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高中生物奥赛专题讲座2(细胞质遗传和细胞核遗传)


专题五:生物的遗传

细胞质遗传和细胞核遗传

线粒体 叶绿体

质基因

细胞核

核基因

明确考纲要求:
1.细胞质遗传的机理及特点 2.孟德尔遗传定律的实质及应用 3.性别决定与伴性遗传的相关知识 4.如何判断生物性状的遗传方式等

果蝇

常染色体 性染色体
雌性 雄性

Y染色体 Y非同源区段 … … XY同源区段 XY同源区段

X非同源区段

X染色体

线粒体 叶绿体

质基因

年德国生物学家科伦斯----紫茉莉质体遗传试验 二、1909年德国生物学家科伦斯 紫茉莉质体遗传试验 年德国生物学家科伦斯 接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 种子发育成的植株 绿色 绿色 绿色 白色 花斑 绿色 白色 白色 白色 花斑 绿色、白色、 绿色 绿色、白色、花斑 花斑 绿色、白色、 白色 绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑 花斑 绿色、白色、

细 胞 质 遗 传 的 系 谱 图:

c c c c

遗传特点:母系遗传 (遗传与性别无关)

正交
× 母本 父本

反交
× 母本 父本

(显性性状) (母本性状)

核基因

质基因

年德国生物学家科伦斯----紫茉莉质体遗传试验 二、1909年德国生物学家科伦斯 紫茉莉质体遗传试验 年德国生物学家科伦斯 接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 种子发育成的植株 绿色 绿色 绿色 白色 花斑 绿色 白色 白色 白色 花斑 绿色、白色、 绿色 绿色、白色、花斑 花斑 绿色、白色、 白色 绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑 花斑 绿色、白色、

基因分离定律的实质:
在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上 的等位基因,具有一定的独立性,生物体在减数 分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的 分开而分离,分别进入到两个配子中,独立的随 配子遗传给后代。

基因自由组合定律的实质:
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或 组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的 过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同 时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

Y染色体 Y非同源区段 XY同源区段 XY同源区段

X非同源区段

X染色体

伴Y染色体基因遗传的系谱图: 染色体基因遗传的系谱图: 基因遗传的系谱图
cv

cv

cv

cv

cv

cv

cv

cv

遗传特点:
传男不传女. (雄性遗传) 父传子、子传孙、子子孙孙无穷尽也

Y染色体 (雄性遗传) Y非同源区段 XY同源区段 XY同源区段 显性基因: X非同源区段 隐性基因: X染色体

红绿色盲(伴X隐性遗传)的系谱图:
XbY XbXb XbY XbY

隔代遗传, 重男轻女, 母患子必患 女患父必患 (交叉遗传)

(隐性看女病,女病看父子,父子不患非伴性) 隐性看女病,女病看父子,父子不患非伴性)

抗维生素D佝偻病(伴X显性遗传)的系谱图:
连续遗传, 重女轻男, 父患女必患 子患母必患 (交叉遗传)

c

(显性看男病,男病看母女,母女不患非伴性) 显性看男病,男病看母女,母女不患非伴性)

Y染色体 (雄性遗传) Y非同源区段

伴 性 连续遗传, 显性基因: 交 遗 重女轻男. X非同源区段 叉 传
XY同源区段 XY同源区段 X染色体 遗 隐性基因: 隔代遗传, 传 重男轻女.

若X.Y染色体上都可以具有显性基因(A)和隐性基 因(a),则在群体中,共有几种基因型.

雌性: XAXA 雄性: XAYA

XAXa XaXa XAYa XaYA XaYa

XY同源区段 XY同源区段

雌蝇的性染色体

雄蝇的性染色体

雌性 XAXA 雄性
XAYA

XAXa XAYa

XaXa XaYA XaYa

P XAXa XAXAYa X_ Y_ P X XA X

P X _X _ XAXaYA XaYA P X XA X XaYa F1 XAXa XaXa XAYA XaYA 全为显性

全为显性 F1 XAXA XAXa XAYa
P XaXa X Xa Y a P XaXa X XAYa

显性1 隐性1 显性1 隐性1 雌全显性 显性1:隐性1 显性1:隐性1 雄全显性
P XAXa X XaYa P AXa XaXaa X AYaYA aYa XaX X Xa X F1 X F1

全为隐性
XaYa

F1

XAXa

显1:隐1a
X

Xa

显1:隐1 a A
X Y

雌显 雄隐

雌隐

雄显

Y染色体 (雄性遗传) Y非同源区段

伴 性 连续遗传, 显性基因: 交 遗 重女轻男. X非同源区段 叉 传
XY同源区段 XY同源区段 X染色体 遗 隐性基因: 隔代遗传, 传 重男轻女.

