2022版高考生物一轮复习-第5单元-遗传定律和伴性遗传-第3讲-基因在染色体上和伴性遗传学案.doc
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1、2022版高考生物一轮复习 第5单元 遗传定律和伴性遗传 第3讲 基因在染色体上和伴性遗传学案2022版高考生物一轮复习 第5单元 遗传定律和伴性遗传 第3讲 基因在染色体上和伴性遗传学案年级:姓名:- 22 -第3讲基因在染色体上和伴性遗传课标要求核心素养概述性染色体上的基因传递和性别相关联1从细胞水平和分子水平阐述伴性遗传的特点及基因传递规律(生命观点)2以基因与染色体的位置关系为基础,解释伴性遗传的杂交实验,总结伴性遗传的特点及基因的传递规律;类比推理:根据基因与染色体的平行关系推出基因位于染色体上(科学思维)3分析基因在染色体上的位置及遗传方式,探究不同对基因在染色体上的位置关系(科学
2、探究)4解释、解决生产生活中的伴性遗传的问题(社会责任)考点一基因在染色体上的假说与实验证据1萨顿的假说项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和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对基因中的一个成对染色体中的一条体细胞中来源成对基因,一个来自父方,一个来自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非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验)(1)选材原因:果蝇具有易饲养、繁殖快和后代多等特点。(2)研究方法:假说演绎法。(3)研究过程:结果分析:F1全为红眼红眼为显性性状;F2中
3、红眼白眼31符合基因分离定律;白眼性状的表现总是与性别相联系。提出假说,进行解释:a假设:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。b解释:配子配子1/2XW1/2Y1/2XW1/4XWXW(红眼)1/4XWY(红眼)1/2Xw1/4XWXw(红眼)1/4XwY(白眼)实验验证:进行测交实验。得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。3基因与染色体的关系:一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。(人教版必修2 P30旁栏)1如图为果蝇X染色体上的几个基因,请思考:(1)图中显示基因与染色体间存在着怎样的“数量”和“位置”关系?(2)若该果蝇为
4、雄性,则其X染色体来自哪方亲本?将传向哪种性别的子代?(3)果蝇X染色体上的基因在体细胞中是否存在或表达?提示:(1)图示表明一条染色体上有“许多”基因;基因在染色体上呈“线性”排列。(2)来自母方;传向雌性子代。(3)存在,可选择性表达。2用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置,在教材P30给出的图片中,为什么同种颜色在同一条染色体上会有两个?提示:观察的时期为有丝分裂中期,每条染色体上含有两条染色单体,其相同位置上的基因相同。1体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。()提示:配子中含有一对等位基因中的一个。2非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“基因和染色体行为存在平行关系”
5、。()3摩尔根利用假说演绎法证明控制果蝇红、白眼的基因只位于X染色体上。()4位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔遗传定律,但表现为伴性遗传。()提示:性染色体上的基因,在遗传时仍然遵循孟德尔遗传定律。5摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组。()提示:果蝇的白眼性状来自基因突变。6基因都位于染色体上。()提示:原核细胞基因和细胞质基因不位于染色体上。1假说演绎法与类比推理的区别是_。提示:假说演绎法是建立在假说基础之上的推理,并通过验证得出结论;而类比推理是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说2测交是让待测个体与隐性纯合子相交,下面是验证摩尔根假说做的三
6、组测交实验:实验1:红眼雌蝇白眼雄蝇红眼雌蝇红眼雄蝇11实验2:红眼雌蝇白眼雄蝇红眼雌蝇白眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇1111实验3:白眼雌蝇红眼雄蝇红眼雌蝇白眼雄蝇11(1)摩尔根实验中,在亲本、F1和F2的基础上是如何获得白眼雌蝇的? _。(2)上述三个测交实验中,哪一个实验是验证其假说最为关键的?为什么? _。提示:(1)让F1的雌果蝇与白眼雄蝇杂交,子代中就能获得白眼雌蝇(2)实验3是最为关键的,因为只有实验3子代雌雄果蝇的眼色与性别相联系,并且可以排除基因位于Y染色体上实验室里有3瓶不同基因型的红眼果蝇,分别装有红眼雄蝇和两种不同基因型的红眼雌蝇,请设计实验方案,鉴别上述3瓶果蝇的基因型(
7、显性基因用B表示)。提示:先根据第二性征鉴别确定三瓶果蝇的性别,若为雄性红眼果蝇,则该瓶果蝇基因型为XBY,再用该红眼雄性果蝇分别与另两瓶中的红眼雌性果蝇交配,观察统计子代雄果蝇的眼色。若子代雄果蝇都为红眼,则该瓶红眼雌果蝇的基因型为XBXB,若子代雄果蝇中红眼和白眼的比例为11,则该瓶红眼果蝇的基因型为XBXb。考查萨顿的假说和基因与染色体的关系1下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是 ()A萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说B基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有许多个基因C等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上 D摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上C萨顿使用类比
