推荐下载 2018届生物一轮复习教案：第17讲 基因在染色体上和伴性遗传 含答案

第17讲 基因在染色体上和伴性遗传

阅读 必修2课本 P27～38 完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出) 一、基因在染色体上 1．萨顿的假说

(1)内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。 (2)依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 (3)方法：类比推理法。

2．实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验 (1)实验假设：控制白眼的基因在X染色体上。 (2)实验过程及分析：

①F1的结果说明红眼是显性性状。

②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。 ③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系。 (3)实验验证：通过测交实验最终证明基因在染色体上。

(4)基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 思考 类比推理与假说—演绎的主要区别是什么？ 提示：类比推理没有经过实验验证。 二、伴性遗传

1．概念：控制性状的基因位于性染色体上，遗传总是和性别相关联的现象。

2．红绿色盲六种家庭组合的后代情况(见必修2课本P35～36) 3．分类与特点

类型 伴X染色体隐性遗传病 伴X染色体显性遗传病 伴Y染色体遗传病 典例 红绿色盲症 抗维生素D佝偻病 外耳道多毛症 患者基因型 XbXb、XbY XDXD、XDXd、XDY — 特点 (1)交叉遗传 (2)男患者多 (1)世代连续 (2)女患者多 只有男性患者 高考警示 (1)由性染色体决定性别的生物，才有性染色体。雌雄同体的生物无性染

色体。

(2)性别相当于一对相对性状，其遗传遵循分离定律。

思考 一对表现正常的夫妇生了一个色盲的孩子，这个孩子的性别是什么？ 提示：男孩。

考点

1．细胞内的染色体

(1)根据来源分为：同源染色体和非同源染色体；

(2)根据与性别关系分为：常染色体和性染色体，其中性染色体决定性别。 2．摩尔根果蝇杂交实验分析

(1)F2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F1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：基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。

高考警示 (1)在基因型的书写中，性染色体上的基因需将性染色体及其上基因一同

写出，如XBY。

(2)在表现型的书写中，对于常染色体遗传不需要带入性别；对于伴性遗传既要描述性状的显隐性，又要将性别一同带入。

(3)果蝇中的Y染色体比X染色体大，而人类中的Y染色体比X染色体小。

例1 [2016·山东菏泽月考]已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：

基因在染色体上

雌蝇 雄蝇 请回答： (1)控制灰身与黑身的基因位于____________；控制直毛与分叉毛的基因位于____________。

(2)亲代果蝇的表现型：母本为__________；父本为_________。 (3)亲代果蝇的基因型分别为__________、__________。

(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比例为____________。 (5)子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_________、_________；黑身直毛的基因型为____________。

1.两对相对性状的遗传，由子代情况推亲本基因型最简便的思路是什么？

提示：一对一对地分开来做。

2．基因在性染色体上的判断依据是什么？ 提示：性状表现有性别差异。

解析 由题意可知，杂交后代的雌性个体和雄性个体中灰身∶黑身＝3∶1，故控制这对相对性状的基因位于常染色体上，灰身是显性性状。杂交后代的雄性个体中直毛∶分叉毛＝1∶1，而雌性个体全为直毛，故控制这对性状的基因位于X染色体上，直毛为显性性状。由杂交后代的表现型及比例可推知，亲代的基因型分别为BbXFXf和BbXFY，表现型为灰身直毛(♀)、灰身直毛(♂)。子代雌蝇中灰身直毛的基因型及比例为：1/8BBXFXF、1/4BbXFXF、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf，其中只有BBXFXF是纯合子，其余为杂合子。子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型为bbXFY。

答案 (1)常染色体上 X染色体上 (2)灰身直毛 灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5 (5)BBXfY BbXfY bbXFY

基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断

(1)若已知相对性状的显隐性，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X染色体遗传；若后代全为显性且与性别无关，则为常染色体遗传。

(2)若相对性状的显隐性是未知的，则可用正交和反交的方法进行判断。若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代的性状表现与性别有关，则基因位于X染色体上。

灰身直毛 3 43 8灰身分叉毛 0 3 8黑身直毛 1 41 8黑身分叉毛 0 1 8

1．[2016·河北唐山一中调研]果蝇的X、Y染色体(如图)有同源区段(Ⅰ片段)和非同源区段(Ⅱ－1、Ⅱ－2片段)。有关杂交实验结果如下表。下列对结果的分析错误的是( )

杂交组合一 杂交组合二 杂交组合三 P：刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全刚毛 P：截毛(♀)×刚毛(♂)→F1刚毛(♀)∶截毛(♂)＝1∶1 P：截毛(♀)×刚毛(♂)→F1截毛(♀)∶刚毛(♂)＝1∶1 A.Ⅰ片段的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异 B．通过杂交组合一，直接判断刚毛为显性性状

