1、第2讲 基因在染色体上和伴性遗传,基础自测,知识清单,一、萨顿的假说 1.方法: 类比推理 法。 2.内容:基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的,即基因在染色体上。 3.依据:基因和 染色体 行为存在着明显的平行关系。 二、基因在染色体上的实验证据 1.摩尔根果蝇眼色遗传实验过程和现象,基础自测,知识清单,2.实验现象的解释,基础自测,知识清单,3.结论 基因在染色体上(后来摩尔根又证明了基因在染色体上呈 线性 排列)。 三、性别决定 1.概念:雌雄 异体 的生物决定性别的方式。 2.染色体类型 性染色体:与性别决定 有关 的染色体,如X染色体、Y染色体。 常染色体:与性别决定 无关
2、的染色体。,基础自测,知识清单,3.性别决定的方式,基础自测,知识清单,四、伴性遗传 1.概念: 性染色体 上的基因控制的性状遗传与 性别 相关联的遗传方式。 2.举例(以红绿色盲为例),基础自测,知识清单,(1)子代XBXb的个体中XB来自 母亲 ,Xb来自 父亲 。 (2)子代XBY个体中XB来自 母亲 ,由此可知这种遗传病的遗传特点是 交叉遗传 。 (3)如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,则说明这种遗传病的遗传特点是 隔代遗传 。 (4)这种遗传病的遗传特点是 男性患者多于女性 。,基础自测,知识清单,3.伴性遗传的类型、特点及实例,基础自测,知识清单,1.下列不属于基因和染色体行为
3、存在平行关系证据的是 ( A ) A.基因有完整性和独立性,但染色体的结构会发生变化,从染色体转变成染色质 B.在体细胞中,基因和染色体都是成对存在的 C.成对的基因和同源染色体都是一个来自父方,一个来自母方 D.在减数分裂过程中,非等位基因与非同源染色体都会发生自由组合 【解析】染色体和染色质的关系是同一物质在不同时期的两种形态,也具有完整性和独立性。而基因和染色体在数目、来源以及非等位基因和非同源染色体的行为等方面的相似性,为萨顿假说的提出提供了有力证据。,基础自测,知识清单,2.(2015泰安期末检测)摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传,在野生型果蝇与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断
4、白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是 ( B ) A.白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为11 B.F1雌雄个体相互交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性 C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄比例为11 D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性 【解析】白眼突变体与野生型果蝇杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为11,不能说明伴性遗传;摩尔根利用F1中雌雄果蝇杂交,在F2中发现雄果蝇全为白眼,雌果蝇全是红眼,最早说明白眼基因位于X染色体上;F1雌蝇与白眼雄蝇杂交,后代出现白眼,且雌雄比例为11,不能说明伴性遗传;摩尔根一开始找到的白
5、眼果蝇只有雄性,没有白眼雌蝇,白眼雌蝇要通过杂交才能得到。综上,B项最符合题意。,基础自测,知识清单,3.下列有关性别决定的叙述正确的是 ( C ) A.含X染色体的配子数含Y染色体的配子数=11 B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小 C.含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等 D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 【解析】含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等,但含X染色体的配子数(含X染色体的精子+卵细胞)多于含Y染色体的配子数(只有精子含Y染色体),A项错误,C项正确;果蝇是XY型性别决定的生物,其Y染色体比X染色体大,B项错误;无性别区分的生物体内
