内容正文:
一轮复习
第17讲
基因在染色体上
与伴性遗传
考点
01
02
03
伴性遗传
基因在染色体上
基因在染色体上的位置判断与实验设计
04
人类遗传病与遗传系谱图的分析
1903年,美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料,研究精子和卵细胞的形成过程。
1、萨顿的假说
沃尔特·萨顿
孟德尔假设的一对遗传因子,它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似……
提出假说:基因(遗传因子)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。
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
基因成对
存在
成对的同源染色体一条来自父方,一条来自母方。
成对的基因一个来自父方,一个来自母方。
基因行为
染色体行为
体细胞
染色体成对
存在
只有成对染色体中的一条
配子
来源
P
配子
F1
只有成对的基因中的一个
P
配子
F1
♂
♀
D
d
Dd
DD
♂
dd
♀
×
×
染色体配子形成和受精过程中有相对稳定的结构。
杂交过程中基因保持完整性和独立性。
传递性质
1、萨顿的假说
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
依据?
R
r
基因行为
染色体行为
非等位基因在形成配子时自由组合
行为
变化
非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合
YyRr
Y
y
YR
Yr
yR
yr
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
看得见的
染色体
基因在染色体上
类比推理
基因
看不见的
1、萨顿的假说
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
依据:基因和染色体的行为 存在着明显的平行关系
高茎
矮茎
×
减数
分裂
受精
减数
分裂
高茎
P
配子
F1
D D
D
D d
d d
d
减数
分裂
F1配子
高茎
高茎
矮茎
高茎
d d
D D
D d
D d
d
D
d
D
【活动】分析减数分裂中基因和染色体的关系
参考萨顿的假说,请你在图中染色体上标注基因符号(D或d),解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。(图中染色体上黑色横线代表基因的位置)。
萨顿的假说一定正确吗?
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
(1)实验者:
(2)实验方法:
(3)实验材料:
摩尔根
假说—演绎法
果蝇
X
X
X
Y
雌雄果蝇体细胞染色体示意图
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
2、基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为遗传学实验材料有哪些优点?
①个体小,易饲养,成本低;
②繁殖快,后代数量多;
③有许多易于区分的相对性状;
④染色体数目少(4对),便于观察。
雌性
雄性
X X
X Y
雌雄果蝇体细胞染色体示意图
常染色体
性染色体
(同型)
3对常染色体+XX
3对常染色体+XY
(异型)
常染色体:与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体:与性别决定有关的染色体,如X、Y染色体
染色体的类型
【注意】
(1) 并非所有的生物都有性染色体。
(2) XY型生物并非X染色体都比Y染色体短,如人类的X染色体比Y染色体长。
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
3.假设控制某相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅱ区段(同源区段)上,
则雌性个体的基因型种类有_____________________3种,
雄性个体的基因型种类有__________________________4种。
1.假设基因位于区段Ⅰ,
则雌性个体的基因型种类有_____________________三种,
雄性个体的基因型种类有_____________两种。
2.假设基因位于区段Ⅲ,
则雄性个体的基因型种类有___________两种,雌性个体的基因型种类有 XX 一种。
XYA、XYa
XAXA、XAXa、XaXa
XAY、XaY
XAXA、XAXa、XaXa
XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
位于X和Y染色体同源区段上的基因控制的性状的遗传,是否和常染色体一样不与性别相关联?
基因在染色体上的不同位置,个体基因型的表示方法:
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
交配的类型就是 3×4=12种。
否。如:XaXa × XAYa 或 XaXa × XaYA,其后代性状表现与性别相关联。
对于常染色体遗传不需要带入性别;
对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性,又要将性别一同带入。
基因在染色体上的不同位置,个体表型的表示方法:
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
3/4
1/4
白眼(雄)
P
F1
F2
红眼(雌、雄)
白眼(雄)
3/4
1/4
×
红眼(雌)
红眼(雌、雄)
根据实验现象,
你可以得出哪些判断?
是否符合孟德尔遗传规律?
该实验不同于孟德尔实验的现象是?
①F1全为红眼 →
②F2中红眼∶白眼=3:1 →
红眼为显性性状
符合分离定律
③F2中白眼都为雄性个体。
白眼性状的表现,总与性别相联系。
考点一:基因在染色体上 2、基因位于染色体上的实验证据
(4)摩尔根的果蝇杂交实验
“材料选对了就等于实验成功了一半”
白眼(雄)
P
F1
F2
红眼(雌、雄)
白眼(雄)
3/4
1/4
×
红眼(雌)
红眼(雌、雄)
观察现象,提出问题:
问题:白眼性状的出现为什么总是与性别相联系?
