2026届四川省高三高考生物一轮复习课件：第23讲 基因在染色体上和伴性遗传

第23讲 基因在染色体上和伴性遗传 孟德尔 萨顿 摩尔根 情景1：豌豆王子---孟德尔，凭借其一后花园的豌豆，发现了遗传因子的分离定律和自由组合定律，自此名声大燥，遗传界人人传颂，传着传着，也传到了萨顿和摩尔根的耳中。萨顿结合自己的观察，提出了自己的假说；而摩尔根想的却是：孟德尔的研究应该存在着漏洞，而我要找出这些漏洞！ 孟德尔 萨顿 摩尔根 考点一 基因在染色体上 独立性 形态结构 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 1.萨顿的假说 用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵子形成过程发现： Aa Dd aD AD Ad ad 看不见 染色体 推理 基因 看得见 平行关系 基因在染色体上 Aa Dd aD AD Ad a d 2.基因位于染色体上的实验证明 ——果蝇眼色的遗传实验分析 易饲养；生命周期短(约两周)；繁殖力强，子代数量多，材料易得；染色体数目少。 （1）果蝇的优点： （2）证明者： （3）研究方法： 摩尔根 假说-演绎法 ①果蝇的眼色杂交试验：观察现象，提出问题 如何解释白眼性状的表现 总是与性别相关联的现象？ 结果分析： a.F1全为红眼，说明 为显性； b.F2红眼和白眼的数量比为3:1， 说明符合 定律，红眼和白眼受 等位基因控制。 c.白眼性状的表现与_______相联系 红眼 分离 性别 一对 白眼性状只出现在雄性中吗？ （4）研究过程： 常染色体: 性染色体: 3对：ⅡⅡ，Ⅲ　Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ 雌性同型：ＸＸ 雄性异型：ＸＹ 果蝇染色体组成 一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有____种；当其位于X染色体上时，基因型有____种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，（如图所示），基因型有____种。 3 5 7 【假设二】控制眼色的基因位于X非同源区段，即非同源区段(I) 【假设三】控制眼色的基因在X-Y同源区段(Ⅱ)。 【假设一】控制眼色的基因位于Y非同源区段，即非同源区段(Ⅲ)。 ②提出假说，进行解释 （4）研究过程： × 任务一 ：写出假设二、 三的遗传图解 假说 【假设二】：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有 【假设三】：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有 对实 验现 象的 解释 遗传 图解 3:1 3:1 10 假说 【假设二】：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有 【假设三】：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有 测交 实验 遗传 图解 结果:上述两种假设均能解释实验一和实验二的现象,测交实验结果与演绎推理的预期结果均相符。 11 白眼（♀） 红眼（♂） × 隐雌 × 显雄（纯合子） ⑤补充实验，验证假说 为了验证假设，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即上述杂交实验的反交实验——白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配。 （4）研究过程： 假 说 补充 实验 遗传 图解 【假设二】：控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有。 【假设三】：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有。 ⑤补充实验，验证假说 演绎推理 实验验证 实验结果与【假设二】预测的一样，说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上。 ⑤补充实验，验证假说 决定果蝇眼色(红眼和白眼)的基因位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。 ⑥得出结论 摩尔根和他的学生们经过十多年努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第1个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图，说明基因在染色体上呈线性排列。 讨论： ①该染色体上控制白眼、棒眼、深红眼等属于等位基因么？ ②是否所有的基因都在染色体上？ 3.进一步研究 果蝇X染色体上一些基因示意图 不是，因为它们位于同一条染色体上。 不是。 真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上；原核生物没有染色体，基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上。 现代分子生物学技术将基因定位在染色体上 相 关 科 学 家 及 实 验 理论基础： 假 说： 实验证据： 孟德尔（豌豆，假说—演绎法） 摩尔根（果蝇，假说——演绎法） 孟德尔 萨顿 摩尔根 考点一 基因在染色体上 萨顿 基因在染色体上 基因的分离定律和自由组合定律 基因在染色体上 1、右图表示果蝇某一条染色体上的几个基因。下列有关该图的说法,正确的是( 　　) A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因 B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律 C.该染色体上的基因在后代的每个细胞中都能表达 D.该染色体上基因的遗传不遵循基因的自由组合定律 D 即时练习 2、下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列错误的是( ) A.在减数第一次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 B.在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 C.在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极 D.在有丝分裂后期，基因cn、cl与v、w分别移向细胞两极 D 3、下列有关人体性染色体的叙述,正确的是( 　　) A.