6、没有性染色体,D项错误。,基础自测,知识清单,4.下列有关性别决定和伴性遗传的叙述,正确的打“”,错误的打“”。 (1)位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现与一定的性别相关联。 ( ) (2)位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔定律,但表现伴性遗传的特点。 ( ) 【解析】成对的性染色体也是同源染色体,因此位于性染色体上的基因在遗传中也遵循孟德尔定律。 (3)母亲是红绿色盲基因的携带者,由于交叉遗传,儿子一定患红绿色盲。 ( ) 【解析】设与红绿色盲相关的基因为B、b,母亲是红绿色盲基因的携带者,儿子的基因型可能是XBY或XbY,故不一定是红绿色盲患者。 (4)人类精子中的染色体组
7、成是22+X或22+Y。 ( ),基础自测,知识清单,(5)性染色体上基因的表达产物只存在于生殖细胞中。( ) 【解析】性染色体上基因的表达产物不仅仅存在于生殖细胞中,如色盲基因位于性染色体上,但它控制的性状是视觉。 (6)患病男孩与男孩患病的概率相同。 ( ) 【解析】患病男孩是指所有孩子中的患病的男孩,男孩患病是指在男孩中的患者,二者的概率不同。,基础自测,知识清单,基础自测,知识清单,1.基因在染色体上 (1)萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说。 (2)摩尔根运用假说演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿的假说。 (3)一条染色体上有许多基因,呈线性排列。 2.伴性遗传的特点 (1)
8、伴X隐性遗传病表现出隔代交叉遗传,男性患者多于女性患者,女性患者的父亲、儿子都是患者的特点。 (2)伴X显性遗传病表现出连续遗传,女性患者多于男性患者,男性患者的母亲、女儿都是患者的特点。 (3)伴Y遗传病表现出全男性遗传的特点。,考点二,考点一,考点一 X、Y染色体上基因的传递规律分析 1.有关性染色体的分析 (1)X、Y染色体也是同源染色体: XY型性别决定的生物,雄性体细胞内的X与Y染色体是一对异型性染色体。它们虽形状、大小不相同,但在减数分裂过程中的行为与其他同源染色体一样,也要经历联会和分离的过程,因此X、Y染色体是一对特殊的同源染色体。 (2)X、Y染色体的来源及传递规律: X1Y
9、中X1染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X1染色体只能传给女儿,Y染色体则只能传给儿子。 X2X3中的X2、X3染色体一条来自父亲,一条来自母亲。向下一代传递时,X2、X3中任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。 一对性染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿,则女儿中来自父亲的染色体都是相同的,均为X1,但来自母亲的可能为X2,也可能为X3,不一定相同。,考点二,考点一,(3)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。,考点
10、二,考点一,2.X、Y染色体上基因的传递规律: (1)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,如假设控制某个相对性状的基因A、a位于X和Y染色体的同源区段,那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别:,考点二,考点一,(2)X、Y染色体非同源区段的基因的遗传:,考点二,考点一,考点二,考点一,典例1 (2015新课标全国卷)等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考虑基因突变和染色体变异,请