提出假说,解释问题:
假说:控制白眼的基因在X染色体上,
而Y染色体上不含它的等位基因。
表 型 基因型
雌果蝇 红眼
白眼
雄果蝇 红眼
白眼
XWXW
XWXw
XwXw
XwY
XWY
考点一:基因在染色体上 2、基因位于染色体上的实验证据
(4)摩尔根的果蝇杂交实验
“材料选对了就等于实验成功了一半”
白眼(雄)
P
F1
F2
1/4
×
红眼(雌)
白眼
(雄)
3/4
红眼
(雌、雄)
红眼
(雌)
XWXW
XwY
配子
XW
Xw
Y
XWY
XWXw
红眼
(雄)
×
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XwY
XWY
XWXw
F2
3/4 红眼(雌、雄)
1/4白眼(雄)
或
提出假说,解释问题:
配子
上述遗传现象可以得到合理的解释。
假说:控制白眼的基因在X染色体上,
而Y染色体上不含它的等位基因。
考点一:基因在染色体上 2、基因位于染色体上的实验证据
“材料选对了就等于实验成功了一半”
1 : 1 : 1 : 1
XWXw
红眼(雌)
XwY
白眼(雄)
×
【测交方案①】 F1红眼雌×白眼雄
【测交方案②】F1红眼雄×白眼雌
配子
F1
测交后代
XW
Xw
Y
Xw
XWY
红眼雄
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
XwXw
白眼雌
1 : 1
配子
XWY
红眼(雄)
XwXw
白眼(雌)
×
F1
测交后代
XW
Y
Xw
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
演绎推理
设计测交实验,让F1与隐性纯合子交配。
(分别与 白眼雄果蝇XwY、
白眼雌果蝇XwXw交配)
如何
获得?
考点一:基因在染色体上 2、基因位于染色体上的实验证据
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果:
子代中 雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼。
假说正确,即控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上,而Y染色体不含其等位基因。基因在染色体上。
实验检验
【测交方案① 】F1红眼雌×白眼雄
【测交方案②】F1红眼雄×白眼雌
得出结论
摩尔根的成功:
通过实验把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上。从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
摩尔根
考点一:基因在染色体上 2、基因位于染色体上的实验证据
2.(2022·江苏卷)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( )
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇测交,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,
显微观察证明为基因突变所致
D
如果控制白眼的基因在 Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?
假说二:控制眼色的基因只位于Y染色体上
假说三:控制眼色的基因同时位于X、Y染色体上
XYw
XX
XYw
XX
F1雄果蝇应为白眼
w
w
w
w
w
w
可
以
解
释
思维拓展
【测交方案① 】F1红眼(♀) × 白眼(♂)
测交方案①、 ②是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢?
(摩尔根)假说一:
控制眼色的基因只在X染色体上,
而Y染色体上不含它的等位基因。
结果相同。
测交方案①不能证明“Y染色体不含有眼色基因”。
假说三:
控制眼色的基因同时位于X、Y染色体上
(位于XY染色体同源区段)
思维拓展
【测交方案② 】F1红眼(♂) × 白眼(♀)
测交方案①、 ②是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢?
结果相同。
测交方案②不能证明“Y染色体不含有眼色基因”。
(摩尔根)假说一:
控制眼色的基因只在X染色体上,
而Y染色体上不含它的等位基因。
假说三:
控制眼色的基因同时位于X、Y染色体上
(位于XY染色体同源区段)
思维拓展
测交方案①、 ②是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢?
【测交方案① 】F1红眼(♀) × 白眼(♂)
【测交方案② 】F1红眼(♂) × 白眼(♀)
假说一 和 假说三 结果相同
不能区分判断哪种假说正确
如何设计测交方案区分假说一和假说三,即证明“Y染色体不含有眼色基因”?
【测交方案③ 】野生型红眼(♂)× 白眼(♀)
XWY 或 XWYw
XWY 或 XWYW
思维拓展
不能区分的关键原因在于:
Y 和 Yw 的表型是一样的。
【测交方案③ 】野生型红眼(♂)× 白眼(♀)
XWY
XwXw
白眼(♀)
野生红眼(♂)
×
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
配子
红眼(♀)
白眼(♂)
测交后代
XWXw
YW
XW
Xw
XwYW
配子
红眼(♀)
红眼(♂)
测交后代
XWYW
XwXw
野生红眼(♂)
×
白眼(♀)
结果不同。
测交方案③能证明“Y染色体不含有眼色基因”。
(摩尔根)假说一:
控制眼色的基因只在X染色体上,
而Y染色体上不含它的等位基因。
假说三:
控制眼色的基因同时位于X、Y染色体上
(位于XY染色体同源区段)
思维拓展
测交方案①、 ②是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢?