8、推理的方法提出基因在染色体上的假说,之后摩尔根等人首次采用假说演绎法证明基因在染色体上;染色体是基因的主要载体,且基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上含有许多个基因;等位基因位于一对同源染色体的相同位置上。2(2018浙江高考)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是 ()A体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性B受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方C减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子D雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合D等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因,同源染色体是指形
9、状和大小一般都相同,而且一条来自父方、一条来自母方的两条染色体。可见,体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性,受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方,A、B正确;减数分裂时,成对的等位基因随同源染色体的彼此分离而分别进入不同的配子中,C正确;减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,D错误。考查摩尔根实验及科学方法3果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的相对性状。用一对红眼雌雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇。让子一代果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为()A31B53C133D71C设相关基因用B、b表示。由题意
10、可知,能产生白眼果蝇的红眼双亲的基因型分别为XBXb、XBY,子一代的基因型及比例为XBXBXBXbXBYXbY1111,子一代自由交配产生子二代,子一代的雌配子为3/4XB、1/4Xb,雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,后代出现白眼的概率1/41/41/41/23/16,因此红眼白眼133,C正确。4(2020广东执信中学)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,野生型均为红眼,突变型为白眼。摩尔根用野生型红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇进行了杂交实验,结果如下:回答下列问题:(1)红眼基因和白眼基因在结构上的区别是_。(2)根据上述实验结果可知,控制红眼/白眼的等位基因不可能位于常染色体上,否则F
11、2表现型及其分离比应该是_。(3)上述实验中,F2个体凡是白眼均为雄性,凡是_。由于当时尚未对果蝇的Y染色体有清楚的认识,摩尔根对此实验结果的解释是控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上。(4)有人认为在今天看来,仅凭该实验结果尚不能排除Y染色体上有控制红眼/白眼的基因。请以此实验的F1雄蝇、F1雌蝇的测交后代以及自然界的野生型果蝇(不含白眼基因)为材料,从中选出两对杂交组合,对摩尔根解释的可靠性进行独立检验(要求写出这两对杂交组合及其唯一支持摩尔根解释的预期结果)。解析(1)基因是具有遗传效应的DNA片段。白眼基因是由红眼基因突变而来的。基因突变是DNA分子中由于碱基对的增添、缺失或替换而引
12、起的基因结构的改变。因此,红眼基因和白眼基因在结构上的区别是碱基(脱氧核苷酸)序列不同。(2)控制红眼/白眼的等位基因如果位于常染色体上,则二者的遗传将和性染色体的遗传呈自由组合关系,F2表现型及其分离比就应该是红眼红眼白眼白眼3311。(3)F2个体凡是白眼均为雄性,凡是雌性均为红眼(避免写成“红眼均为雌性”或者“雄性均为白眼”)。(4)检验摩尔根的解释(控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上)是否可靠,关键是杂交亲本的选配一定要使杂交结果能够借以区分出常染色体遗传、伴X遗传和既伴X又伴Y(同源区段)的遗传。这就要求杂交的父本是野生型红眼(而非F1红眼或基因型不确定的红眼),野生型红眼不含白
13、眼基因,能够区分Y染色体上有没有红眼基因所造成的不同遗传结果。同时要求母本含有白眼基因,以便在伴X染色体遗传的情况下子代雄性个体有机会出现白眼性状,体现伴X遗传的特点,从而与常染色体遗传和伴X、Y同源区段条件下的实验结果相区分。对于杂交组合1:野生型红眼F1红眼雌果蝇测交产生的白眼,如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上,或者在X和Y染色体的同源区段上,子一代无论雌雄将均为红眼;如果仅位于X染色体上,子一代中所有的雌性都是红眼,雄性都是白眼。对于杂交组合2:野生型红眼F1红眼,如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上,或者在X和Y染色体的同源区段上,子一代无论雌雄将均为红眼;如果仅位于X染色体上,子
14、一代中红眼红眼白眼211。答案(1)碱基(脱氧核苷酸)序列不同(2)红眼红眼白眼白眼3311(3)雌性均为红眼(4)杂交组合1:野生型红眼F1红眼雌果蝇测交产生的白眼,预期结果:子一代中所有的雌性都是红眼,雄性都是白眼。杂交组合2:野生型红眼F1红眼,预期结果:红眼红眼白眼211。考点二伴性遗传的类型和特点1性染色体与性别决定2伴性遗传的概念:性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。3伴性遗传的类型及特点(1)伴X染色体隐性遗传实例红绿色盲:男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正