11、回答下列问题: (1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人?为什么? (2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于(填“祖父”或“祖母”),判断依据是 。 此外, (填“能”或“不能”)确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。,考点二,考点一,【解题思路】本题考查遗传的相关知识。(1)如果A和a位于常染色体上,则女孩的基因型为AA,其中的一个A来自于父亲,另一个A来自于母亲。由于祖父和祖母都含有A基因,故无法确定父亲传给女儿的A基因是来自于祖父还是祖母,同理,也无法确定母亲传给女儿的A基因是来自于外祖父还
12、是外祖母。(2)如果A和a位于X染色体上,则女孩的基因型为XAXA,女孩其中的一个XA来自于父亲,而父亲的这个XA一定来自于女孩的祖母。女孩的另一个XA来自于母亲,由于外祖父和外祖母都含有XA,所以无法确定母亲的这个XA是来自于外祖父还是外祖母。 【参考答案】 (1)不能 女孩AA中的一个A必然来自于父亲,但因为祖父和祖母都含有A,故无法确定父亲传给女儿的A是来自于祖父还是祖母;另一个A必然来自于母亲,也无法确定母亲传给女儿的A是来自于外祖父还是外祖母。(合理即可) (2)祖母 该女孩的一个XA来自父亲,而父亲的XA一定来自于祖母 不能,考点二,考点一,【技巧点拨】 解答该题必须掌握以下知识点
13、:控制一对相对性状的基因位于常染色体时,后代的遗传性状与性别无关,无法从后代的表现型判断出该基因来自哪个亲本。当控制一对相对性状的基因位于X染色体上时,母亲的X的染色体既可以遗传给女儿又可以遗传给儿子,而父亲的X染色体只能遗传给女儿。,考点二,考点一,1.(2016北京海淀区模拟)下列关于人类红绿色盲遗传的分析,正确的是 ( D ) A.在随机被调查人群中男性和女性发病率相差不大 B.患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象 C.该病不符合孟德尔遗传规律且发病率存在种族差异 D.患病家系中女性患者的父亲和儿子一定是患者 【解析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传,男性患者多于女性患者,A项错误;患
14、病家系中不一定隔代遗传,B项错误;该病遗传符合孟德尔遗传规律,C项错误;女性患者的两个X染色体上都有色盲基因,故其父亲和儿子一定患病,D项正确。,考点二,考点一,2.(2015沈阳育才中学模拟)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()和非同源区(、),如图所示。下列有关叙述错误的是 ( D ) A.片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性 B.片段上基因控制的遗传病,男性患病率可能不等于女性 C.片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性 D.由于X、Y染色体互为非同源染色体,故人类基因组计划要分别测定 【解析】本题考查X、Y染色体上的基因的遗传特点。片段上隐性基因控制
15、的遗传病属于伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性,A项正确;片段上显性基因控制的遗传病,如亲本基因型为XaXa和XaYA,后代只有男性患病,B项正确;片段上的基因只位于Y染色体上,X染色体无相同基因或等位基因,故患者全为男性,C项正确;X、Y染色体是一对同源染色体,D项错误。,考点二,考点一,3.抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病(用D、d表示该对等位基因)。孕妇甲为该病患者,其丈夫正常。现对孕妇甲及其丈夫和他们的双胞胎孩子用探针进行基因诊断。检测基因d的探针为d探针,检测基因D的探针为D探针。观察到如图所示结果(空圈代表无放射性,深颜色圈代表放射性强度是浅颜色圈的2倍)。根据杂交结果