【测交方案① 】F1红眼(♀) × 白眼(♂)
【测交方案② 】F1红眼(♂) × 白眼(♀)
假说一 和 假说三 结果相同
不能区分判断哪种假说正确
如何设计测交方案区分假说一和假说三,即证明“Y染色体不含有眼色基因”?
【测交方案③ 】野生型红眼(♂)× 白眼(♀)
XWY 或 XWYw
XWY 或 XWYW
思维拓展
(1)现象:每种生物的基因数量远多于染色体数目
X
X
4对染色体,1.3万个基因
23对染色体,2.6万个基因
(2)推测:一条染色体上有许多个基因
(3)证明方法:
摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
(4)结论:
一条染色体上有许多个基因;
基因在染色体上呈线性排列。
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
3、基因和染色体的关系
细胞中的基因都位于染色体上吗?为什么?
并非所有的基因都位于染色体上:
①真核生物的核基因位于染色体上,而质基因位于线粒体等细胞器内;
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上,有的位于细胞质的质粒上。
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
3、基因和染色体的关系
染色体是基因的主要载体
同源染色体
同源染色体
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因;
不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。
等位基因:
位于同源染色体上同一位置,
控制相对性状的基因。
如图中的A和a、B和b分别互为等位基因。
图中的D和D,为相同基因。
非等位基因:
② 同源染色体上的非等位基因:如A和D
① 非同源染色体上的非等位基因:如B和D
(1)相关概念:
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
4、孟德尔遗传规律的现代解释
对人类基因组进行测序,总共需要测多少条染色体?
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,上面分布的基因是相同的或者是等位基因,对其中一条进行测序就可以了;而X和Y差别很大,两条都要测序。
因此人类基因组进行测序总共测定24条染色体。(22条常染色体 + XY)
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
(2)分离定律的实质:
A
a
a
a
A
A
间期
A
A
a
a
减数
分裂Ⅰ
a
A
A
a
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
4、孟德尔遗传规律的现代解释
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;
在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)自由组合定律的实质:
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
4、孟德尔遗传规律的现代解释
或
(1) 真核生物细胞核中的基因遵循孟德尔的遗传规律,但细胞质基因(线粒体、叶绿体中的基因)不遵循孟德尔的遗传规律。(细胞质基因是母系遗传)
(2) 原核生物中基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。(原核生物无染色体)
(3) 非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,
而同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。
【易错提醒】
“基因的遗传”不一定遵循“孟德尔遗传定律”
A
a
B
b
A
a
C
c
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
4、孟德尔遗传规律的现代解释
1.(2024·北京卷)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,如图为示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因
A
考点
01
02
03
伴性遗传
基因在染色体上
基因在染色体上的位置判断与实验设计
04
人类遗传病与遗传系谱图的分析
【判断】1.伴性遗传在遗传上总是与性别相关联。( )
2.与性别相关联的遗传就是伴性遗传。( )
3.性染色体上的基因都与性别决定有关。( )
4 .所有生物都有性染色体。( )
决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,
这种现象叫作伴性遗传。
1、概念:
X染色体
Y染色体
人类性染色体
果蝇性染色体
只有雌雄异体的生物才可能有性染色体。
性染色体
性别
决定
基因
性状
决定
携带
相关联
√
×
×
×
如 从性遗传
如 果蝇白眼基因
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
32
XY 性染色体决定型
人、果蝇、女娄菜等
ZW 性染色体决定型
鸟禽类、蛾、蝶等
XO 性染色体决定型
蝗虫、蟑螂等
2、性别决定方式
(1)由性染色体组成决定
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
雌性:
雄性:
XX(同型)
XY(异型)
雌性:
雄性:
ZW(异型)
ZZ (同型)
雌性:
雄性:
XX
XO
卵细胞
1 : 1
22条+ X
22对(常)+ XX(性)
♀
22对(常)+XY(性)
♂
精子
22条+ Y
22条+X
22对+ XX
♀
22对+XY
♂
×
子代
亲代
一定传给女儿
一定传给儿子
X
Y
一定来自母亲
一定来自父亲
X
Y
为什么人类的性别比总是接近于1:1?
