高三生物第14講 基因在染色體上和伴性遺傳 新人教版必修2

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1、遺 傳 與 進(jìn) 化遺 傳 與 進(jìn) 化第第 14 14 講講基因在染色體上和伴性遺傳基因在染色體上和伴性遺傳必修21基因與性狀的關(guān)系。2伴性遺傳。1(2010天津)食指長(zhǎng)于無(wú)名指為長(zhǎng)食指，反之為短食指，該相對(duì)性狀由常染色體上一對(duì)等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示長(zhǎng)食指基因)。此等位基因表達(dá)受性激素影響，TS在男性為顯性，TL在女性為顯性。若一對(duì)夫婦均為短食指，所生孩子中既有長(zhǎng)食指又有短食指，則該夫婦再生一個(gè)孩子是長(zhǎng)食指的概率為( ) A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4A 據(jù)題，TS在男性為顯性，男性為短食指的基因型可能為T(mén)STS或TSTL，TL在女性為顯性，女性為短食指的基因

2、型為T(mén)STS。由于該夫婦所生孩子既有長(zhǎng)食指又有短食指，可確定該夫婦的基因型為：丈夫TSTL，妻子TSTS，若該夫婦再生一個(gè)孩子是長(zhǎng)食指，則只能是女兒為長(zhǎng)食指，生女兒的概率為1/2，女兒的基因型為T(mén)STL的概率為1/2，綜合考慮，該夫婦再生一個(gè)孩子是長(zhǎng)食指的概率為1/4。2(2010海南)某對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦生出了一個(gè)紅綠色盲的兒子和一個(gè)表現(xiàn)型正常的女兒，該女兒與一個(gè)表現(xiàn)型正常的男子結(jié)婚，生出一個(gè)紅綠色盲基因攜帶者的概率是( ) A1/2 B1/4 C1/6 D1/8D 假設(shè)控制色覺(jué)的一對(duì)等位基因?yàn)锳、a，則這對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦基因型是：XAY和XAXa，他們生出的女兒有兩種可能：1/2XAXa、

3、1/2XAXA；該女兒與正常男子結(jié)婚，分別計(jì)算生出攜帶者的概率，然后相加。3(2010江蘇)遺傳工作者在進(jìn)行遺傳病調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)甲、乙兩種單基因遺傳病的家系，系譜如下圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題(所有概率用分?jǐn)?shù)表示)：(1)甲病的遺傳方式是 。(2)乙病的遺傳方式不可能是 。(3)如果4、6不攜帶致病基因，按照甲、乙兩種遺傳病最可能的遺傳方式，請(qǐng)計(jì)算：雙胞胎(1與2)同時(shí)患有甲種遺傳病的概率是 。雙胞胎中男孩(1)同時(shí)患有甲、乙兩種遺傳病的概率是 。女孩(2)同時(shí)患有甲、乙兩種遺傳病的概率是 。常染色體隱性遺傳常染色體隱性遺傳 伴伴X染色體顯性染色體顯性遺傳遺傳1/12961/360 本題以系譜圖

4、為載體，考查人類(lèi)遺傳病遺傳方式的判斷和概率計(jì)算。(1)甲病具有“無(wú)中生有”特點(diǎn)，且女患者的父親不患病，故其遺傳方式為常染色體隱性遺傳。(2)乙病具有男患者的母親、女兒不患病的特點(diǎn)，因此不可能為伴X顯性遺傳病。 (3)設(shè)控制甲病的基因?yàn)閍，8患病，則3、4基因型均為Aa，5基因型概率為2/3Aa和1/3AA；6不攜帶致病基因，故其基因型為AA。因此2基因?yàn)锳A的概率為2/31/21/32/3，為Aa概率為2/31/21/3。同理1基因概率為2/3AA或1/3Aa，因此其子代患病概率為1/31/31/41/36，雙胞胎同時(shí)患病的概率為1/361/361/1296。因乙病代代相傳且患者全為男性，因此