16、,下列说法不正确的是 ( D ) A.个体2、3的基因型分别是XdY、XdXd B.孕妇甲的基因型是XDXd,其丈夫是个体2 C.个体1、3为双胞胎孩子,其基因型不同 D.个体1与表现型正常的异性婚配,后代中女性患病的概率约为50%,考点二,考点一,【解析】本题考查伴性遗传的相关知识。分析题图:空圈代表无放射性,深颜色圈代表放射性强度是浅颜色圈的2倍,则孕妇甲既含有D基因,也含有d基因,是杂合子(基因型为XDXd);个体1只含有D基因,不含d基因,基因型为XDY;个体2只含有d基因,不含D基因,基因型为XdY;个体3只含有d基因,不含D基因,且放射性强度是浅颜色圈的2倍,所以其基因型为XdXd
17、。由以上分析可知个体2、3的基因型分别是XdY、XdXd,A项正确;孕妇甲的丈夫正常,则其丈夫基因型为XdY,是个体2,B项正确;个体1、3基因型不同,C项正确;个体1的基因型为XDY,与表现型正常的女性(基因型为XdXd)婚配,后代中女性均患病,D项错误。,考点二,考点一,4.(2015山东高考)人类某遗传病受X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图,下列分析错误的是 ( C )A.-1的基因型为XaBXab或XaBXaB B.-3的基因型一定为XAbXaB C.-1的致病基因一定来自于-1 D.若-1的基
18、因型为XABXaB,与-2生一个患病女孩的概率为1/4,考点二,考点一,【解析】本题以人类遗传病为背景,考查了遗传定律的应用、伴性遗传的遗传特点。由题图可知,-4、-1、-2均为正常男性,其基因型均为XABY;-3正常,其基因型为XAbX_B,又因-1患病,故-1不可能同时含有基因A、B,故-1的基因型为XaBXaB或XaBXab,A项正确;由以上分析知,-3基因型为XAbX_B,-1基因型为XaBXaB或XaBXab,故-3的基因型为XAbXaB,B项正确;-3的女儿-3为正常个体,-3的基因型为XABXAb或XABXaB,患病个体-1的基因型为XAbY或XaBY,-1的致病基因来自-3,-
19、3的致病基因来自-3,-3的两个致病基因分别来自-1和-2,C项错误;若-1的基因型为XABXaB,则与-2(基因型为XaBY或XabY)生育患病女孩的概率为1/4,D项正确。,考点二,考点一,考点二 系谱图中遗传方式的判断与分析 1.单基因遗传病类型的判断与分析(以人类遗传病的家系遗传为例) 第一步:确定是否为伴Y染色体遗传病。 (1)典型系谱图:(2)判断依据:若所有患者均为男性,无女性患者,且存在父子相传的现象,则为伴Y染色体遗传病。,考点二,考点一,第二步:直接确定遗传方式。 (1)典型系谱图:(2)判断依据:“无中生女”双亲正常,女儿中有患者,则为常染色体上的隐性遗传病(如图中甲病)
20、。“有中生女”双亲患病,女儿表现型正常,为常染色体上的显性遗传病(如图中乙病)。,考点二,考点一,第三步:若无以上特征则可先判断显隐性。(1)双亲正常,子代有患者,为隐性,即“无中生有”。(图) (2)双亲患病,子代有正常,为显性,即“有中生无”。(图) 再看是否存在以下情况: “母病子必病,女病父必病”,为X染色体上的隐性遗传病。 “子病母必病,父病女必病”,为X染色体上的显性遗传病。 若上述特征不存在,则无法准确判断,可先假设,再推断。,考点二,考点一,第四步:若系谱图中无上述特征,则只能从可能性大小上推测。 (1)典型图解:(2)判断依据:若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传
21、病;若在系谱图中隔代遗传,则最可能为隐性遗传病,然后再根据患者性别比例进一步确定遗传方式:,考点二,考点一,2.遗传系谱图的特殊情况分析 (1)对于遗传系谱图中个体基因型的分析,不但要看其兄弟姐妹的表现型,还要“瞻前顾后”,即兼顾其亲、子代的表现型。 (2)不能排除的遗传病遗传方式: 分析隐性遗传病时,如果女性患者的父亲和儿子都是患者,只能说明最可能是伴X染色体遗传,但也可能是常染色体遗传。 分析显性遗传病时,如果男性患者的母亲和女儿都是患者,说明最可能是伴X染色体遗传,但也可能是常染色体遗传。,考点二,考点一,典例2 (2014新课标全国卷)山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某
22、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: (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 (填个体编号),可能是杂合子的个体是 (填个体编号)。,考点二,考点一,【解题思路】本题主要考查遗传系谱图的判断、伴性遗传的特点等相关知识。(1)-1、-2没有表现该性状,而所生的-1表现该性状,说明