34
34
2、性别决定方式
(2)染色体组数决定型
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
蜂王♀
2N=32
工蜂♀
2N=32
雄蜂♂
N=16
蜜蜂、蚂蚁等
喷瓜由一组复等位基因决定性别
aD(雄性) >a+(两性)>ad(雌性)
(3)基因决定型
(4)受环境因素影响的类型
鳄鱼和乌龟的性别受孵化时温度的影响
黄鳝在发育过程中会经过雌雄两个阶段。注意性反转不改变遗传物质。
(5)发育阶段的影响
1--2冬龄、体长30厘米以下者一般为雌性,体长50厘米以上者一般为雄性,且终生为雄性。
基因位于Y染色体上
(Ⅲ区段)
伴Y染色体遗传
基因位于X染色体上 (Ⅰ区段)
伴X染色体显性遗传
伴X染色体隐性遗传
3、伴性遗传的类型
(含等位基因,减数分裂过程中该区段会联会)
X(1098个基因)
Y(78个基因)
人类X、Y染色体扫描电镜照片
人类X染色体携带着许多个基因,Y染色体只有X染色体大小的1/5左右,携带的基因比较少,所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
36
类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传
模型图解
遗传特点
举例 人类外耳道多毛症 人类红绿色盲、血友病 抗维生素D佝偻病
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
4、伴性遗传的特点
没有显隐性之分;
患者全为男性,
呈现父传子,
子传孙的现象。
①通常具有隔代遗传现象;
②男性患者多于女性患者;
③女患,其父与子必患。
①具有世代连续遗传现象;
②女性患者多于男性患者;
③男患,其母与女必患。
2.(2025·广东深圳模拟)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
C.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
D.若某病是由位于非同源区段(Ⅰ)上的隐性基因控制的,则女性患者的儿子一定患病
B
【案例】抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚,如果你是医生,当他们就如何优生向你进行遗传咨询时,你建议他们生男孩还是生女孩?
正常女性
患病男性
亲代
配子
子代
XdXd
XDY
Xd
XD
Y
XDXd
XdY
患病女性
正常男性
建议生男孩
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
5、伴性遗传理论在实践中的应用
(1)医学方面:根据伴性遗传的规律,可以推算后代的患病概率,从而指导优生。
【案例】鸡的性别决定方式为ZW型。分辨早期雏鸡的性别,尽早分离公鸡和母鸡,提高生产效益。已知鸡的羽毛颜色有芦花和非芦花之分,芦花鸡羽毛由位于Z染色体上的显性基因B决定,即:ZB 。你能设计一个杂交实验,根据羽毛特征来区分早期雏鸡的雌雄吗?
芦花鸡 非芦花鸡
表现型 羽毛有黑白相间的
横斑条纹 无
控制
基因 ZB Zb
基因型 雄: 雄:
雌: 雌:
ZBZB 或 ZBZb
ZBW
ZbZb
ZbW
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
5、伴性遗传理论在实践中的应用
(2)生产实践:通过显性特征确定幼年动物性别,指导育种工作。
方 法
子代:雌鸡都是非芦花(ZbW)
雄鸡都是芦花(ZBZb)
根据羽毛特征就可以把雌雄分开
结 果
Zb
ZB
W
配子
F1
ZBZb
ZbW
芦花鸡
非芦花鸡
设计一个杂交方案,可以仅凭羽毛的颜色区分早期雏鸡的性别
ZbZb
ZBW
×
P
非芦花鸡
芦花鸡
设计一个果蝇杂交实验,使其子代能根据眼色来判断性别?
(W: 红眼 w:白眼)
方 法
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
配子
红眼(♀)
白眼(♂)
F1
XWY
XwXw
白眼(♀)
野生红眼(♂)
×
P
“同型 隐 × 异型 显”
(XX 或 ZZ)
(XY 或 ZW)
考点一:基因在染色体上
一轮复习,夯实基础!
5、伴性遗传理论在实践中的应用
(2)生产实践
41
2.(2024·重庆卷)白鸡(tt)生长较快,麻鸡(TT)体型大更受市场欢迎,但生长较慢。因此育种场引入白鸡,通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t,生产中常用快慢羽性状(由性染色体上的R、r控制,快羽为隐性)鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、雄性快羽麻鸡为亲本,下列叙述正确的是( )
A.一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B.快羽麻鸡在F1中所占的比例可能为1/4
C.可通过快慢羽区分F2雏鸡性别
D.t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
B
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
5、伴性遗传中的致死问题 (以XY型为例)
(1) X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死
(2) X染色体上隐性基因使雄性个体致死
后代没有某种性别
后代雌雄数量不是1:1
考点二:伴性遗传
一轮复习,夯实基础!