5、最可能的遺傳方式為伴Y染色體遺傳，因2患病，則雙胞胎男孩患病，故1同時(shí)患有甲、乙兩種病的概率為1/3611/36。子代女孩不會(huì)患乙病，故2同時(shí)患兩種病的概率為0。 一、基因在染色體上 (一)薩頓的假說(shuō) 1.假說(shuō)的依據(jù)：蝗蟲(chóng)精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。 2.假說(shuō)的內(nèi)容：基因是由 攜帶從親代傳遞到下一代的。 3.假說(shuō)的原因：基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系，表現(xiàn)出一致性，具體有：染色體染色體 (1)在體細(xì)胞中，染色體 存在，其上的基因也 存在。 (2)減數(shù)分裂中，成對(duì)的同源染色體分離，其上的等位基因也分離；非同源染色體 ，其上的非等位基因也 。 (3)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，染色體 ，基因也 ，不含等

6、位基因。 (4)精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵，染色體恢復(fù)正常水平。細(xì)胞核中的基因數(shù)量也恢復(fù)正常，出現(xiàn)成對(duì)的等位基因。自由組合自由組合成對(duì)成對(duì)自由組合自由組合減少一半減少一半減半減半成對(duì)成對(duì)(二)基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： P紅眼(雌)白眼(雄) F1 紅眼(雌、雄) F1雄、雄交配 F2 紅眼(雌、雄) 白眼(雄)3/41/4 實(shí)驗(yàn)解釋?zhuān)?在果蠅眼色紅色和白色這一對(duì)相對(duì)性狀中，紅眼為顯性，用W表示；白眼為隱性，用w表示。假設(shè)控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上不含它的等位基因，則有： 實(shí)驗(yàn)證明：控制果蠅眼色的基因位于 。 摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了薩頓的假

7、說(shuō)： 。XWXwXWXWXW(紅眼雌果蠅)XWXw(紅眼雌果蠅)YXWY(紅眼雄果蠅)XwY(白眼雄果蠅)雄配子雄配子F2雌配子雌配子X(jué)染色體上染色體上基因在染色體上基因在染色體上 (三)基因在染色體上的排列 一條染色體上一般含有 基因，且 基因在染色體上呈線性排列。 二、孟德?tīng)栠z傳定律的現(xiàn)代解釋 1.基因分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合子細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因隨同源染色體分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。多個(gè)多個(gè)多個(gè)多個(gè) 2.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的；在減

8、數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 三、伴性遺傳 1.概念：位于性染色體上的基因控制的性狀與性別相聯(lián)系的遺傳方式。 2.人類(lèi)紅綠色盲癥(伴X隱性遺傳病) (1)基因的位置： 紅綠色盲與正常色覺(jué)是一對(duì)相對(duì)性狀，受一對(duì)等位基因控制的，存在于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有其等位基因。它們?cè)赬Y染色體上的分布情況： 控制紅綠色盲與正常色覺(jué)的基因位于X染色體的非同源區(qū)段上，Y上是沒(méi)有的。 (2)色覺(jué)與基因型的關(guān)系(用B和b表示)女性男性表現(xiàn)型正常(純合子)正常(攜帶者)患者正?；颊呋蛐蚗BXBXBXbXbXbXBYXbY(3)特點(diǎn)：男性患者

9、多于 患者。交叉遺傳。即男性女性男性。女患者的父親和兒子 是患者。3.抗維生素D佝僂病(伴X顯性遺傳病)特點(diǎn)：女性患者 男性患者。代代相傳。男患者的母親和女兒 是患者。一定一定多于多于一定一定多于多于4.伴性遺傳在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 1.同源染色體與等位基因的關(guān)系? 同源染色體是指減數(shù)分裂中配對(duì)的2條染色體，形狀大小一般都相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。判斷的依據(jù)是：形態(tài)和大小相同，來(lái)源不同(用不同顏色表示)。但是XY是一對(duì)特殊的同源染色體，因?yàn)閄和Y形態(tài)差異很大。等位基因是指控制相對(duì)性狀的基因，在減數(shù)分裂中等位基因的分離是因?yàn)橥慈旧w的分離導(dǎo)致的。 2.性狀分離與等位基因分離的關(guān)系? 等位

