2019_2020学年高考生物大一轮复习课件: 第五单元 遗传的基本规律和人类遗传病 第16讲 基因在染色体上、伴性遗传和人类遗传病课件.pdf
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1、第16讲 基因在染色体上、伴性遗传和人类遗传病 第五单元 遗传的基本规律和人类遗传病 考纲要求考纲要求 1.伴性遗传()。 2.人类遗传病的类型()。 3.人类遗传病的监测和预防()。 4.人类基因组计划及意义()。 5.实验:调查常见的人类遗传病。 考点一 基因在染色体上的假说与证据 考点三 人类遗传病的类型、监测及预防 考点二 伴性遗传的特点与应用分析 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 考点四 调查人群中的遗传病 基因在染色体上的假说与证据 考点一 1.萨顿的假说萨顿的假说 知识梳理 项目基因染色体 生殖过程中 在杂交过程中保持完整性 和_ 在配子形成和受精过程中
2、, 相对稳定 存在 体细胞成对成对 配子成单成单 体细胞中来源 成对基因一个来自 , 一个来自_ 一对同源染色体,一条来自 父方,一条来自母方 形成配子时 非同源染色体上的_ 自由组合 自由组合 独立性形态结构 父方 非等 非同源染色体 母方 位基因 2.基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据(拓展探究拓展探究) (1)证明者:摩尔根。 (2)研究方法: 。 假说演绎法 实验一(杂交实验) P 红眼() 白眼() F1 红眼(、) F1雌雄交配 F2 红眼(、) 白眼() 3/4 1/4 (3)研究过程 观察实验(摩尔根先做了实验一,紧接着做了回交实验二) 实验二:(回交实验)
3、F1 红眼() 白眼() 红眼() 白眼() 红眼() 白眼() 1 1 1 1 分离 性别 提出假说,进行解释 假说 假说1:控制眼色的基因位于 X染色体非同源区段,X染色 体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位 于X、Y染色体同源区段, X染色体和Y染色体上都有 实验一 图解 实验二 图解 疑惑上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象 演绎推理,验证假说 摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1,从而合理地解释了实 验一和回交实验二。为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中 有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配,最后实验 的真实结果和预期完全符合,假
4、说1得到了证实。请同学们利用上述的 假说1和2,绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”的实验的遗传图 解并预测结果。 假说 假说1: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 假说2: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 图解 得出结论: 。 基因与染色体的关系:一条染色体上有 基因,基因在染色体 上 。 控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上 多个 呈线性排列 知识知识 延伸延伸 (1)类比推理和假说演绎法的比较:类比推理是根据两个或两类对象有 部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理,并不是以实验 为基础,推理与事实之间不具有必
5、然性,结论不一定是正确的。假说 演绎法是在观察基础上提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得 出结论,结论的得出以实验检验为依据,结果具有可靠性。 (2)“基因在染色体上”的证明:萨顿提出“基因在染色体上”,但没有 证明这一结论,摩尔根通过假说演绎法证明了“基因在染色体上”。 1.判断下列关于萨顿假说的叙述 (1)萨顿利用假说演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都位于染色 体上( ) (2)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因( ) (3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色 体行为存在平行关系”( ) (4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基
6、因在染 色体上的假说( ) 常考基础诊断常考基础诊断 2.判断下列关于摩尔根实验的叙述 (1)摩尔根利用假说演绎法,证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染 色体上( ) (2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比 为31,说明果蝇红眼为显性( ) (3)位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔定律,但表现为伴 性遗传( ) (4)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来 自基因重组( ) (5)染色体和基因并不是一一对应的关系,一条染色体上含有很多个 基因( ) 聚焦摩尔根实验一 (1)在摩尔根实验一中,若让F2的果蝇自由交配,理论上F3果蝇红眼与 白眼
7、的比例是多少? 提示 教材热点拓展教材热点拓展 提示提示 F2中果蝇的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY。F2果蝇自由交配 时,雌蝇产生的卵细胞XWXw31,雄蝇产生的精子为XWXwY 112。精子和卵子随机结合。 精子 卵子 1XW1Xw2Y 3XW3XWXW3XWXw6XWY 1Xw1XWXw1XwXw2XwY 因此F3果蝇中红眼白眼133。 (2)依据假说以及摩尔根实验一的解释图解, 尝试分析如下信息内容:直毛与分叉毛为一对 相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲 代果蝇杂交,F1的表现型与比例如图所示。则: 控制直毛与分叉毛的基因位于 染色体上, 判断的主要依据是_ _。