5、伴性遗传中的致死问题 (以XY型为例)
(1) 部分基因缺失:可用O代替缺失的基因,然后分析遗传图解,
如XAXa×XAY,若a基因缺失,则变成XAXO×XAY→XAXA、XAY、XOXA、XOY。
(2) 染色体缺失:可用O代替缺失的染色体,然后分析遗传图解,
如XAXa×XAY,若Xa缺失,则变成XAO×XAY→XAXA、XAY、OXA、OY。
4.若控制小鼠某性状的D/d基因位于X染色体上,其中某基因纯合时能使胚胎致死(XDY或XdY也能使胚胎致死)。现有一对小鼠杂交,F1中雌雄小鼠数量比为2∶1,则以下相关叙述错误的是( )
A.若致死基因为d,则F1中雌鼠有2种基因型,1种表型
B.若致死基因为D,则F1中雌鼠有2种基因型,2种表型
C.若致死基因为D,则F1中小鼠随机交配,F2存活的个体中d基因频率为5/7
D.若致死基因为D,则F1中小鼠随机交配,F2雌鼠中的显性个体∶隐性个体=1∶3
C
考点
01
02
03
伴性遗传
基因在染色体上
基因在染色体上的位置判断与实验设计
04
人类遗传病与遗传系谱图的分析
细胞核
(染色体)
常染色体
性染色体
X染色体
(伴X遗传)
Y染色体
(伴Y遗传)
XY同源区段
细胞质:
线粒体 、叶绿体
Ⅰ
Ⅱ-2
Ⅱ-1
在有性生殖的真核生物中,基因可以位于细胞的哪些位置?
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
① 实验设计:
②结果预测及结论:
(1)未知显隐性
一对具有相对性状亲本进行正反交
若在常染色体上
若在 X染色体上
正交:
♀ AA × ♂ aa
反交:
♀ aa × ♂ AA
正交:
♀ XAXA × ♂ XaY
反交:
♀ XaXa × ♂XAY
正、反交结果相同
正、反交结果不同
(且后代性状表现与性别相关联)
体上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
1、判断 基因位于 X 染色体上还是位于 常染色体上
1.纯种果蝇中,进行如下杂交实验(设相关基因为A/a),①P暗红眼(♀)×朱红眼(♂)→F1暗红眼(♀、♂);②朱红眼(♀)×暗红眼(♂)→F1暗红眼♀、朱红眼♂ 。根据实验结果判断下列叙述错误的是( )
A.正反交实验可用于判断有关基因所在的位置
B.正反交的结果说明眼色基因不在细胞质中,也不在常染色体上
C.正反交的子代中,雌性基因型都是XAXa
D.预期正反交的F1各自自由交配,后代表型比例都是1∶1∶1∶1
D
① 实验设计:
②结果预测及结论:
(2)已知显隐性
♀ aa × ♂ AA
♀ XaXa × ♂ XAY
隐性雌性 × 显性雄性(纯合)
若子代_________________________,说明基因在常染色体上;
若子代_________________________,说明基因在X染色体上。
方案一
雌、雄均为显性性状
雌性为显性,雄性为隐性
若在常染色体上
若在 X染色体上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
1、判断 基因位于 X 染色体上还是位于 常染色体上
① 实验设计:
②结果预测及结论:
♀ Aa × ♂ AA
♀ XAXa × ♂ XAY
杂合显性雌性 × 纯和显性雄性
若子代_______________________________,说明基因在常染色体上;
若子代_______________________________,说明基因在X染色体上。
雌、雄均为显性性状
雌性全为显性,雄性中出现隐性
(2)已知显隐性
方案二
若在常染色体上
若在 X染色体上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
1、判断 基因位于 X 染色体上还是位于 常染色体上
① 实验设计:
②结果预测及结论:
若在 X、Y染色体同源区段上
♀ XaXa × ♂ XAY
♀ XaXa × ♂ XAYA
隐性雌性 × 显性雄性(纯合)
若子代_______________________________,说明基因在X染色体上;
若子代_______________________________,说明基因在XY染色体同源区段上。
雌性均为显性,雄性均为隐性
雌、雌均为显性
(前提:已知显隐性)
方案一
若在 X染色体上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
2、判断 基因位于 X 染色体上还是位于 X、Y染色体的同源区段上
① 实验设计:
②结果预测及结论:
♀ XAXa × ♂ XAY
♀ XAXa × ♂ XAYA
杂合显性雌性 × 纯合显性雄性
若子代_______________________________,说明基因在X染色体上;
若子代_______________________________,说明基因在XY染色体同源区段上。
雌、雄均为显性性状
雌性全为显性,雄性中出现隐性
(前提:已知显隐性)
方案二
若在 X染色体上
若在 X、Y染色体同源区段上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
2、判断 基因位于 X 染色体上还是位于 X、Y染色体的同源区段上
① 实验设计:
②结果预测及结论:
P ♀ aa × ♂ AA
F1
F2
P ♀ XaXa × ♂ XAYA
F1
F2
若F2_______________________________,说明基因在常染色体上;
若F2____________________________________,说明基因在XY染色体同源区段上。
前提:已知显隐性
雌性中显性:隐性= 1 : 1, 雄性均为显性性状
雌、雄性均为 显性:隐性= 3:1
XAXa XaYA
Aa
若在常染色体上
若在 X、Y染色体同源区段上
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
3、判断 基因位于 常 染色体上还是位于 X、Y染色体的同源区段上
