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第三讲 基因在染色体上和伴性遗传


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第三讲

基因在染色体上和伴性遗传

结束

第一单元 遗传的基本规律与伴性遗传

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基因在染色体上和伴性遗传

生物

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基因在染色体上和伴性遗传

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[循着图示· 想一想]

知识点一

基因在染色体上

研究方法 萨 ――――→ 类比推理 顿 核心内容 假 ――――→ 基因在染色体上 依据 说 ――→ 基因和染色体的行为存在明显的平行关系

生物

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知识点二

伴性遗传

生物

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[结合题目· 试一试]
1.判断有关基因在染色体上说法的正误 (1)基因在染色体上的提出者是萨顿,证明者是摩尔根
位于染色体上
基因
于X染色体上

(√ )
(× )
(√)
(√)

(2)萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都
(3)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多
(4)摩尔根利用假说—演绎法,证明控制果蝇红、白眼的基因位

(5)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合说明核基因和 染色体行为存在平行关系
生物

(2010· 海南卷T14B)(√ )

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2.判断有关伴性遗传叙述的正误 (1)性染色体上的基因都与性别决定有关
(2012· 江苏卷T10A)(×)

(2)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 (2012· 江苏卷T10A)(√) (3)性别既受性染色体控制,又与部分基因有关 (√ )

(4)含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子 (× ) (5)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个
表现型正常的女儿,该女儿与一个表现型正常的男子结婚, 生出一个红绿色盲基因携带者的概率是 1/4 (2010· 海南卷T15B)(×)
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3.连线下列伴性遗传病的类型、实例及特点

生物

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考点一

性染色体与伴性遗传

[必备知能]
1.性染色体决定性别的类型

类型 性别 体细胞 染色体组成 性细胞 染色体组成 实例
生物

XY型 雌 雄 雌

ZW型 雄

2A+XX
A+X

2A+XY
A+X A+Y

2A+ZW
A+Z A+W

2A+ZZ
A+Z

人等大部分动物

鳞翅目昆虫、鸟类

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2.常见XY型伴性遗传的类型及遗传特点
类型
模型 图解 判断 父传子、子传孙, 双亲正常子病;母病 依据 具有世代连续性 子必病,女病父必病 没有显隐性之分, 男性患者多于女性患 规律 患者全为男性,女 者;具有隔代交叉遗 性全部正常 传现象 人类红绿色盲、血友 举例 人类外耳道多毛症 病
生物

伴Y遗传

伴X隐性

伴X显性

父病女必病, 子病母必病 女性患者多于 男性;具有连 续遗传现象 人类抗维生素D 佝偻病

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[易误提醒]
有关伴性遗传的三个易误点

(1)混淆X、Y染色体的来源及传递规律。
①X1Y中X1来自母亲,Y来自父亲,向下一代传递时,X1只 能传给女儿,Y则只能传给儿子。

②X2X3中X2、X3一条来自父亲,一条来自母亲。向下一代传 递时,X2、X3任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
③一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿,则女儿 中来自父亲的都为X1,且是相同的;但来自母亲的可能为 X2,也 可能为X3,不一定相同。
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(2)X、Y染色体上也存在等位基因。
X和Y染色体有一部分不同源,但也有 一部分是同源的。二者关系如右图所示。 由图可知,在X、Y的同源区段,基因 是成对的,存在等位基因,而非同源区段 则相互不存在等位基因。

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(3)误认为X、Y同源区段上的遗传与性别无关。 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♂

♀XaXa

×

XAYa♂

XaYA

XaXa

XAYa

XaYa

(♂全为显性)(♀全为隐性) (♀全为显性)(♂全为隐性)

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[必明考向]
考向一 考查生物性别决定的方式

1.(2014· 上海高考)蜜蜂种群由蜂王、工蜂和雄蜂组成,如下图显 示了蜜蜂的性别决定过程,据图判断,蜜蜂的性别取决于 ( )

