1、第16講基因在染色體上、伴性遺傳,突破1性別決定的方式,突破2X、Y染色體上基因的傳遞規(guī)律,總綱目錄,一、薩頓的假說 1.提出者:薩頓。,2.研究方法:類比推理法。,3.內(nèi)容:基因位于染色體上。,4.依據(jù):基因和染色體在行為上存在著明顯的平行關(guān)系,具體如下表:,1.果蠅的雜交實驗問題的提出,二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)(實驗者:摩爾根),2.假設(shè)與解釋提出假設(shè) (1)假設(shè):控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上,Y 染色體上無相應(yīng)的等位基因。 (2)對雜交實驗的解釋(如圖),3.測交驗證:親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配子代中紅眼雌蠅白眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雄蠅=1111。,4.結(jié)論:控

2、制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上基因位 于染色體上。,5.研究方法假說演繹法 6.基因與染色體的關(guān)系:一條染色體上有多個基因,基因在染色體上呈線性排列。,1.概念:位于性染色體上的基因所控制的性狀,在遺傳上總是和 性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。,三、伴性遺傳的類型與特點,2.將下列遺傳病的類型和特點連線 (1)c(2)a(3)a(4)b,1.推測后代發(fā)病率,指導優(yōu)生優(yōu)育,四、伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用,2.根據(jù)性狀推斷后代性別,指導生產(chǎn)實踐 (2)控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上。 (3)雜交設(shè)計:選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交 (4)選擇:從F1中選擇表現(xiàn)型為非蘆花的個體保留,從而做到多養(yǎng)

3、母雞,多得雞蛋。,1.類比推理得到的結(jié)論都是正確的。( ),2.基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系,所以基因全部位于染色體上。( ),4.非同源染色體一定自由組合。( ),3.非等位基因都位于非同源染色體上。( ),6.位于X或Y染色體上的所有基因,控制的性狀表現(xiàn)總會與性別相關(guān)聯(lián)。 ( ),5.性染色體上的基因都與性別決定有關(guān)。( ),8.白眼殘翅雌果蠅(bbXrXr)能形成bbXrXr類型的次級卵母細胞。( ),7.生殖細胞中只表達性染色體上的基因。( ),突破1性別決定的方式,1.性染色體決定性別 (1)染色體種類,(2)XY型與ZW型性別決定的比較,知能拓展性染色體與不同生物的基因組測序

4、,2.染色體組數(shù)決定性別,3.環(huán)境因子決定性別:有些生物性別完全由環(huán)境決定。,1.伴性遺傳與分離定律關(guān)系的分析 (1)伴性遺傳遵循基因的分離定律。伴性遺傳是由性染色體上基因所控制的遺傳,若就一對相對性狀而言,則為一對等位基因控制一對相對性狀的遺傳。 (2)伴性遺傳有其特殊性 雌雄個體的性染色體組成不同,有同型和異型兩種形式。,對伴性遺傳與遺傳定律之間關(guān)系的分析方法,有些基因只存在于X或Z染色體上,Y或W上無相應(yīng)的等位基因,因而出現(xiàn)XbY或ZdW單個隱性基因控制的性狀,如XbY為男性色盲。 Y或W染色體上攜帶的基因,在X或Z染色體上無相應(yīng)的等位基因,只限于在相應(yīng)性別的個體之間傳遞,如人類外耳道多

5、毛癥只在男性中傳遞。 性狀的遺傳與性別相聯(lián)系。在寫基因型和統(tǒng)計后代比例時一定要與性別相聯(lián)系,如XBY或XBXb。,2.伴性遺傳與基因自由組合定律關(guān)系的分析 在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對或兩對以上的相對性狀遺傳時,位于性染色體上基因控制的性狀按伴性遺傳處理;位于常染色體上的基因控制的性狀按基因的分離定律處理;整體上則按自由組合定律處理。,考向1以基礎(chǔ)判斷的形式,考查基因與染色體的關(guān)系 1.在探索遺傳本質(zhì)的過程中,下列科學發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是() 孟德爾進行豌豆雜交實驗,提出遺傳規(guī)律薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂,提出假說“基因在染色體上”摩爾根進行果蠅雜交實驗,證明基因位于染色體

6、上 A.假說演繹法假說演繹法類比推理法 B.假說演繹法類比推理法類比推理法 C.假說演繹法類比推理法假說演繹法 D.類比推理法假說演繹法類比推理法,C,答案C孟德爾通過豌豆雜交實驗提出遺傳規(guī)律和摩爾根通過實驗證明基因位于染色體上都運用了假說演繹法,薩頓利用類比推理法提出“基因在染色體上”的假說。,考向2以案例分析的形式,考查基因伴性遺傳的特點 2.(2017課標全國)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上?，F(xiàn)有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F1雄蠅中有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯誤的是() A.親本雌蠅的基因型