6.某雌雄异株的植物,其耐盐碱和不耐盐碱是一对相对性状,耐盐碱为显性性状,受一对等位基因控制。现有纯合耐盐碱和不耐盐碱的雌雄株若干,现需设计实验判断控制该性状的基因的位置:①位于常染色体上还是仅位于X染色体上;②仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上;③位于细胞核内还是位于细胞质内。下列关于实验方案及实验预测的叙述,不正确的是( )
A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断①②③
B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断①③
C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可判断基因位于常染色体上
D.用不耐盐碱的雌株与耐盐碱雄株杂交,若子一代中有两种表型,可判断该基因仅位于X染色体上
C
如果测交后代表型比符合______________,则位于同一对同源染色体上;
如果测交后代表型比符合______________,则位于两对同源染色体上。
若后代表型分离比符合____________________,则位于同一对同源染色体上;
若后代表型分离比符合_____________________,则位于两对同源染色体上。
①自交法:双杂合子自交
②测交法:双杂合子与双隐性纯合子测交
3∶1 或 1∶2∶1
9∶3∶3∶1
1∶1
1∶1∶1∶1
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
4、判断 两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)利用已知基因定位基因位置
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
(1)利用已知基因定位基因位置
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
让待测个体分别与一系列单体个体杂交,根据子代结果判断该基因位于哪号染色体上。
(2)利用单体定位基因位置
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
让待测个体分别与一系列三体个体杂交,根据子代结果判断该基因位于哪号染色体上。
注意:三体个体产生配子的类型及比例,如AAa (A所在的染色体三体) 产生的配子类型及比例为_____________________________。
A:a:Aa:AA=2:1:2:1
(3)利用三体定位基因位置
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
(4)利用染色体片段缺失定位基因位置
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
短串联重复序列(SSR),又称微卫星序列,是基因组中由1~6核苷酸组成的串联重复序列,两侧序列高度保守(可据此设计引物)。不同基因带有不同的SSR标记,PCR扩增后,电泳的结果也不相同,如下图所示。根据不同的基因和不同的SSR标记对基因进行定位。
(5)利用DNA分子标记技术进行基因定位
考点三:基因在染色体上的位置判断与实验设计
一轮复习,夯实基础!
5、探究某基因具体位于哪一对同源染色体上
考点
01
02
03
伴性遗传
基因在染色体上
基因在染色体上的位置判断与实验设计
04
人类遗传病与遗传系谱图的分析
人类遗传病 与先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的关系?
先天性疾病_________是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
后天性疾病_________是遗传病。有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来。如进行性肌营养不良。
家族性疾病_________是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家族中多个成员患夜盲症。
不一定
不一定
也可能
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
1、人类遗传病的概念:
由遗传物质改变而引起的人类疾病叫做遗传病。
主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
64
常显
伴X显
常隐
伴X隐
并指、多指、软骨发育不全
抗维生素D佝偻病
苯丙酮尿症、白化病、镰状细胞贫血
色盲、血友病、进行性肌营养不良
伴Y遗传病
外耳道多毛症
常染色体遗传
性染色体遗传
(1)单基因遗传病
指受一对等位基因控制的遗传病
人类红绿色盲
外耳道多毛症
抗维生素D佝偻病
软骨发育不全
并指
苯丙酮尿症
白化病
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
2、人类遗传病的类型:
65
积累过多
——苯丙酮尿症、白化病的致病机理
食物中含苯丙氨酸的蛋白质
消化
苯丙
氨酸
酪氨酸
苯丙氨酸羟化酶
消化吸收
黑色素
酪氨酸酶
相应基因A
(AA 或 Aa)
患者aa
无法合成
白化病
相应基因B
(BB或Bb)
缺苯丙氨酸羟化酶
患者bb
苯丙酮酸
(有害)
损害神经系统
和智力发育障碍
苯丙酮尿症
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
2、人类遗传病的类型:
(1)单基因遗传病
66
①易受环境因素影响;
②群体中发病率比较高;
③常有家族聚集现象;
④遗传时一般不符合孟德尔的遗传定律。
病例:唇裂、原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病等
唇裂
冠心病
哮喘
青少年型糖尿病
指受两对或两对以上等位基因控制的遗传病。
特点:
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
2、人类遗传病的类型:
(2)多基因遗传病
67
携带遗传病致病基因的个体是否一定患遗传病?
不携带遗传病致病基因的个体是否一定不患遗传病?