10、基因分離是指等位基因在減數(shù)分裂中隨著同源染色體的分離而分離。性狀分離是指雜合子后代出現(xiàn)顯性和隱性性狀的現(xiàn)象。基因分離是性狀分離的原因，性狀分離則是基因分離的結(jié)果，是外在的表現(xiàn)。可以表示為：等位基因分離導(dǎo)致性狀分離。 3.等位基因分離與非等位基因組合之間的關(guān)系? 在減數(shù)分裂中，同源染色體的分離導(dǎo)致同源染色體上的等位基因分離；非同源染色體的自由組合導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合。 4.遺傳系譜中的概率求解問(wèn)題? (1)當(dāng)兩種遺傳病(甲病和乙病)之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病情況的概率如下： 首先根據(jù)題意求出每一種病的患病概率。再用乘法原則計(jì)算： 兩病兼患的概率=患甲病概率患乙病概率；

11、 只患甲病概率=患甲病概率(1-患乙病概率)； 只患乙病概率=患乙病概率(1-患甲病概率)； 只患一種病概率=只患甲病概率+只患乙病概率； 患病概率=患甲病概率+患乙病概率-兩病兼患概率； 正常概率=(1-患甲病概率)(1-患乙病概率)或1-患病概率。 (2)概率求解范圍的確認(rèn)： 在所有后代中求概率：不考慮性別，凡其后代均屬求解范圍。 只在某一性別中求概率：需避開(kāi)另一性別，只看所求性別中的概率。 連同性別一起求概率：此種情況性別本身也屬求解范圍，因而應(yīng)先將該性別的出生率(1/2)列入范圍，再在該性別中求概率。 基因位于染色體上 人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同，存在著同源區(qū)()和非同

12、源區(qū)(、)，如右圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A片段上隱性基因控制的遺傳病，男性患病率高于女性B片段上基因控制的遺傳病，男性患病率可能不等于女性C片段上基因控制的遺傳病，患病者全為男性D由于X、Y染色體互為非同源染色體，故人類(lèi)基因組計(jì)劃要分別測(cè)定 由片段上隱性基因控制的遺傳病，對(duì)女性而言必須純合才致病，而男性只要攜帶此基因就是患者，概率高；片段是同源序列，其遺傳規(guī)律與常染色體類(lèi)似；片段只位于Y染色體上，患病者全為男性；X、Y染色體是同源染色體，人類(lèi)基因組計(jì)劃中需分別測(cè)定是因其存在非同源區(qū)。對(duì)一對(duì)夫婦所生的兩個(gè)女兒(非雙胞胎)甲和乙的X染色體進(jìn)行DNA序列的分析，假定DNA序列不發(fā)生任何變異

13、，則結(jié)果應(yīng)當(dāng)是()A.甲的兩條彼此相同、乙的兩條彼此相同的概率為1B.甲來(lái)自母親的一條與乙來(lái)自母親的一條相同的概率為1C.甲來(lái)自父親的一條與乙來(lái)自父親的一條相同的概率為1D.甲的任何一條與乙的任何一條都不相同的概率為1C性別決定的遺傳圖解：男性只有一條X染色體，而且肯定遺傳給自己的女兒，女兒從父親那里獲得一條X染色體，所以兩個(gè)女兒中從父親那里得到的X染色體是相同的。 性狀分離與等位基因分離的關(guān)系 已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對(duì)同源染色體，根據(jù)薩頓的假說(shuō)，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說(shuō)法正確的是()A.果蠅的精子中含有成對(duì)的基因B.果蠅的體細(xì)胞只含有一個(gè)基因C.果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)

14、來(lái)自父方，也可以同時(shí)來(lái)自母方D.在體細(xì)胞中，基因是成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)的基因中的一個(gè) D 根據(jù)薩頓的假說(shuō)，基因和染色體存在明顯的平行關(guān)系，在體細(xì)胞中基因和染色體都成對(duì)存在，而在配子中都成單存在，體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方，不可能同時(shí)來(lái)自父方或母方。 決定貓的毛色基因位于X染色體上，基因型bb、BB、Bb的貓分別是黃、黑和虎斑色?，F(xiàn)有虎斑色雌貓與黃色雄貓交配，生下3只虎斑色小貓和一只黃色小貓，他們的性別是( ) A.全為雌貓或三雌一雄 B.全為雄貓或三雄一雌 C.全為雌貓或全為雄貓 D.雌雄貓各半A 基因分離是性狀分離的原因，性狀分離則是基因分離的結(jié)果，是外在的表現(xiàn)。