15、常。如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。这种遗传病的男性患者多于女性患者。(2)伴X染色体显性遗传实例抗维生素D佝偻病:男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。这种遗传病的女性患者多于男性患者,图中显示的遗传特点是世代连续遗传。(3)伴Y染色体遗传实例外耳道多毛症:患者全为男性,女性全部正常。没有显隐性之分。父传子,子传孙,具有世代连续性。4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男抗维生素
16、D佝偻病女正常生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩正常(2)根据性状推断后代性别,指导生产实践 控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。选育雌鸡的杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交选择:从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。1性染色体上的基因都与性别决定有关。()提示:性染色体上的基因不一定决定性别。2含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。()提示:含X染色体的配子既有雌配子,又有雄配子。3女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2,男性的X染色体来自母亲的概率是1。()4男性的性染色体不可能来自祖母。()5女性的色盲基因可能来自祖父。()提示:女性的色盲基因Xb可
17、能来自父亲,也可能来自母亲,来自母亲的Xb可能来自外祖父,也可能来自外祖母,来自父亲的Xb只能来自祖母,不可能来自祖父。6甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;乙家庭夫妻表现都正常,但妻子的弟弟是红绿色盲患者。从优生学的角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育男孩和女孩。()1在自然人群中,男性的色盲患者多于女性,原因是_。提示:红绿色盲是伴X隐性遗传,男性只有一条X染色体,只要X染色体上有色盲基因,就表现为色盲;女性有两条X染色体,两条X染色体上同时具有色盲基因时,才会患色盲2在自然人群中,女性抗维生素D佝偻病患者多于男性,原因是_。提示:抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病,女性的两条X染色
18、体只要一条X染色体上有致病基因就会患病,男性只有一条X染色体,X染色体上有致病基因,就患病,而两条X染色体上携带致病基因的概率更大3某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状,由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制,其中银色对金色为显性,请设计一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡的性别,写出选择的亲本及子代的性别。提示:选择金色公鸡和银色母鸡杂交,子代金色鸡均为母鸡,银色鸡均为公鸡。基因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XBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXb1(伴Y染色体遗传)XYBXYb2(伴X染色体
19、遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb1研究表明,性染色体X、Y上既有同源区段,又有非同源区段。有同学认为处于同源区段的等位基因A、a的遗传方式与性别不再关联。如果你想反驳他,有哪些杂交组合方式可作为证据?提示:有如下4个杂交组合方式可作为证据:(1)XaXaXaYA;(2)XaXaXAYa;(3)XAXaXaYA;(4)XAXaXAYa。2已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现在实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只,请通过一次杂交实验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系,请用图解表示并加以说明和推导。提示:雌果蝇
20、的基因型为XAXA 、XAXa 、XaXa;雄果蝇的基因型为XAY 、XaY。任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。图一图二图三若子代只出现一种性状,则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性(如图一);若子代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性状且各占1/2, 则该杂交组合中雌果蝇代表的性状为显性(如图二);若子代果蝇雌、雄各为一种性状,则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性(如图三)。考查性别决定和伴性遗传1关于性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是()A雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的BZW型性别决定的生物中,雌性个体性染色体组成为ZW,是杂合子C若某对等位基因位于XY同源区段,人的有关婚配方式有1
21、2种D位于XY同源区段的等位基因,决定的性状与性别无关联C雌雄异体生物的性别除由性染色体决定外,还有染色体组决定性别和环境温度决定性别,A项错误;ZW型性别决定的生物中,雌性个体性染色体组成为ZW,但不能判断是否为纯合子或杂合子,纯合子与杂合子描述的是基因型,B项错误;若某对等位基因位于XY同源区段,女性的基因型有XAXA、XAXa、XaXa三种,男性的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa四种,因此,人的有关婚配方式有12种,C项正确;位于XY同源区段的等位基因,决定的性状也与性别有关联,D项错误。2(2020湖南常德质检)下列有关伴性遗传的说法,错误的是()A属于ZW型性别决定类型
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