携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。
如女性红绿色盲基因携带者XBXb,不患色盲;白化病基因携带者Aa,不患白化病。
不携带遗传病致病基因的个体可能患遗传病。
可能患染色体异常遗传病,如21三体综合征、猫叫综合征等。
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
2、人类遗传病的类型:
常染色体
异常遗传病
性染色体
异常遗传病
(3)染色体
异常遗传病
5号染色体短臂缺失
(结构变异)
21号染色体多一条
(数目变异)
猫叫综合征
21三体综合征(唐氏综合征)
特纳氏综合征(XO)、克氏综合征(XXY)、
超雄综合征(XYY)
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
2、人类遗传病的类型:
69
21号染色体同源染色体未分离
多一条
21号染色体
21号
21号
21号
21号
缺少
21号染色体
缺少
21号染色体
染色单体分开
染色单体分开
多一条21号染色体的配子
唐氏综合征发生的原因:
原因一:在减数分裂Ⅰ时,21号染色体同源染色体未正常分离
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
(21三体综合征)
21号
21号
21号
21号
多一条21号
染色体的配子
21号染色体
同源染色体
正常分离
21号染色体
姐妹染色单体
分开后移向了
同一极
在减数分裂Ⅱ时,21号染色体姐妹染色单体 未正常分离(分开后移向了同一极)
唐氏综合征发生的原因:
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
(21三体综合征)
XXY的形成原因:
XX丨Y
或
X丨XY
XX丨Y
①减Ⅰ后期,母方XX同源染色体未分离,移向同一极,进入同一个子细胞
②减Ⅱ后期,母方X染色体的姐妹染色单体形成的子染色体,移向同一极,进入同一个子细胞
异常配子来自母方
异常配子来自父方
X丨XY
减Ⅰ后期,父方XY同源染色体未分离,
移向同一极,进入同一个子细胞
XYY的形成原因:
X丨YY
减Ⅱ后期,父方Y染色体的姐妹染色单体形成的子染色体,
移向同一极,进入同一个子细胞
(3)染色体异常遗传病
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
72
(2)调查过程:
确定调查的目的要求
制定调查计划
得出调查结论,撰写调查报告
实施调查活动
整理分析调查资料
①以组为单位,确定组内人员分工
②确定调查遗传病病例
③绘制调查记录表
④明确调查对象
⑤讨论调查注意事项
①分析遗传病的遗传方式
②计算遗传病的发病率
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
3、调查人群中的遗传病
(1)调查对象的选择:
一般选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等。
一般不选多基因遗传病作为调查对象;
因为多基因遗传病易受环境因素的影响,不便分析。
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
3、调查人群中的遗传病
(3)不同调查目的的调查方式:
——在患者家系中展开调查
调查遗传病的发病率
——到人群中随机抽样调查
调查遗传病的遗传方式
某种遗传病的发病率
=
某种遗传病的患病人数
×
100%
某种遗传病的被调查人数
1
2
3
4
5
6
7
9
8
10
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
4、人类遗传病的检测和预防
禁止近亲结婚是预防遗传病(隐性遗传病)发生的最简单、最有效的方法。
原因?
每个人都携带多个不同的隐性致病基因;
近亲结婚者有可能从相同的祖先继承相同的致病基因,导致隐性致病基因结合的概率大大增加,使后代患隐性遗传病的概率增加。
我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
75
——遗传咨询 (主要手段)
遗传咨询的内容和步骤
医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种遗传病做出诊断。
分析遗传病的传递方式。
推算出后代的再发风险率。
向咨询对象提出防治对策和建议,如进行产前诊断、终止妊娠等。
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
4、人类遗传病的检测和预防
76
——产前诊断(重要措施)
孕妇血细胞检查
B超检查
羊水检查
基因检测
时间:
手段
目的:
确定胎儿是否患
某种遗传病或先天性疾病
胎儿出生前
——胎儿外观、性别
——染色体数目和结构
——血细胞形态和数量(地中海贫血等血液类疾病)
离心
羊水
细胞
液体
(成分分析)
细胞
细胞培养
(用于染色体分析、性别确定、序列测定和分析等)
羊水检查示意图
——通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状况,
能够精确的诊断病因。
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
4、人类遗传病的检测和预防
77
血清生化筛查
B超检查
羊水检查
基因检测
检测孕妇血清中相关蛋白和激素水平,评估染色体变异和神经管缺陷等的发生风险。
羊水中含有胎儿的游离细胞,进行细胞培养后可以进行染色体分析、性别确定、序列测定和分析等。
监测胎儿宫内生长发育状况;检测胚胎发育是否异常。
常用的方法是无创DNA检测,提取孕妇外周血浆中的游离DNA片段(包含胎儿游离DNA)进行测序和分析,检测胎儿是否患有染色体疾病或某些单基因遗传病。
——产前诊断(重要措施)
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
一轮复习,夯实基础!