8、 答案 杂交子代中,雄性个体中直毛分叉毛是11,雌性 个体中都是直毛,没有分叉毛 X 两个亲本的基因型为 ,请写出推导过程:由图可知, _ _ _。 答案 XFXfXFY 子代雄性个体有直毛与分叉毛,基因型为XfY、XFY,则母本的基因型为 XFXf,又知雌性子代中只有直毛,说明直毛是显性性状,则父本的基因 型为XFY。综合上述亲本的基因型为XFXf、XFY 命题点 摩尔根实验拓展辨析命题点 摩尔根实验拓展辨析 1.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传,在果蝇野生型个体与白眼突 变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结 果是 A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现
9、为野生型,雌、雄比例为 11 B.F1自由交配,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,且雌雄中比例均为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 命题探究 答案解析 解析 解析 白眼基因若位于X染色体上,则白眼性状应与性别有关,其中 B项是最早提出的实验证据。 2.(2017福建质检)摩尔根利用果蝇进行遗传实验研究,证明了基因在染色 体上。请回答下列相关问题: (1)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的 红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明_是显性性状。 (2)摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互
10、交配,结果F2中,红眼果蝇与白眼 果蝇的数量比为31,这说明果蝇眼色的遗传符合_定律。 答案解析 红眼 (基因)分离 解析 解析 白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配,F1全是红眼果蝇,说明红眼 为显性。 解析解析 F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比 为31,说明果蝇眼色的遗传符合分离定律。 (3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基 因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请 从中选择亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体 的关系。 杂交实验:_。 结果预期: 若子代中_,说明在X、Y染色体上都存在
11、控制果蝇 眼色的基因。 若子代中_,说明控制果蝇眼色的基因只 在X染色体上。 答案 选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配 雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼 (雌、雄果蝇)全为红眼 解析 解析 解析 选择纯种的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配。若为XaXaXAYA则 子代为XAXa和XaYA,后代全为红眼果蝇;若为XaXaXAY,则子代为 XAXa和XaY,后代雌果蝇都为红眼,雄果蝇都为白眼。 伴性遗传的特点与应用分析 考点二 1.性染色体的类型及传递特点性染色体的类型及传递特点 (1)类型:ZW型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是 ,雄性 个体的性染色体组成是 。XY型性别决定类型中雌性个体的
12、性染色体 组成是 ,雄性个体的性染色体组成是 。 ZW ZZ 知识梳理 XXXY (2)传递特点(以XY为例) X1Y中X1只能由父亲传给 ,Y则由父亲传给 。 X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传 递时,任何一条既可传给 ,又可传给 。 一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为 , 应是相同的,但来自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。 2.伴性遗传的概念:伴性遗传的概念: 上的基因控制的性状的遗传与 相关 联的遗传方式。 女儿儿子 女儿儿子 X1 性染色体性别 3.伴性遗传的特点伴性遗传的特点 (1)伴X染色体隐性遗传实例红绿色
13、盲 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。 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。 如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,说明这种遗传病的遗传特 点是 。 这种遗传病的遗传特点是男性患者 女性。 女儿 母亲 一定 母亲和女儿 隔代遗传 多于 X BXb X bY X B X b (2)伴X染色体显性遗传抗维生素D佝偻病 男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给 ,也一定来自 ,表现 为 特点。 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。 这种遗传病的遗传特点是女性患者 男性,图中还显示的遗传特点 是 。 女儿母亲 交
14、叉遗传 一定 父亲和儿子 世代连续遗传 多于 (3)伴Y染色体遗传外耳道多毛症 患者全为男性,女性全部正常。 没有显隐性之分。 父传子,子传孙,具有 。 世代连续性 4.伴性遗传的应用伴性遗传的应用 (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:_ _ 抗维生素D佝偻 病男性女性正常 生 ;原因:_ _ 女孩 孩均患色盲 该夫妇所生男 男孩 孩全患病,而男孩正常 该夫妇所生女 (2)根据性状推断性别,指导生产实践 已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦 花(b)为显性,请设计选育“雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解
