且比例为9 9 3 3 3 3 1 1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