4、人类遗传病的检测和预防
基因检测:
检测材料:
人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等。
(2)预测个体患病的风险
争议:
若检出缺陷基因,在就业、保险等方面可能受到不平等待遇。
(1)精确地诊断病因
意义:
通过检测人体细胞中的DNA序列,
以了解人体的基因状况。
例如:某些疾病的发病与基因突变有关,找到突变基因,就可以形成精确地诊断报告,帮助医生对症下药。
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
4、人类遗传病的检测和预防
“基因歧视第一案”,2009年6月,在佛山市公务员体检中,3名笔试入围考生被认定为地中海贫血基因携带者。根据《公务员录用体检通用标准》(试行),血液病患者不得录用,因此三人因体检不合格,不予录用。2009年12月29日,3人向禅城区法院提起行政诉讼。
79
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
5、基因治疗
(1)概念:基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因,
从而达到治疗疾病的目的。
(2)临床应用
(3)趋势和问题
1990 年,美国科学家实施了世界上第一例临床基因治疗。患者是一位患有严重复合型免疫缺陷疾病的4岁小姑娘艾姗蒂·德席尔瓦。由于基因缺陷,她的体内缺乏腺苷酸脱氨酶(ADA),ADA 缺乏导致她没有正常人所具有的免疫力。
科学家从她体内取出白细胞,转入能够合成ADA的正常基因,再将导入了正常基因的白细胞输入她体内,检测发现,她体内的白细胞产生了ADA,免疫缺陷所导致的症状得到明显改善。
现在,经过几十年的发展,基因治疗的研究已经取得了不少进展,其发展趋势是令人鼓舞的,但在临床上还存在稳定性和安全性等问题。
80
第一步:确定是否为细胞质遗传或者是伴Y染色体遗传
细胞质遗传
母亲患病,子女都患病;
父亲患病,子女均正常。
伴Y染色体遗传
患者全为男性;
女性无患病者。
6、遗传系谱图的判断
(样本量够大)
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
无中生有为隐性
有中生无为显性
亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。
第二步:确定是隐性遗传病还是显性遗传病
6、遗传系谱图的判断
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
(1)隐性遗传
——看女患
图1
1
2
3
4
5
6
7
9
8
10
图2
1
2
3
4
5
6
7
9
8
10
1、女性患者,其父或其子有正常 (图1)
2、女性患者,其父和其子都患病 (图2)
一定常染色体遗传
可能伴X染色体遗传
常染色体
隐性遗传
伴X染色体隐性遗传——“女患,父、子患”
第三步:确定致病基因位于常染色体还是位于性染色体上
6、遗传系谱图的判断
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
(2)显性遗传
——看男患
图4
1
2
3
4
6
5
7
1
2
3
4
6
5
图3
1、男性患者,其母或其女有正常 (图3)
2、男性患者,其母和其女都患病 (图4)
一定常染色体遗传
伴X染色体显性遗传——“男患,母、女患”
可能伴X染色体遗传
常染色体
显性遗传
第三步:确定致病基因位于常染色体还是位于性染色体上
6、遗传系谱图的判断
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
口诀:
父子相传为伴Y;
无中生有为隐性,隐性遗传看女患,父、子无患非伴性。
有中生无为显性,显性遗传看男患,母、女无患非伴性。
常隐
常显
6、遗传系谱图的判断
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
若系谱图中无上述特征, 只能从可能性大小推测:
连续遗传
最可能是显性
患者数相当 →
女患>男患 →
最可能是常 显
最可能是伴X显
隔代遗传
最可能是隐性
患者数相当 →
男患>女患 →
最可能是常 隐
最可能是伴X隐
1.(2024·山东卷)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ⁃1不携带该致病基因,则Ⅱ⁃2一定为杂合子
C.若Ⅲ⁃5正常,则Ⅱ⁃2一定患病
D.若Ⅱ⁃2正常,则据Ⅲ⁃2是否患病可以确定该病遗传方式
D
4.(2025·广东汕头模拟)一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患甲型血友病的儿子。目前患儿母亲孕有第三胎,并接受了产前基因诊断。部分家庭成员与此病有关的基因经限制酶HindⅢ切割,酶切位点见图a,PCR扩增产物酶切电泳带型见图b。下列叙述错误的是( )
A.人群中甲型血友病患者的男性多于女性
B.女儿与母亲基因诊断结果相同的概率是1/2
C.第三胎的电泳带型与父亲相同的概率是1/4
D.若第三胎基因诊断结果为患儿,可建议终止妊娠
C
7、“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法
考点四:人类遗传病与遗传系谱图的分析
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病(男女都一样)
①患病男孩概率=患病女孩概率=
②男孩患病概率=女孩患病概率=
患病孩子概率× 1/2
患病孩子概率
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①患病男孩概率=
②男孩患病概率=
患病男孩的基因型人数占整体总数的比例
患病男孩的基因型人数占男孩人数的比例
$