A.XY性染色体 C.性染色体数目

B.ZW性染色体 D.染色体数目

解析:从图中可看出,染色体数为 32 的都发育为雌蜂,而染色 体数为 16 的都发育为雄蜂, 所以蜜蜂的性别快定于染色体数目。
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2.染色体组成为 XXY 的人发育成男性,但染色体组成为 XXY 是果蝇却 发育成雌果蝇,由此推测人和果蝇的性别决定差异在于 ( ) A.人的性别主要取决于 X 染色体数目,而果蝇取决于 Y 染色体数目 B.人的性别主要取决于是否含有 X 染色体,而果蝇取决于 X 染色体 数目 C.人的性别主要取决于是否含有 Y 染色体,而果蝇取决于 X 染色体 数目 D.人的性别主要取决于 X 染色体数目,果蝇取决于是否含有 Y 染色 体

解析:染色体组成为 XY 和 XXY 的人都为男性,所以人的性别 主要取决于是否含有 Y 染色体;染色体组成 XX 和 XXY 的果蝇 都为雌性,所以果蝇的性别取决于 X 染色体的数目。
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考向二

考查伴性遗传的类型及遗传特点
( )

3.(2015· 肇庆模拟)人类的红绿色盲是典型的伴 X 隐性遗传病。下 列有关伴 X 隐性遗传病的叙述正确的是 A.患者通常为女性 B.儿子的患病基因一定是由其母亲传递的 C.父母正常,女儿可能是患者 D.双亲若表现正常,则后代都正常

解析:人类的伴 X 染色体隐性遗传病患者男性多于女性, 儿 子 Y 染色体来自父亲,位于 X 染色体上的患病基因一定是 由其母亲传递的;父亲正常,则女儿一定正常;双亲表现正 常,但儿子有可能患病。
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4.(2014· 安徽高考)鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色 受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个 纯合品种,均为红色眼。根据下列杂交结果,推测杂交 1的 亲本基因型是 杂交1 ♂甲×乙♀―→雌雄均为褐色眼 杂交2 ♀甲×乙♂―→雄性为褐色眼、雌性为红色眼 A.甲为AAbb,乙为aaBB B.甲为aaZBZB,乙为AAZbW C.甲为AAZbZb,乙为aaZBW D.甲为AAZbW,乙为aaZBZB
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(

)

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解析:依杂交1可知,褐色为显性;依杂交2可知,眼色性状与性 别有关,为伴性遗传。结合题意可知,褐色眼个体的基因型为 A_ZB_;纯合红色眼个体的基因型有AAZbZb(♂)、AAZbW(♀)、 aaZBZB(♂)、aaZBW(♀)、aaZbZb(♂)、aaZbW(♀)。只有甲 aaZBZB(♂)与乙AAZbW(♀)杂交,甲aaZBW(♀)与乙AAZbZb(♂) 杂交,才分别符合杂交组合1和杂交组合2的结果。

答案:B

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考点二

遗传系谱图中性状遗传方式的判断

[必备知能]

1.首先确定是否为伴Y遗传
(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父 亲、儿子全为患者,则为伴Y遗传。如下图:

(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴 Y遗传。
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2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传

(1)“无中生有”是隐性遗传病,如下图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病,如下图2。

3.确定是常染色体遗传还是伴X遗传

(1)在已确定是隐性遗传的系谱中:

①若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴 X隐性 遗传,如下图1。
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②若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体 隐性遗传,如下图2。

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(2)在已确定是显性遗传的系谱中:
①若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴 X显性 遗传,如下图1。

②若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体 显性遗传,如下图2。

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4.若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传 病;再根据患者性别比例进一步确定,如下图:

(2)如下图最可能为伴X显性遗传。

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[学法指导]
“三步法”快速突破遗传系谱题

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[必明考向]
考向一 以遗传系谱图为载体,判断性状遗传方式
1. (2015· 大连模拟 )遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个 甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,相关叙述 正确的是 ( )

A.甲病不可能是镰刀型细胞贫血症
由系谱中 Ⅰ Ⅰ2 正常,生下的 Ⅱ 单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病; B.乙病的遗传方式可能是伴 X显性遗传 对于甲病, Ⅱ 2/3 ,若 Ⅱ4 不含致病基因,则 Ⅲ1 1和 2 患病可知,甲病是常染色 3 是杂合子的概率为 体上的隐性遗传病,镰刀型细胞贫血症也是常染色体上的隐 携带甲病致病基因的概率是 1/3。 C.两病都是由一个致病基因引起的遗传病 乙病若是伴 X 显性遗传病,则 Ⅱ5 患病,其女儿都应患病,但 Ⅲ3 、 性遗传病; Ⅲ 4、 Ⅲ X显性遗传病; 5都正常,因此判断乙病不是伴 D.若Ⅱ 不含致病基因,则Ⅲ 携带甲病致病基因的概率是 1/3
4 1