体细胞中不存在性染色体 B.性染色体上基因的表达产物不只存在于生殖细胞中 C.在生殖细胞形成过程中X染色体和Y染色体不会发生联会 D.人体的每个初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y染色体 B 考点二 伴性遗传的特点与应用 原核生物、病毒等 蚯蚓、蜗牛等 大多数高等植物 玉米，豌豆等 鱼、鸟、哺乳动物等、银杏、柳、杨等 无性别： 有性别 雌雄同体 雌雄异体 动物： 植物 雌雄同花： 雌雄异花： 并非所有真核生物均有性染色体 性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中 性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因 没有 所有生物都有性染色体吗？ 没有 没有 有些有，有些没有 考点二 伴性遗传的特点与应用 1、性染色体与性别决定 方式 特点 例子 性染色体决定 XY型 雄性为XY、雌性为XX ZW型 雄性为ZZ、雌性为ZW 鸟类、鳞翅目昆虫和某些两栖类及爬行类动物 染色体组数决定 环境条件决定 雄性由未受精的卵发育而成 雌性由受精卵发育而来 由发育的早期阶段的温度、光照或营养等环境条件决定 蜜蜂、蚂蚁等 龟类、鳄类等 哺乳动物、果蝇、某些两栖类及雌雄异体植物等 蜂王 雄蜂 工蜂 考点二 伴性遗传的特点与应用 2、伴性遗传的概念 3、伴性遗传的性状表现为什么与性别有关？ 控制性状的基因位于性染色体上，遗传上总是和性别相关联 基因位于性染色体上，雌雄个体的性染色体组成不同 (1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲: ①男性的色盲基因一定传给_____,也一定来自_____,表现为交叉遗传特点。 ②若女性为患者,则其父亲和儿子_____是患者;若男性正常,则其___________也一定正常。 女儿 母亲 一定 母亲和女儿 ③这种遗传病的男性患者_____女性患者。 多于 “女病父子病” 考点二 伴性遗传的特点与应用 4.伴性遗传及其实例 (2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病: ①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给_____,也一定来自_____，即交叉遗传。 ②若男性为患者,则其母亲和女儿_____是患者;若女性正常,则其___________也一定正常。 ③这种遗传病的女性患者_____男性患者。 ④图中显示的遗传特点是_____________。 女儿 母亲 一定 父亲和儿子 多于 “男病母女病” 考点二 伴性遗传的特点与应用 世代连续遗传 4.伴性遗传及其实例 (3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症: ①患者全为男性,女性全部正常。 ②没有显隐性之分。 ③父传子,子传孙,具有___________。 世代连续性 考点二 伴性遗传的特点与应用 4.伴性遗传及其实例 (1)推测后代发病率,指导优生优育 婚配实例 生育建议及原因分析 男性正常×女性色盲 生        ; 原因：________________________ 抗VD佝偻病男×正常女 生     ; 原因:__________________________ 女孩  该夫妇所生男孩一定患色盲,而女孩正常 男孩 该夫妇所生女孩一定患病,而男孩正常 考点二 伴性遗传的特点与应用 5.伴性遗传的应用 (2)根据性状推断性别,指导生产实践 芦花(B)对非芦花(b)为显性,B/b基因位于Z染色体上,请设计选育“非芦花雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。 芦花 母 鸡 非芦花公鸡 5.伴性遗传的应用 (2)根据性状推断性别,指导生产实践 芦花(B)对非芦花(b)为显性,B/b基因位于Z染色体上,请设计选育“非芦花雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。 ③选择子代:从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。 ①选育雌鸡的杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。 ②遗传图解 √ 5.伴性遗传的应用 检测： 判断下列关于性染色体相关叙述 (1)人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体(　 　) (2)性染色体上的基因都与性别决定有关(　 　) (3)只有具性别分化的生物才有性染色体之分(　 　) (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)性染色体上的基因都随性染色体传递(　 　) (6)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(　 　) × × √ × √ √ 例3.（2020·课标Ⅰ）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是（ ） A. 长翅是显性性状还是隐性性状 B. 亲代雌蝇是杂合子还是纯合子 C. 该等位基因位于常染色体还是X染色体上 D. 该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在 C 考点三、基因在染色体上的位置判断 例4. 根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断   灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8 据表格信息：灰身与黑身的比例， ，故为 染色体遗传。 直毛与分叉毛的比例， ，故为 染色体遗传。 子代雌雄果蝇灰身和黑身之比均为 3：1 子代雌全为直毛，雄中直毛和分叉毛之比为1：1 常 X 考点三、基因在染色体上的位置判断 总结 ：1、判断基因是位于常染色体上还是性染色体上   统计法： 如果某种性状在雌雄中的比例一样，无性别之分，则为常染色遗传， 如果某种性状在雌雄中比例不同，则为伴性遗传。 考点三、基因在染色体上的位置判断 例5.果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。现有以下两只果蝇的遗传学实验： 实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼∶白眼＝3∶1。 