15、。 选择亲本:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。 遗传图解 选择子代:从F1中选择表现型为“非芦花”的个体保留。 ZBZbZBW 1.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( ) 常考基础诊断常考基础诊断 (5)性染色体上的基因都随性染色体传递( ) (6)仅考虑性染色体,女性只能产生一种卵细胞,男性能产生两种 精子( ) (7)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
16、是1 ( ) 2.判断下列关于伴性遗传及相关特点的叙述 (1)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象( ) (2)外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因( ) (3)红绿色盲的遗传不遵循孟德尔的分离定律( ) (4)一对表现正常的夫妇,生下了一个患病的女孩,则该致病基因一定是 隐性基因且位于常染色体上( ) (5)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常( ) (6)甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;乙家庭夫妻表现 都正常,但妻子的弟弟是红绿色盲患者,从优生学的角度考虑,甲、乙 家庭应分别选择生育男孩和女孩( ) 据图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段
17、教材热点拓展教材热点拓展 提示 提示 提示 男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染 色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只 能传给儿子。 (1)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点? 提示 提示 提示 因为色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两个X染色体上同 时具备b基因时才会患病,而男性体细胞只有一条X染色体,只要具备 一个b基因就表现为色盲,所以“男性患者多于女性”;而抗维生素D 佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两个X染色体上只有同时具 备d基因时才会正常,而男性只要具备一个d基因就表现为正常,所以 “女性患者多于男性”。 (2)色盲基
18、因和抗维生素D基因同样都是位于上图中的X的非同源区段, 为什么前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”? 提示 提示 提示 XBXbXBY,XbXbXBY;XDXdXDY,XdXdXDY。 (3)请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现会出性别 差异的婚配组合。 提示 提示 XBXbXBYb,XbXbXBYb,XBXbXbYB,XbXbXbYB。 (4)若红绿色盲基因为XY的同源区段,请列出子代性状表现出性别差异 的婚配组合。 命题点一 命题点一 X、Y染色体同源区段与非同源区段的相关辨析与推断染色体同源区段与非同源区段的相关辨析与推断 1.人的X染色体和Y染色体大小、
19、形态不完全相同,但存在着同源区段()和非同 源区段(、),如图所示。下列有关叙述中错误的是 A.若某病是由位于非同源区段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 因位于同源区段上 C.若某病是由位于非同源区段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上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子 一定是患者 命题探究 答案解析 解析 解析 片段上基因控制的遗传病为伴Y染色体遗传病,患者全为男 性,A项正确; 若X、Y染色体上存在一对等位基因,这对等位基因应存在于同源区段 (片段)上,B项正确; 片段上显性基因控制的遗传病为
20、伴X染色体显性遗传病,女性患病 率高于男性,男性患者的女儿一定患病,C项错误; 片段上隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病 率高于女性,患病女性的儿子一定是患者,D项正确。 2.(2017海南中学模拟)已知果蝇红眼(A)和白眼(a)这对相对性状由位于X 染色体(与Y染色体非同源区段)的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)和 截毛(b)这对相对性状由X和Y染色体上(同源区段)一对等位基因控制,且 隐性基因都系突变而来。下列分析正确的是 A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现白眼 B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现截毛 C.若纯种野生型雌果
21、蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现白眼 D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现截毛 答案解析 解析 解析 若纯种野生型雄果蝇(XABYB)与突变型雌果蝇(XabXab)杂交,后 代基因型为XabYB的个体表现型为白眼刚毛,则F1中会出现白眼雄果蝇, A项错误; 若纯种野生型雄果蝇(XABYB)与突变型雌果蝇(XabXab)杂交,后代基因 型为XABXab和XabYB,所以F1中不会出现截毛,B项正确; 若纯种野生型雌果蝇(XABXAB)与突变型雄果蝇(XabYb)杂交,后代基因 型为XABXab和XABYb,全为红眼,则F1中不会出现白眼,C项错误; 若纯种野生型雌果蝇(X
22、ABXAB)与突变型雄果蝇(XabYb)杂交,后代基因 型为XABXab和XABYb,则F1中不会出现截毛,D项错误。 命题点二 伴性遗传的概率计算及类型判断命题点二 伴性遗传的概率计算及类型判断 3.一个患有牙齿珐琅质褐色病症的男人与正常女人结婚后,其所有男性 后代均正常,但是所有女性后代都为患者。男性后代与正常女性结婚, 所生子女都正常。若女性后代与正常男性结婚,其下一代的表现可能是 A.女孩的患病概率为1/2,男孩正常 B.患病的概率为1/4 C.男孩的患病概率为1/2,女孩正常 D.健康的概率为1/2 答案解析 解析 解析 根据题中所描述的家系表现型,推知牙齿珐琅质褐色病症是由 X染色
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