23、该性状为隐性性状。(2)伴Y遗传的特点是患者都为雄性,且父传子、子传孙。-1无该性状则-1也不应表现;-3为雌性,也不应表现;-3表现该性状,则-4也应表现。(3)若该性状为伴X染色体隐性遗传,-3表现该性状,则-2为该隐性基因的携带者,为杂合体;同理-2、-4也为杂合体。-2可能是杂合体,也可能是纯合体。雄性只有一条X染色体,因此都为纯合体。 【参考答案】 (1)隐性 (2)-1、-3和-4 (3)-2、-2、-4 -2,考点二,考点一,【易错警示】 伴性遗传中基因型和遗传类型的书写误区 (1)在基因型的书写中,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因则需将性染色体及其上基
24、因一同写出,如XBY。一般情况下,常染色体上的基因写在前,性染色体及其上基因写在后,如DdXBXb。 (2)在遗传类型的描述中,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。,考点二,考点一,1.如图是患甲病(用A、a表示)和乙病(用B、b表示)两种遗传病的系谱图。已知其中一种为伴性遗传。下列说法不正确的是 ( C )A.甲病是常染色体隐性遗传病 B.乙病是伴X染色体隐性遗传病 C.若9号携带乙病致病基因,那么此基因最初可来自于1号或2号 D.若7号与9号个体结婚,生育的子女只患一种病的概率为5/12,考点二,考点一,【解析】据图分析:甲病为常染色体隐
25、性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病。若9号携带乙病致病基因,那么此基因一定来自5号,由于5号正常,2号患乙病,因此5号的致病基因一定来自1号;7号不患甲病,但有患甲病的妹妹,故7号的基因型及概率为1/3AAXbY、2/3AaXbY,9号患甲病不患乙病,9号携带乙病致病基因,则9号的基因型及概率为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,若7号与9号个体结婚,生育的子女患甲病的概率为2/31/2=1/3,患乙病的概率为1/21/2=1/4,因此只患一种病的概率为1/33/4+2/31/4=5/12。综上,C项错误。,考点二,考点一,2.(2016江西红色七校联考)某调査人类遗传病的研究小组调查了
26、一个家族的某单基因遗传病情况并绘制出如图所示的图谱,相关分析正确的是 ( C ) A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B.个体3与4婚配后代子女不会患病 C.个体3携带致病基因的概率为2/3或1/2 D.该遗传病的发病率是20% 【解析】从题图分析可知,个体1、2没有患病,但所生子女中个体5(儿子)患病,故该病为隐性遗传病,但不能确定致病基因是在常染色体上还是在X染色体上,A项错误;个体3可能是携带者,个体4基因型不确定,有可能是携带者,所以所生后代有可能患病,B项错误;若该病为常染色体隐性遗传病,则个体3是携带者的概率为2/3,若该病为伴X染色体隐性遗传病,则个体3是携带者的概率为1/2
27、,C项正确;调查某病的发病率应在群体中调查,D项错误。,考点二,考点一,3.(2016南昌摸底)某班同学对一种单基因遗传病进行调查,绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图)。6号不携带致病基因,下列说法正确的是 ( D ) A.该病最可能为常染色体隐性遗传病 B.8为携带者的概率为0 C.11的致病基因一定来源于2 D.9和10婚配生出患病孩子的概率为1/4 【解析】6和5均正常,但他们有一个患病的儿子(11),说明该病为隐性遗传病。又已知6不携带该遗传病的致病基因,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,A项错误;设与该病相关的基因为A、a。由遗传病系谱图可知,3患病,其基因型为XaY,所生女儿8正