感悟高考: (2005.广东)甲图为人的性染色体简图。
X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中I片段),该部分基 因互为等位:另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ—1, Ⅱ—2片段),该部分基因不互为等位。请回答:

(1)人类的血友病基因位于甲图中的 片段。 (1)人类的血友病基因位于甲图中的Ⅱ-2 片段。 (2)在减数分裂形成配子过程中, (2)在减数分裂形成配子过程中,x和Y染色体能通过互换发生基 在减数分裂形成配子过程中 Ⅰ 因重组的是甲图中的 片段。 片段。

(3)某种病的遗传系谱如乙图, (3)某种病的遗传系谱如乙图,则控制该病的基因很可 某种病的遗传系谱如乙图 片段。 能位于甲图中的Ⅱ-1 片段。 (4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X (4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y 假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示 片段, 染色体的I片段,那么这对性状在后代男女个体中表现 型的比例一定相同吗? 型的比例一定相同吗?试举一例 不一定。

P XAXa X XAYa F1 XAXA XAXa XAYa XaYa

P

XAXa X XaYA XAYA XaYA

雌全显性 显性1:隐性1 显性1:隐性1 雄全显性 显性1 隐性1 显性1 隐性1
P F1 XaXa X XaYA XaXa XaYA

F1 XAXa XaXa

P XaXa X XAYa F1 XAXa

雌显 雄隐

XaYa

雌隐

雄显

P XAXA X X_ Y_

P X _X _ X XA YA

全为显性
P XaXa X Xa Y a

全为显性
P XAXa X XaYa F1 XAXa XaXa XAYa XaYa

全为隐性

显1:隐1

显1:隐1

Y染色体 (雄性遗传) Y非同源区段

伴 性 连续遗传, 显性基因: 交 遗 重女轻男. X非同源区段 叉 传
XY同源区段 XY同源区段 X染色体 遗 隐性基因: 隔代遗传, 传 重男轻女.

(2004.江苏)玉米正常植株叶片为绿色, (2004.江苏)玉米正常植株叶片为绿色,患一种遗传病后 江苏 植株的叶片具有白色条斑,或为不能成活的白化苗。 植株的叶片具有白色条斑,或为不能成活的白化苗。显微 镜观察发现,白化苗和白色斑处的叶肉细胞不含叶绿体。 镜观察发现,白化苗和白色斑处的叶肉细胞不含叶绿体。 有人为了探索该病的遗传机理, 有人为了探索该病的遗传机理,用人工授粉的方法进行了 如下实验。根据下列实验结果回答问题: 如下实验。根据下列实验结果回答问题: (1)实验一 P F1 ♀条斑叶 x 绿色叶 绿色体♂ 绿色体♂ 条斑叶或白色叶

感悟高考:

重复该实验,后代的性状不出现一定的分离比。 重复该实验,后代的性状不出现一定的分离比。 实验结果显示,母本患条斑病时, 实验结果显示,母本患条斑病时,该病通过细胞质遗传方 式遗传。 式遗传。

(2004.江苏)玉米正常植株叶片为绿色, (2004.江苏)玉米正常植株叶片为绿色,患一种遗传病后 江苏 植株的叶片具有白色条斑,或为不能成活的白化苗。 植株的叶片具有白色条斑,或为不能成活的白化苗。显微 镜观察发现,白化苗和白色斑处的叶肉细胞不含叶绿体。 镜观察发现,白化苗和白色斑处的叶肉细胞不含叶绿体。 有人为了探索该病的遗传机理, 有人为了探索该病的遗传机理,用人工授粉的方法进行了 如下实验。根据下列实验结果回答问题: 如下实验。根据下列实验结果回答问题:
(2)实验二 P F1 F2 表现型比例 绿色体♂ ♀条斑叶 x 绿色体♂ 绿色体
x

绿色叶 3 :