实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇＝1∶1∶1∶1。 请回答下列问题：(1)从实验一中可知________为显性性状。 (2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路： ①在实验一的基础上，观察子代__________________，如果子代__________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 ②从实验二的子代中选取______________________________进行杂交，如果后代__________________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 红眼 白眼果蝇的性别 白眼果蝇全为雄性 红眼雄果蝇和白眼雌果蝇 雌性全为红眼,雄性全为白眼 考点三、基因在染色体上的位置判断 1、判断基因是位于常染色体上还是性染色体上 ----②杂交法 未知显隐性 ①方法： ②结果预测及结论 已知显隐性 ①方法： ②结果预测及结论   正交和反交 隐性雌性（同型染色体）×显性雄性（异型染色体） 若正、反交结果相同，则该基因位于常染色体上。 若正、反交结果不同，且子代性状表现与性别有关，则该基因位于性染色体上。 若子代中雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则该基因位于X染色体上。 若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比，则基因位于常染色体上。 考点三、基因在染色体上的位置判断 例6.（节选）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： （2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论） 答案 选择①×②杂交组合进行正反交,观察F中雄性个体的表型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。 即时练习 .已知果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和等位基因所在的染色体是未知的。现有纯种圆眼和棒眼雌雄果蝇若干，某研究小组从中选取亲本进行了杂交实验，结果如图。据实验结果回答下列问题： (1) 仅根据实验结果，能否推断出控制眼形的基因是位于X染色体上还是常染色体上？ 说明理由： (2)根据实验结果推断棒眼对圆眼为 _______ (填“显性”或“隐性”)性状。 (3)为验证以上推断，研究小组的成员从F2果蝇中选择材料，设计了两个不同的杂交实验，都能独立证明以上推断，请你写出支持以上推断的杂交组合及对应的预期实验结果。(要求：每个实验只用1个杂交组合) (1)能推断出控制眼形的基因位于X染色体上若位于常染色体上,F2的性状分离比为3∶1,与实验结果不符 ①杂交组合: F2中圆眼的雌雄果蝇杂交﹐预期结果:子代中圆眼雌果蝇︰圆眼雄果蝇︰棒眼雄果蝇=2:1:1 ②杂交组合: F2中棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交﹐预期结果:子代中圆眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇= 1∶ 1 隐形 2、判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上 ⑴方法： ⑵结果预测及结论 隐性雌性×纯合显性雄性 ①若子代全表现为显性性状，则该基因位于X、Y的同源区段。 ②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则该基因仅位于X染色体上。 例7. 人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。 下列有关叙述错误的是(　　) A．若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的，则患者均为男性 B．若X、Y染色体上存在一对等位基因，则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上 C．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的，则男性患者的儿子一定患病 D．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的，则患病女性的儿子一定是患者 C 例8、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）；另一部分是非同源的（甲图中的Ⅱ－1、Ⅱ－2片段）。请回答： ⑴人类的血友病基因位于甲图中的 片段。 ⑵在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能发生互换，发生互换的是甲图中的 片段。 ⑶某种遗传病的遗传系谱如乙图所示，则控制该病的基因很可能位于甲图中的 片段。 ⑷假设控制某个相对性状的基因A（a）位于甲图所示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的比例一定相同吗？试举一例。 Ⅱ－2 Ⅰ Ⅱ－1 不一定。例如母本为X a X a，父本为X a YA，则后代男性个体为X a YA ，全部表现为显性性状；后代女性个体为X a X a，全部表现为隐性性状 例9、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。 （1）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，雄性全部表现为刚毛，雌性全部表现为截毛（用杂交实验的遗传图解表示即可） 　XbXb　　　×　　　XBYB 　　　　 截毛雌蝇　　 　　　刚毛雄蝇 ↓ 　　　　 XbYB　　　×　　　XbXb 　　　 F1　 刚毛雄蝇　　 截毛雌蝇 ↓ 　　 　　　　 XbXb　　 XbYB 雌蝇均为截毛　雄蝇均为刚毛   3、判断常染色体还是X、Y染色体同源区段上： 方法：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。 结果预测及结论： 若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体。若F2中雄性都是显性性状，雌性有显性和隐性性状，则该基因位于XY的同源区段。 $$