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2.(2014· 全国卷Ⅱ)山羊性别决定方式为XY型。下图所示的系谱 图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表 现者。已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变 异和基因突变的条件下,回答下列问题:

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(1)据系谱图推测,该性状为________(填“隐性”或“显性”)性 状。

(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基 因的遗传规律,在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个 体是________(填个体编号)。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是 杂合子的个体是________,可能是杂合子的个体是________(填 个体编号)。

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解析:(1)由于图中Ⅱ1和Ⅱ2不表现该性状而生下具有该性状的公 羊,说明该性状为隐性性状。(2)若控制该性状的基因位于Y染色 体上,则该性状只在公羊中体现,不在母羊中体现; Ⅱ3(具有该 性状)后代Ⅲ3应无该性状,而Ⅲ4应具有该性状;Ⅱ1(不具有该性 状)后代Ⅲ1应该不具有该性状,因此在第Ⅲ代中表现型不符合该 基因遗传规律的个体是Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4。(3)若控制该性状的基因仅 位于X染色体上,Ⅲ1具有该性状,而Ⅱ2不具有该性状,则Ⅱ2肯 定为杂合子。由于Ⅲ3是具有该性状的母羊,Ⅱ4是不具有该性状 的母羊,则Ⅱ4肯定为杂合子。由于Ⅱ3是具有该性状的公羊,Ⅰ2
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是不具有该性状的母羊,则Ⅰ2肯定为杂合子,因此系谱图中一定 是杂合子的个体是Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4。由于Ⅲ1是具有该性状的公羊, 则其X染色体一定来自Ⅱ2(杂合子),而Ⅱ1是不具有该性状的公 羊,因此系谱图中可能是杂合子的只有Ⅲ2。

答案:(1)隐性 (3)Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4

(2)Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4 Ⅲ2

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考向二

遗传概率的计算

3.(2014· 山东高考)某家系的遗传系谱图及部分个体基因型如下 图所示,A1、A2、A3 是位于 X 染色体上的等位基因。下列 推断正确的是
A.Ⅱ2 基因型为 XA1XA2 的概率是 1/4 B.Ⅲ1 基因型为 XA1Y 的概率是 1/4 C.Ⅲ2 基因型为 XA1XA2 的概率是 1/8 D.Ⅳ1 基因型为 XA1XA1 的概率是 1/8

(

)

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解析:由图示可知Ⅰ1 的基因型为 XA1Y,Ⅰ2 的基因型为 XA2XA3、 故Ⅱ2、Ⅱ3 的基因型为 1/2XA1XA2、1/2XA1XA3。Ⅱ2、Ⅱ3 产生的配 子的基因型为 1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3,Ⅲ1 为男性,由Ⅱ1 产生的 含 Y 的配子与Ⅱ2 产生的含 X 的配子结合而成的受精卵发育而来, 故Ⅲ1 的基因型是 1/2XA1Y、 1/4XA2Y、 1/4XA3Y。Ⅱ4 的基因型为 XA2Y,产生的含 X 的配子只有 XA2,Ⅱ3 产生的配子的基因型为 1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3,Ⅲ2 为女性,故其基因型为 1/2XA1XA2、 1/4XA2XA3、1/4XA2XA2。Ⅲ1 产生含 XA1 的配子的概率是 1/2,Ⅲ2 产生含 XA1 的配子的概率是 1/4,因此Ⅵ1 基因型是 XA1XA1 的概率 为 1/2× 1/4=1/8。
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答案:D

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4.(2014· 广东高考)下面是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病 的系谱图,其基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴 性遗传病,Ⅱ7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生 新的基因突变的情况下,请回答下列问题:

(1)甲病的遗传方式是_______,乙病的遗传方式是_______, 丙病的遗传方式是_________,Ⅱ6的基因型是________。
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(2)Ⅲ13患两种遗传病的原因是____________________________ ___________________________________。

(3)假如Ⅲ15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者 的概率是1/100,Ⅲ15和Ⅲ16结婚,所生的子女只患一种病的概 率是________,患丙病的女孩的概率是________。
(4)有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的。启动子缺失 常导致________缺乏正确的结合位点,转录不能正常起始,而 使患者发病。

