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

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)食指長于無名指為長食指，反之為短食指，該相對性狀由常染色體上一對等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示長食指基因)。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。若一對夫婦均為短食指，所生孩子中既有長食指又有短食指，則該夫婦再生一個(gè)孩子是長食指的概率為( ) 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TSTS或TSTL，TL在女性為顯性，女性為短食指的基因型為TSTS。由于該夫婦所生孩子既有長食指又有短食指，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)孩子是長食指，則只能是女兒為長食指，生女兒的概率為1/2，女兒的基因型為TSTL的概率為1/2，綜合考慮，該夫婦再生一個(gè)孩子是長食指的概率為1/4。2(2010海南)某對表現(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)控制色覺的一對等位基因?yàn)锳、a，則這對表現(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、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，請回答下列問題(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 本題以系譜圖為載體，考查人類遺傳病遺傳方式的判斷和概率計(jì)算。(1)甲病具有“無中生有”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 1.假說的依據(jù)：蝗蟲精子和卵細(xì)胞的形成過程。 2.假說的內(nèi)容：基因是由 攜帶從親代傳遞到下一代的。 3.假說的原因：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)成對的等位基因。自由組合自由組合成對成對自由組合自由組合減少一半減少一半減半減半成對成對(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： 在果蠅眼色紅色和白色這一對相對性狀中，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 。 摩爾根通過實(shí)驗(yàn)證明了薩頓的假說： 。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、孟德爾遺傳定律的現(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)分裂形成配子的過程中，等位基因隨同源染色體分開而分離，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；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，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是一對相對性狀，受一對等位基因控制的，存在于X染色體上，而Y染色體上沒有其等位基因。它們在XY染色體上的分布情況： 控制紅綠色盲與正常色覺的基因位于X染色體的非同源區(qū)段上，Y上是沒有的。 (2)色覺與基因型的關(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)分裂中配對的2條染色體，形狀大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。判斷的依據(jù)是：形態(tài)和大小相同，來源不同(用不同顏色表示)。但是XY是一對特殊的同源染色體，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?；蚍蛛x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)?？梢员硎緸椋旱任换蚍蛛x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； 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，故人類基因組計(jì)劃要分別測定 由片段上隱性基因控制的遺傳病，對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，人類基因組計(jì)劃中需分別測定是因其存在非同源區(qū)。對一對夫婦所生的兩個(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，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.甲來自母親的一條與乙來自母親的一條相同的概率為1C.甲來自父親的一條與乙來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對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法正確的是()A.果蠅的精子中含有成對的基因B.果蠅的體細(xì)胞只含有一個(gè)基因C.果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來自父方，也可以同時(shí)來自母方D.在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對的基因中的一個(gè) D 根據(jù)薩頓的假說，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存在，而在配子中都成單存在，體細(xì)胞中成對的基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方，不可能同時(shí)來自父方或母方。 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。現(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)。 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等位基因，只存在于X染色體上。在細(xì)胞分裂過程中，發(fā)生該等位基因分離的細(xì)胞是( ) A.初級精母細(xì)胞 B.精原細(xì)胞 C.初級卵母細(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等位基因A和a只存在于X染色體上，Y染色體上沒有。 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)分裂中配對的2條染色體，形狀大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。判斷的依據(jù)是：形態(tài)和大小相同，來源不同(用不同顏色表示)。但是XY是一對特殊的同源染色體，因?yàn)閄和Y形態(tài)差異很大。它們在減數(shù)分裂中也會分離。 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號正常，所以致病基因來自母親6號，6號表現(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，對他的子女表現(xiàn)型的預(yù)測應(yīng)當(dāng)是( ) A.兒子、女兒全部正常 B.兒子患病，女兒正常 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d完全顯性)。下圖中2為色覺正常的耳聾患者，5為聽覺正常的色盲患者。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，5為聽覺正常的色盲患者，則他的色盲基因來自他的母親，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)病女(10號、11號)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)不能確定的判定類型，就從可能性大小來推測。