7、是BbXRXr B.F1中出現(xiàn)長翅雄蠅的概率為3/16 C.雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例相同 D.白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體,B,答案B本題主要考查伴性遺傳的遺傳規(guī)律。首先判斷親本中雌、雄長翅果蠅控制長、殘翅相關(guān)的基因型均為Bb,所以F1雄蠅中殘翅的概率為1/4,而F1雄蠅中有1/8為白眼殘翅,故F1雄蠅中白眼的概率為1/2,可知F1雄蠅從母本得到白眼基因Xr的概率是1/2,由此可判斷親本中雌果蠅控制眼色相關(guān)的基因型為XRXr(紅眼),親本雄果蠅(白眼)的基因型為XrY,A正確;F1中出現(xiàn)長翅(B_)雄蠅的概率=3/41/2=3/8,B錯誤;雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例均為1/

8、2,C正確;白眼殘翅雌蠅(bbXrXr)可產(chǎn)生基因型為bXr的極體和卵細胞,D正確。,3.(2016課標全國)果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制,且對于這對性狀的表現(xiàn)型而言,G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配,得到的子一代果蠅中雌雄=21,且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據(jù)此可推測:雌蠅中 () A.這對等位基因位于常染色體上,G基因純合時致死 B.這對等位基因位于常染色體上,g基因純合時致死 C.這對等位基因位于X染色體上,g基因純合時致死 D.這對等位基因位于X染色體上,G基因純合時致死,D,答案D因為子一代果蠅中雌雄=21,可推測該性狀可

9、能為伴X遺傳。又據(jù)題干可知,親本用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配,可推測親本雜交組合為XGXg、XgY,理論上,其子代基因型有XGXg、XgXg、XGY、XgY,又因為受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死,可推測基因型為XGY的個體致死,從而出現(xiàn)子一代中雌雄=21的結(jié)果。由此可推測XGXG雌性個體致死。,突破2X、Y染色體上基因的傳遞規(guī)律 一、X、Y染色體上基因的傳遞,1.X、Y染色體同源區(qū)段的基因的遺傳,(1)在X、Y的同源區(qū)段,基因是成對的,存在等位基因,而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因。 (2)X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似,但也有差別,如:,XaXaXa

10、YA XaYAXaXa (全為顯性) (全為隱性)XaXaXAYa XAXaXaYa (全為顯性) (全為隱性),2.X、Y染色體非同源區(qū)段的基因的遺傳,1.配子致死:某些致死基因可使雄配子死亡,從而使后代只出現(xiàn)某一性別的子代,所以若后代出現(xiàn)單一性別的問題,則考慮“雄配子致死”的問題。,二、性狀遺傳中的致死情況,2.個體致死:指致死基因在胚胎時期或幼體階段發(fā)生作用,從而使含致死基因的受精卵不能形成活的幼體或即使能形成也會出現(xiàn)個體早夭的現(xiàn)象。通常會導致后代異常分離比。 (1)基因在常染色體上 這種致死情況與性別無關(guān),后代雌雄個體數(shù)為11,一般常見的是顯性純合致死。一對等位基因的雜合子自交,后代的

11、表現(xiàn)型及比例為21;兩對等位基因的雜合子自交,后代的表現(xiàn)型及比例為6321。 (2)致死基因位于X染色體上 這種情況一般后代雌雄比例是21,而不是11,但不會出現(xiàn)只有一種性別的情況。,1.基因位置的判斷方法 (1)在常染色體上還是在X染色體上 已知性狀的顯隱性 未知性狀的顯隱性,(2)在X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上,2.根據(jù)性狀判斷生物性別的實驗設(shè)計 (1)對于XY型性別決定的生物,在伴X遺傳中,隱性性狀的雌性個體與顯性性狀的雄性個體雜交,在子代中雌性個體都表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: 親本:XaXaXAY 子代:XAXaXaY (顯性)(隱性),(2)對

12、于ZW型性別決定的生物,在伴Z遺傳中,由于雄性個體含有ZZ染色體,雌性個體含有ZW染色體,故設(shè)計根據(jù)性狀判斷生物性別的實驗時,應(yīng)該選用顯性的雌性個體和隱性的雄性個體雜交。,考向1以案例分析的形式,考查X、Y染色體的特殊性及其上基因的遺傳特點,1.(2016北京海淀期末)果蠅的性別決定方式為XY型,其性染色體如下圖所示。X和Y染色體有一部分是同源區(qū)(片段),另一部分是非同源區(qū)(、片段)。下列敘述不正確的是(),A.X、Y的大小、形狀不同仍是一對同源染色體 B.交叉互換導致的基因重組只能發(fā)生在片段 C.片段上的基因控制的性狀在雌蠅中表現(xiàn)的概率高 D.片段上的基因控制的性狀只在雄蠅中表現(xiàn),答案CX、