条斑叶或白色叶 1

重复该实验,后代的性状分离比始终为3 重复该实验,后代的性状分离比始终为3 :1。 实验二结果显示,母本正常时, 控制。 实验二结果显示,母本正常时,该病的遗传受细胞核基因控制。

(2006.全国卷)从一个自然果蝇种群中选出一部分 未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种 体色的果蝇的数量相等,每种体色的果蝇雌雄各 半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基 因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符 合遗传的基本规律。
(1)种群中个体的繁殖将各自的遗传物质(基因) 传递给后代。 (2)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定, 可采用的杂交方法是 正交和反交 。 (3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇的 种群中控制体色的基因型有 3 种;如果控制体色的基因 位于x染色体上,则种群中控制体色的基因型有 5 种。

AA Aa aa

XAXA

XAXa

XaXa XAY XaY

(2006.全国卷2)玉米子粒的胚乳黄色(A)对白色(a)为显形, 非糯(B)对糯(b)为显性。两对性状自由组合。今有两种基因 型纯合的玉米子粒,其表现型为:黄色非糯、白色糯。 (1)请用以上两种玉米子粒作为亲本,通过杂交实验获 得4种子粒,表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、 白色糯,比例接近1:1:1:1(用遗传图解回答)。若亲 本不变,要获得上述4种子粒,但比例接近9:3:3:1, 则这个杂交实验于前一个杂交实验的主要区别是什么? (用文字回答) P AABB X aabb F1 AaBb AaBb X aabb

AaBb: Aabb: aaBb: aabb 1 : 1 : 1 :1 前一个实验是进行测交,后一个实验是进行自交

(2006.全国卷2)玉米子粒的胚乳黄色(A)对白色(a)为 显形,非糯(B)对糯(b)为显性。两对性状自由组合。今有 两种基因型纯合的玉米子粒,其表现型为:黄色非糯、 白色糯。 (2)如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂,纯合黄色非 糯玉米抗该除草剂,其抗性基因位于叶绿体的DNA上, 那么,如何用这两种玉米亲本通过杂交实验获得抗该除 草剂的白色糯玉米。 P AABB♀ X aabb♂ ♀ ♂
抗性

AaBb ♀ X aabb ♂
抗性

F1

AaBb
黄色非糯(抗性)

AaBb: Aabb: aaBb: aabb
黄色非糯 黄色糯 白色非糯 白色糯

第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米

下表是对某地区的某种遗传病的调查结果。其 等位基因用P和p表示。请分析回答
组别 一 二 三 四
婚配方式

父 母 患病 患病 正常 患病 患病 正常 正常 正常

子 女 家庭 数量 正常 患病 正常 患病 2 0 0 0 2 160 66 21 59 19 155 71 16 60 16 218 102 15 115 20

1)根据上表中调查结果可知,该病属于 隐 (显、隐) 性遗传,判断理由是 。 在第四组婚配方式中,双亲均正常,但有患病子女 的出现。

下表是对某地区的某种遗传病的调查结果。其 等位基因用P和p表示。请分析回答
组别 一 二 三 四 婚配方式 父 患病 正常 患病 正常 母 患病 患病 正常 正常 家庭 数量 2 160 155 218 子 正常 0 66 71 102 患病 0 21 16 15 正常 0 59 60 115 女 患病 2 19 16 20

2)致病基因位于 常 染色体上,判断理由是 . ①由于该病为隐性,在第二组婚配方式中,父亲正常, 女儿患病(或母亲患病,儿子正常),则致病基因不可能 在X染色体上; ②在调查的人群中,该病在男性中的患病率与在女性中 的患病率基本一致。

(2007.全国卷)已知果蝇的刚毛和截毛这对相对性状由 X和Y染色体上的一对等位基因控制,刚毛基因(B)对 截毛基因(b)为显性。现有基因型为XBXB 、XBYB、 XbXb、 XbYb 四种果蝇。 (2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂 交,使最终获得的后代果蝇中,雌性全部为截毛,雄性 全部为刚毛,应如何进行实验?(由杂交实验的遗传图 解表示即可) P XbXb X 截毛雌蝇 F1 XByB 刚毛雄蝇

XbYB X XbXb 刚毛雄蝇 截毛雌蝇 XbXb XbyB 雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛

谢谢


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