15、同源染色體分離與等位基因的關(guān)系 A和a為控制果蠅體色的一對(duì)等位基因，只存在于X染色體上。在細(xì)胞分裂過(guò)程中，發(fā)生該等位基因分離的細(xì)胞是( ) A.初級(jí)精母細(xì)胞 B.精原細(xì)胞 C.初級(jí)卵母細(xì)胞 D.卵原細(xì)胞 C 在減數(shù)分裂中等位基因的分離是在減數(shù)第一次分裂后期因?yàn)橥慈旧w的分離導(dǎo)致的。由于控制果蠅體色的一對(duì)等位基因A和a只存在于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有。 某男性患色盲，下列細(xì)胞中可能不存在色盲基因的是( ) A.小腸絨毛上皮細(xì)胞 B.精原細(xì)胞 C.精細(xì)胞 D.神經(jīng)細(xì)胞C 同源染色體是指減數(shù)分裂中配對(duì)的2條染色體，形狀大小一般都相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。判斷的依據(jù)是：形態(tài)和大小相同，來(lái)源

16、不同(用不同顏色表示)。但是XY是一對(duì)特殊的同源染色體，因?yàn)閄和Y形態(tài)差異很大。它們?cè)跍p數(shù)分裂中也會(huì)分離。 伴性遺傳 (2009廣東)如圖所示的紅綠色盲患者家系中，女性患者9的性染色體只有一條X染色體，其他成員性染色體組成正常。9的紅綠色盲致病基因來(lái)自于( ) A1 B2 C3 D4B 紅綠色盲為交叉遺傳，而9只有一條X染色體，且其父親7號(hào)正常，所以致病基因來(lái)自母親6號(hào)，6號(hào)表現(xiàn)正常，肯定為攜帶者，而其父親2患病，所以其致病基因一定來(lái)自父親。 血友病屬于隱性伴性遺傳病。某人患血友病，他的岳父表現(xiàn)正常，岳母患血友病，對(duì)他的子女表現(xiàn)型的預(yù)測(cè)應(yīng)當(dāng)是( ) A.兒子、女兒全部正常 B.兒子患病，女兒正

17、常 C.兒子正常，女兒患病 D.兒子和女兒中都有可能出現(xiàn)患者 某人岳父表現(xiàn)正常，岳母患血友病，則其妻子為攜帶者，他們的兒女都有1/2患病的概率。D 遺傳病遺傳方式的判定 (2009安徽)已知人的紅綠色盲屬X染色體隱性遺傳，先天性耳聾是常染色體隱性遺傳(D對(duì)d完全顯性)。下圖中2為色覺(jué)正常的耳聾患者，5為聽(tīng)覺(jué)正常的色盲患者。4(不攜帶d基因)和3婚后生下一個(gè)男孩，這個(gè)男孩患耳聾、色盲、既耳聾又色盲的可能性分別是( )A A0 0、1/41/4、0 B0 B0 0、1/41/4、1/41/4C C0 0、1/81/8、0 D.1/20 D.1/2、1/41/4、1/81/8 設(shè)色盲基因?yàn)閎，依題意

18、，5為聽(tīng)覺(jué)正常的色盲患者，則他的色盲基因來(lái)自他的母親，母親基因型為XBXb，又因?yàn)?不攜帶d基因，則她的基因型為1/2DDXBXB和1/2DDXBXb，3的基因型為DdXBY，4和3婚后生下一個(gè)男孩，則這個(gè)男孩患耳聾的可能性為0，色盲的可能性為1/21/21/4，既耳聾又色盲的可能性是0。故A正確。 如下圖人類(lèi)系譜圖中，最可能的遺傳方式為( ) A.常染色體顯性遺傳 B.常染色體隱性遺傳 C.X染色體顯性遺傳 D.X染色體隱性遺傳 圖中父(6號(hào))病女(10號(hào)、11號(hào))必病，且患者女性多于男性。 判斷遺傳病的遺傳方式分以下幾步： (1)確定或排除伴Y染色體遺傳。 (2)確定題中遺傳病是顯性還是隱性。 (3)確定致病基因在常染色體還是X染色體上(假設(shè)法)。 (4)不能確定的判定類(lèi)型，就從可能性大小來(lái)推測(cè)。