28、常,则8的基因型为XAXa,一定为携带者,B项错误;11患病,其基因型为XaY,其致病基因来自于母亲5,5的父亲患病,母亲正常,所以5的致病基因一定来自于1,C项错误;由遗传病系谱图可知,9的基因型是XaY,10的基因型及比例为1/2XAXa、1/2XAXA,则他们生出患病孩子的概率为1/21/2=1/4,D项正确。,考点二,考点一,4.(2015石家庄二模)甲、乙两种单基因遗传病由基因A、a和D、d控制,但不知它们之间的对应关系。图一为两种病的家系图,图二为10体细胞中两对同源染色体上相关基因位置示意图。回答以下问题:,考点二,考点一,(1)甲病是 常 染色体 隐 性遗传病,判断理由是 1和
29、2不患甲病,6患甲病,说明是隐性遗传;6患甲病,12正常,说明致病基因位于常染色体上 。 (2)这两种病的遗传符合 自由组合 规律,因为 两对基因位于两对同源染色体上(非同源染色体上) 。 (3)6个体的基因型为 aaXDXd 。 (4)13个体是杂合子的概率为 1/4 。 【解析】(1)通过对系谱图分析,1和2不患甲病,6患甲病,说明甲病是隐性遗传;6患甲病,12正常,说明致病基因位于常染色体上。(2)根据题图二分析,控制两种遗传病的基因位于非同源染色体上,A、a位于一对常染色体上,而D、d位于性染色体上,故两种病的遗传符合自由组合定律。(3)6为两病兼患的女性,与甲病相关的基因组成为aa,
30、又因6患乙病但其母亲不患病,故6基因型为aaXDXd。(4)13两病兼患,则其与甲病相关的基因组成为aa,因此只考虑其为乙病携带者的概率,据系谱图可知,9基因型为1/2XDXd,则13基因型为XDXd的概率为1/21/2=1/4。,伴性遗传相关问题的实验设计 1.判断基因的位置(位于常染色体上还是X染色体上) (1)在已知显隐性的情况下,可通过一次杂交实验进行判断: XY型性别决定的生物应选择的亲本杂交组合为:隐性性状的雌性个体与显性性状的纯合雄性个体。若子代中雌性全为显性性状,雄性全为隐性性状,则说明基因位于X染色体上,否则基因位于常染色体上。 对于ZW型性别决定的生物,雄性个体选用隐性性状
31、,雌性个体选用显性性状。 规律:两条同型性染色体的亲本选用隐性性状,两条异型性染色体的亲本选用显性性状。,(2)不知显隐性的情况下,利用正交和反交的方法判断: 正交与反交结果相同基因在常染色体上。遗传图解如下: 正交: P BB()bb() 反交: P bb()BB() F1 Bb F1 Bb 正交与反交结果不同基因在X染色体上。如正交后代全表现为甲性状,而反交后代中雌性全表现为甲性状,雄性全表现为乙性状,则甲性状为显性性状,且基因位于X染色体上。遗传图解如下: 正交: P XBXBXbY 反交: P XbXbXBY F1 XBXb XBY F1 XBXb XbY,(3)根据子代性别、性状的数
32、量比分析推断: 若已知某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量,则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致即可确定。如下表:根据表格信息:灰身与黑身的比例,雌蝇中为31,雄蝇中也为31,二者相同,故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雄蝇中为11,雌蝇中为40,二者不同,故为伴性遗传。 (4)假设分析逆向推断法: 假设基因位于X染色体上,分析现象结果;假设基因位于常染色体上,分析现象结果;然后将得到的结果作为条件,代入验证,以确定基因在X染色体还是常染色体上。,2.根据性状判断生物性别的实验设计 上述杂交实验不仅可用于确认基因位置,还可用于伴性遗传中生物性别的简易界定,即若控制某性状的基因仅位于X
33、(或Z)染色体上,Y(或W)染色体上无其等位基因,则可选择同型性染色体隐性类型(XbXb或ZbZb)与异型性染色体显性类型(XBY或ZBW)进行杂交,则子代中,凡具显性性状(XBXb或ZBZb)的个体应具同型性染色体;凡具隐性性状的个体均具异型性染色体。由此,可根据生物个体性状表现,推测其性别类型,遗传图解如下:,典例 (2015吉林实验中学二模)芦笋(2n=20)属于XY型性别决定植物。芦笋种群中抗病和不抗病受基因A、a控制,窄叶和阔叶受基因B、b控制。两对等位基因分别位于两对同源染色体上。两株芦笋杂交,子代中各种性状比例如下表:,(1)如果分析芦笋的核基因组,需要至少研究 条染色体;若一株