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解析:(1)甲是伴性遗传病,根据Ⅱ7不患病而Ⅲ14患病,可知甲病 的遗传方式为伴X染色体显性遗传;Ⅱ7不携带乙病致病基因,Ⅱ6 女性不患乙病,二者所生男孩(Ⅲ12、Ⅲ13)患乙病,可推出乙病为 伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ10与Ⅱ11都不患丙病却生下患丙病的 Ⅲ17,可推出丙病为常染色体隐性遗传病; Ⅰ1只患甲病,其基因 型为XABY,又因为Ⅲ12只患乙病,其基因型为XabY,故Ⅱ6的基因 型有两种:DDXABXab或DdXABXab。(2)由于Ⅱ6既携带甲种致病基 因,又携带乙种致病基因,而Ⅱ7不携带甲和乙两种致病基因,所 生Ⅲ13患有甲、乙两种病,也就是说Ⅱ6女性因发生交叉互换导致 两条X染色体中有一条同时携带甲、乙两种致病基因。 (3)由Ⅲ15、
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Ⅲ16表现型知其后代不可能患甲病,故可不考虑甲病相关基因, 则Ⅲ15的基因型为1/100DdXBXb、99/100DDXBXb,Ⅲ16的基因型为 1/3DDXBY、2/3DdXBY,后代患乙病的概率为1/4,患丙病的概率 为1/100× 2/3× 1/4=1/600,故只患一种病的概率为1/4× 599/600+3/4 × 1/600=301/1 200。(4)启动子是使目的基因开始转录的起点,识 别启动子的是RNA聚合酶。

答案:(1)伴X染色体显性遗传 体隐性遗传

伴X染色体隐性遗传

常染色

DDXABXab或DdXABXab

(2)Ⅱ6在形成卵细胞时发生交叉互换,使 X染色体上同时携带了 甲、乙两种病的致病基因 (3)301/1 200 1/1 200
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(4)RNA聚合酶

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“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算方法

(1)由常染色体上的基因控制的遗传病:
①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。

②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病:

①若病名在前、性别在后,则从全部后代中找出患病男 (女), 即可求得患病男(女)的概率。

②若性别在前、病名在后,求概率时只考虑相应性别中的发病 情况,如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
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遗传方式判断的实验设计与分析

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[典例]

(2015· 咸宁联考)野生型果蝇(纯合体)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 遗传方式,设计了如下图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色 体放大图如下图乙所示。据图分析回答下列问题:

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考查性状显隐性的判断

?1?相对性状的亲本杂交,F1中表现的性 状为显性。
(1)由图甲中F1 可知,果蝇眼形的

?2?相同性状的亲本,后代所出现的新性 状为隐性性状。

圆眼 是显性性状。 _____

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(2)①若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1, 判断常染色体遗传和伴性遗传 且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒 眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于

一般根据性状与性别的关系 判断,若子代性状与性别无 关,则为常染色体遗传;若 子代性状与性别相联系,则 为伴性遗传。

常 染色体上。 ___
②若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1, 但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆

X染色体 眼、棒眼的基因可能位于________
X和Y染 的Ⅱ区段 ,也可能位于_________ _________
色体的Ⅰ区段(顺序可颠倒) 。 _________________________
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(3)请从野生型、 F1、 F2 中选择合适的个体, 设计方案, 对上述 (2)② 中的问题作出进一步判断。

实验步骤: 棒眼雌果蝇 ; ①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到___________ 野生型雄果蝇 交配,观察子代中有没有 棒眼雌果蝇 与_____________ ②用___________
棒眼 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,则圆、棒眼基因位于 ____ X染

色体的特有区段 Ⅱ; _________________

X、Y染 ②若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于 _______
色体的同源区段Ⅰ 。 _________________
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考查隐性雌×显性雄在遗传方式判断中的应用 (1)在常染色体上还是在X染色体上: a.若子代中雌性全为显性,雄 隐性雌 性全为隐性?在X染色体上 ×? b.若子代中雌性有隐性,雄性 显性雄 中有显性?在常染色体上 (2)在X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上: a.若子代所有雄性均为显性性状?位于同 隐性雌 源区段上 × ? b.若子代所有雄性均为隐性性状?仅位于 纯合显性雄 X染色体上
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“课后提能”见“课时跟踪检测(十七)”

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