C．通过杂交组合二，可以判断控制该性状的基因位于Ⅱ－1片段 D．减数分裂中，X、Y染色体能通过交叉互换发生基因重组的是Ⅰ片段 答案 C

解析 根据刚毛和截毛杂交，后代都是刚毛，可知刚毛是显性性状，B项正确；雄果蝇的X染色体只能传给子代的雌性个体，Y染色体只能传给子代雄性个体，故Ⅰ片段的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异，A项正确；X、Y染色体的Ⅰ区段是同源区段，在减数分裂过程中可以发生交叉互换，故D项正确；根据杂交组合二不能确定基因在Ⅱ－1片段，如XbXb和XBYb杂交，后代雌性都是刚毛，雄性都是截毛。

易错警示 X、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，如XaXa×XaYA与XaXa×XAYa的后代性状表现不同。

2．野生型果蝇(纯合子)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特点，便设计了如图甲所示的实验。雄果蝇的染色体组成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)由图甲中F1的表现型可知，果蝇眼形中________是显性性状。

(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌雄果蝇中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的等位基因位于________染色体上。

(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的等位基因可能

位

于

____________

，

也

可

能

位

于

_________________________________________________________。

(4)请从野生型F1、F2中选择合适的个体，设计实验方案，对上述(3)中的问题作出进一步判断。

实验步骤：

①让F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到________；

②让________与________交配，观察子代中有没有________个体出现。 预期结果与结论：

①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则控制圆眼、棒眼的基因位于________________________________________________________。

②若子代中没有棒眼果蝇出现，则控制圆眼、棒眼的基因位于_______________________________________________________。

答案 (1)圆眼 (2)常 (3)X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段(顺序可颠倒) (4)实验步骤：①棒眼雌果蝇 ②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 预期结果与结论：①X染色体的特有区段Ⅱ ②X、Y染色体的同源区段Ⅰ

解析 (1)据图甲可知，双亲中一方是圆眼，一方是棒眼，而F1中全是圆眼，说明圆眼是显性性状，棒眼是隐性性状。

(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌雄果蝇中均有圆眼、棒眼，则眼形的遗传不符合伴性遗传规律，因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。

(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段或X和Y染色体的Ⅰ区段。

(4)设相关基因用B、b表示，让F2中棒眼雄果蝇(XbY或XbYb)与F1中雌果蝇(XBXb)交配，选取其后代中棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇(XBY或XBYB)交配，若子代出现棒眼个体(XbY)，则控制圆、棒眼的基因位于X染色体的特有区段Ⅱ；若子代中没有棒眼果蝇出现，则控制圆、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。

易错警示 用♀隐×♂显杂交组合也是判断基因存在于XY同源区段还是非同源区段的常用组合，如果材料中没有时，可先通过杂交获得所需材料。

考点

1．伴性遗传概念的理解

(1)基因位置：性染色体上——X、Y或Z、W上。

伴性遗传的类型和遗传特点

(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不同。 2．X、Y染色体同源区段的基因的遗传

如图为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：

3．X、Y染色体非同源区段的基因的遗传

4.ZW型性别决定的伴性遗传

在ZW型性别决定生物的伴性遗传中，尽管与XY型性别决定一样，其伴性遗传也分为三种类型，但因雌雄个体的性染色体组型与XY型正好相反，其遗传特点与XY型明显不同。

(1)伴W染色体遗传：限雌性个体之间代代相传；

(2)伴Z染色体显性遗传：雄性多于雌性、连续遗传、具有相应性状的雌性个体的雄性亲本及雄性后代都具有相应性状；

(3)伴Z染色体隐性遗传：雌性具有就表现，雄性纯合才表现，雌性多于雄性、具有相应性状的雄性个体的雌性亲本与雌性子代均具有相应性状。

高考警示 (1)有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位

基因，从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。

(2)Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。

(3)性别决定后，受环境(如激素等)的影响性别会发生改变，称为性逆转。发生性逆转的生物只是表现型改变，基因型并不变。

例2 [2016·冀州中学检测] 如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ-1上，现用一只表现型为隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交，不考虑突变，后代：①雌性为显性，雄性为隐性；②雌性为隐性，雄性为显性。由此可推断①②两种情况下该基因分别位于( )

A．Ⅰ；Ⅰ C．Ⅱ-1或Ⅰ；Ⅰ

1.X隐性遗传的特点是什么？

提示：男性患者多于女性患者，女性患者的父亲、儿子一定患病。 2．区分基因在XY染色体上同源区段还是非同源区段的方法？

提示：若已知显隐性，用隐性雌性与显性雄性杂交；若不知显隐性，则用正反交法。 解析 若基因位于Ⅱ-1片段上，则隐性的雌蝇XaXa与显性的雄蝇XAY杂交，后代雌蝇XAXa为显性，雄蝇XaY为隐性；若基因位于Ⅰ片段上，则隐性的雌蝇XaXa与显性的雄蝇XAYA或XAYa或XaYA杂交，其后代性状可能有三种情况，即无论雌雄均为显性，雌性为显性、雄性为隐性，雌性为隐性、雄性为显性。