34、芦笋的性染色体组成是XYY,则可能是亲代中 (填“雌”或“雄”)性植株的减数分裂发生异常所致。 (2)亲代基因型为 和 。子代表现型为不抗病阔叶的雌株中,纯合子与杂合子的比例为 。 (3)科学家发现芦笋既有矮茎植株,也有高茎植株,该性状受一对等位基因控制,请你设计一个实验方案来确定高茎基因的遗传方式。 实验材料:多对 植株。 实验方案: 。 实验结果:若子一代均为矮茎,则高茎基因为常染色体隐性遗传。,【解题思路】(1)由题意可知,若分析芦笋的核基因组,需要至少研究9+X+Y=11条染色体;染色体组成为XYY的个体的出现是由于雄性个体在减数第二次分裂后期两条Y姐妹染色单体没有分开导致的。(2)根
35、据题表分析可知,在雌株中,不抗病与抗病的比例为31,在雄株中,其比例也为31,所以不抗病为显性,且该等位基因位于常染色体上,由此推断双亲的基因型为AaAa;阔叶与窄叶在雌株中的比例为10,在雄株中的比例为11,所以该基因在X染色体上,且阔叶为显性性状,由此推断双亲的基因型为XBXbXBY,综合以上分析可知,双亲的基因型为AaXBXbAaXBY;子代表现型为不抗病阔叶的雌株(即A_XBX-)中AA占1/3,XBXB占1/2,所以纯合子AAXBXB的概率为1/6,则纯合子与杂合子的比例为15。(3)当显隐性未知时,可以利用正反交方式来判断遗传方式,若正反交结果一致,则表现出的性状为显性,且控制高、
36、矮性状的基因在常染色体上;若正反交结果不一致,则该等位基因位于X染色体上。 【参考答案】 (1)11 雄 (2)AaXBXb AaXBY(两空不能颠倒) 15 (3)纯合高茎植株和纯合矮茎 正反交,为探究基因在染色体上的位置,实验者做了如下实验。请回答: (1)现有基因型为AaBbaabb和AabbaaBb的两个亲本组合,为探究基因A(a)和B(b)是否位于同一对同源染色体上,应选用的亲本组合是 (填“”或“”),理由是 组合中,A(a)、B(b)位于一对或两对同源染色体上,杂交后结果不同,可以验证相对位置或组合中,A(a)、B(b)位于一对或两对同源染色体上,杂交后结果相同,不能验证相对位置
37、 。 (2)用四种不同颜色的荧光,标记基因型为AaBb的精原细胞的四个基因,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞的一条染色体上有3种不同颜色的四个荧光点,请说明A(a)和B(b)的位置关系为 位于同一对同源染色体上 ,且在该次分裂过程中发生了交叉互换。,(3)实验者在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(E)对截毛基因(e)为显性,这对等位基因可能存在于X、Y染色体上的同源区段,或仅位于X染色体上。现有各种纯种果蝇若干,利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上。可选用的亲本组合表现型是 纯合的截毛雌性纯合的刚毛雄性 。若子代中的个体 全表现为显性性状(或XEX
38、e和XeYE) ,则基因位于X、Y的同源区段。若子代中 雌性全表现为显性性状,雄性全表现为隐性性状(或XEXe和XeY) ,则基因位于X染色体上。,【解析】本题主要考查基因分离定律和基因自由组合定律的应用等相关知识。(1)验证两对等位基因是否位于同一对同源染色体上即验证两对等位基因的遗传是否遵循基因自由组合定律,最佳方法是测交法。若两对等位基因位于一对同源染色体上,组合中亲本杂交产生两种表现型的后代;若两对等位基因位于两对同源染色体上,亲本杂交产生四种表现型的后代。而组合中无论两对等位基因位于一对或两对同源染色体上,亲本杂交均产生四种表现型的后代。(2)用不同颜色荧光标记基因型为AaBb的精原细胞的四个基因,减数分裂中某个次级精母细胞的一条染色体上有3种颜色的荧光,说明该染色体上同时含有其中的三种基因,即含有其中的一对等位基因,原因是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体发生了交叉互换,此过程说明了两对等位基因位于一对同源染色体上。(3)选择纯合的截毛雌性个体与纯合的刚毛雄性个体杂交,若子代雌性个体全是刚毛,雄性个体全是截毛,说明E和e基因仅位于X染色体上;若子代雌雄个体全是刚毛,则说明E和e基因位于X和Y染色体的同源区段。,