13、Y的大小、形狀雖然不同,但仍是一對同源染色體,A正確;交叉互換是指同源染色體上非姐妹染色單體間的片段互換,B正確;若片段上的基因控制的性狀是隱性性狀,則該性狀在雄蠅中表現(xiàn)的概率高,C錯誤;片段上的基因只存在于Y染色體上,因此其控制的性狀只在雄蠅中表現(xiàn),D正確。,考向2以實例分析的形式,考查基因位置的判斷方法 2.果蠅的X、Y染色體(如圖)有同源區(qū)段(片段)和非同源區(qū)段(-1、-2片段)。有關(guān)雜交實驗結(jié)果如表。下列對結(jié)果的分析錯誤的是 (),A.通過雜交組合一,直接判斷剛毛為顯性性狀 B.通過雜交組合二,可以判斷控制該性狀的基因位于-1片段 C.片段的基因控制的性狀在子代中也可能出現(xiàn)性別差異 D

14、.減數(shù)分裂中,X、Y染色體能通過交叉互換發(fā)生基因重組的是片段,答案B根據(jù)雜交組合一中剛毛和截毛雜交,后代都是剛毛,可知剛毛是顯性性狀,A正確;根據(jù)雜交組合二不能確定基因在-1片段,如XbXb和XBYb雜交,后代雌性都是剛毛,雄性都是截毛,且比例為11,B錯誤;雄果蠅的X染色體只能傳給子代的雌性個體,Y染色體只能傳給子代雄性個體,故X、Y染色體片段上的基因控制的性狀在子代中可能出現(xiàn)性別差異,C正確;X和Y染色體的區(qū)段是同源區(qū)段,在減數(shù)分裂過程中可以發(fā)生交叉互換,D正確。,3.(2017課標全國)某種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基

15、因(M/m)控制,且黑毛對白毛為顯性。回答下列問題: (1)公羊中基因型為NN或Nn的表現(xiàn)為有角,nn無角;母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角,nn或Nn無角。若多對雜合體公羊與雜合體母羊雜交,則理論上,子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為;公羊的表現(xiàn)型及其比例為。 (2)某同學為了確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代中黑毛白毛=31,我們認為根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù),不能確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,還需要補充數(shù)據(jù),如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例,若,則說明M/m是位于X染色體上;若,則說明M/m是位于常染色體上。,(如A/a)位

16、于常染色體上時,基因型有種;當其僅位于X染色體上時,基因型有種;當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(如圖所示),基因型有種。,(3)一般來說,對于性別決定為XY型的動物群體而言,當一對等位基因,答案(1)有角無角=13有角無角=31 (2)白毛個體全為雄性白毛個體中雄性雌性=11 (3)357 解析本題主要考查基因的分離定律及伴性遺傳的相關(guān)知識。(1)多對雜合體公羊(基因型為Nn)與雜合體母羊(基因型為Nn)雜交,理論上,子一代母羊為1NN(有角)、2Nn(無角)、1nn(無角),即有角無角=13;子一代公羊為1NN(有角)、2Nn(有角)、1nn(無角),即有角無角=31。(2)若M/m位于X

17、染色體上,純合黑毛母羊(XMXM)與純合白毛公羊(XmY)雜交,子一代為XMXm和XMY,子二代為XMXM、XMXm、XMY和XmY,所以子二代中白毛個體全為雄性。若M/m 位于常染色體上時,遺傳與性別無關(guān),所以子二代白毛個體中雌性雄性=11。(3)當一對等位基因(A/a)位,于常染色體上,基因型有AA、Aa、aa 3種;當其僅位于X染色體上時,基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY,共5種;當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時,雌性個體的基因型有XAXA、XAXa、XaXa 3種,雄性個體的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4種,共有7種基因型。,考向3伴性遺傳中的致

18、死類考查 4.果蠅經(jīng)射線輻射處理后,其X染色體上可發(fā)生隱性突變,基因純合時可以引起胚胎致死(根據(jù)隱性純合子的死亡率,隱性致死突變分為完全致死突變和不完全致死突變)。將經(jīng)射線輻射后的一只雄果蠅與野生型純合雌果蠅交配得到F1,將F1單對交配,分別飼養(yǎng),根據(jù)F2的表現(xiàn)型及比例推測待測果蠅的變異情況(如圖所示)。下列說法不正確的是(),A.若不發(fā)生突變,則F2中雄蠅無隱性突變體 B.若發(fā)生隱性突變,則F2中顯性性狀隱性性狀=31 C.若發(fā)生隱性完全致死突變,則F2中雌雄=21 D.若發(fā)生隱性不完全致死突變,則F2中雌雄介于11和21之間,答案B若不發(fā)生突變,待測果蠅的基因型為XBY,則F2中雄蠅的基因型均為