答案 C

正确判定遗传系谱中遗传病的遗传特点的基本方法是“反证法”，即首先观察分析遗传系谱，初步得出其可能的遗传特点，再用“反证法”进行证明。根据伴性遗传“交叉遗传”的特点，可以得出如下结论：

(1)若遗传病由显性基因控制，当父亲患病而女儿正常(或母亲正常而儿子患病)时，致病基因一定不在X染色体上；

(2)若遗传病由隐性基因控制，当父亲正常而女儿患病(或母亲患病而儿子正常)时，致病基因一定不在X染色体上；

(3)若患者仅限男性，且表现为连续遗传现象，则致病基因(不分显性或隐性)位于Y染色体上；

(4)除以上五种特殊情况外，其他情形均有可能是伴性遗传(需要讨论检验)。

1．[2015·湖南五市十校一联]如图是患甲病(等位基因用A、a表示)和乙病(等位基因用B、b表示)的遗传系谱图，3号和8号的家庭中无乙病史。下列叙述与该家系遗传特性不相符合的是 ( )

B．Ⅱ-1；Ⅰ D．Ⅱ-1；Ⅱ-1

A．甲病是常染色体显性遗传病，乙病是伴X染色体隐性遗传病 B．如果只考虑甲病的遗传，12号是杂合体的概率为1/2

C．正常情况下5号个体的儿子可能患乙病，但不能肯定是否患甲病 D．如果11号与无病史的男子结婚生育，无需进行产前诊断 答案 B

解析 由7、8号个体均患甲病，而11号个体不患甲病可知，甲病是常染色体显性遗传病；3、4号个体均不患乙病，但他们所生的10号个体患乙病，说明乙病是隐性遗传病，再根据题中信息“3号的家庭中无乙病史”，可知乙病为伴X染色体隐性遗传病；如果只考虑甲病(致病基因用A表示)的遗传，则7、8号个体的基因型均为Aa,12号个体的基因型为1/3AA、2/3Aa；2号患乙病(致病基因用b表示)，则5号个体的基因型为XBXb，因此，5号个体的儿子可能患乙病，但不能肯定是否患甲病；7号的基因型为AaXBY,8号的基因型为AaXBXB，则11号的基因型为aaXBXB，她与无病史的男性(aaXBY)结婚，后代不会出现患者，因此，11号无需进行产前诊断。

易错警示 两种病在一起的系谱图要分别分析，判断个体基因型一定要写出来再计算。 2．有一种雌雄异株的草本经济植物，属XY型性别决定，但雌株是性杂合子，雄株是性纯合子。已知其叶片上的斑点是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。

(1)某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择表现型为________的植株作母本，其基因型为________；表现型为________的植株作父本，其基因型为________。

(2)第(1)小题的杂交子代中表现型为________的是雌株，表现型为________的是雄株。 答案 (1)无斑点 XBY 有斑点 XbXb (2)有斑点 无斑点

解析 本题考查考生对伴性遗传的分析能力。要想在苗期就能识别植株的雌雄，则基因(b)只能在雌性或雄性中表达，有两种可能：一是XbY和XBXb，由此推知亲本为XBY和XbXb；二是XBY和XbXb，此时无法推出其亲本。

易错警示 本题易错之处是没有一定的解题思路，不理解伴性遗传中性别与性状的关系。同时，思维僵化也是易错的一个方面，不能提取并理解题中“雌株是性杂合子，雄株是性纯合子”这一信息，错误地认为XX一定为雌性，XY一定为雄性。

●本讲归纳

1．萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说。

2．摩尔根运用假说－演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。 3．一条染色体上有许多基因，呈线性排列。

4．伴X隐性遗传病表现出隔代交叉遗传、男性患者多于女性患者、女性患者的父亲、儿子都是患者的特点。

5．伴X显性遗传病表现出连续遗传、女性患者多于男性患者、男性患者的母亲、女儿都是患者的特点。

6．伴Y遗传病表现出全男性遗传特点。 ●生物大视野 血友病：X连锁疾病

大多数人受伤后出血会很快停止，这是非常重要的适应机制。如果血液不能凝结，任何小伤口都会需要很长时间才能停止出血。更为严重的是撞伤导致的内出血，因为内出血不容易被迅速发现。

血友病A是一种导致凝血障碍的X连锁遗传病。每1万名男性中有1人患血友病，而每1亿名女性中才有1人患血友病。这是因为男性X染色体上的血友病基因是从母亲(携带者)遗传而来的，只要有一个血友病隐性基因就会发病。而女性必须遗传到两个隐性基因才会发病，维多利亚女王家族就是血友病A最著名的例子，也称为皇室血友病。

血友病A能通过输血和注射Ⅷ因子进行治疗(Ⅷ因子是血友病患者所缺乏的凝血酶)，但上述两种治疗都十分昂贵。科学家们正在尝试使用新DNA技术开发出更加便宜的凝血因子。

——摘自美国高中主流理科教材 《科学发现者——生物 生命的动力》

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