高三生物导学课件：第五单元第18讲基因在染色体上和伴性遗传.ppt

第 18 讲基因在染色体上和伴性遗传一、萨顿的假说一、萨顿的假说1推论：基因是由推论：基因是由 携携带着从亲代传递给下一代的。带着从亲代传递给下一代的。即：基因在即：基因在 上。上。2理由：基因和理由：基因和 存在明显的平行关系。存在明显的平行关系。(1)在在杂杂交交过过程程中中保保持持完完整整性性和和独独立立性性。，在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。主干知识整合染色体染色体染色体染色体染色体行染色体行为为基因基因染色体染色体(2)在在体体细细胞胞中中基基因因成成对对存存在在，染染色色体体也也是是成成对对的的。在在配配子子中中只只有有成成对对基基因因中中的的一一个个，同同样样，染染色色体体也也只只有成有成对对的染色体中的一条。的染色体中的一条。(3)体体细细胞胞中中成成对对的的基基因因一一个个来来自自 ，一一个个来来自自 。同源染色体也是如此。同源染色体也是如此。(4)在在形形成成配配子子时时自自由由组组合合，在减数第一次分裂后期也是自由在减数第一次分裂后期也是自由组组合的。合的。父方父方母方母方非等位基因非等位基因非同源染色体非同源染色体二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据1实验过程及现象实验过程及现象 2实验现象的解释实验现象的解释XWXW XWYXW Xw3基因与染色体的关系：基因与染色体的关系：基基因因在在染染色色体体上上呈呈 排排列列，每每条条染染色色体体上上有有许许多个基因。多个基因。三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释1基因分离定律的实质基因分离定律的实质(1)杂杂合合体体的的细细胞胞中中，位位于于 的的等等位位基因具有一定的基因具有一定的 。线线性性同源染色体上同源染色体上独立性独立性(2)在在减减数数分分裂裂形形成成 时时，等等位位基基因因随随 的的分分开开而而分分离离，分分别别进进入入两两个个配配子子中中，独独立立地地随随 遗遗传传给给后代。后代。2基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质(1)位位于于非非同同源源染染色色体体上上的的 的的分分离离或或组组合是互不干合是互不干扰扰的。的。(2)在在减减数数分分裂裂过过程程中中，彼彼此分离的同此分离的同时时，上的非等位基因自由上的非等位基因自由组组合。合。配子配子同源染色体同源染色体配子配子非等位基因非等位基因同源染色体上的等位基因同源染色体上的等位基因非同源染色体非同源染色体四、伴性遗传四、伴性遗传1人类红绿色盲症人类红绿色盲症(伴伴X隐性遗传隐性遗传)相关基因型相关基因型 2.遗传特点遗传特点(1)男患者男患者 女患者。女患者。(2)女患者的女患者的 一定患病。一定患病。(3)有有 遗传现遗传现象。象。女性女性男性男性表表现现型型正常正常正常正常(携携带带者者)色盲色盲正常正常色盲色盲基因型基因型XBXBXbXbXBXbXBYXbY多于多于父父亲亲和儿子和儿子隔代交叉隔代交叉五、抗维生素五、抗维生素D佝偻病佝偻病(伴伴X显性遗传显性遗传)1患者的基因型患者的基因型(1)女性：女性：和和 。(2)男性：男性：XDY。2遗传特点遗传特点(1)女患者女患者 男患者。男患者。(2)具有具有 的的现现象。象。(3)男患者的男患者的 一定患病。一定患病。XDXDXDXd多于多于世代世代连续连续母母亲亲和女儿和女儿1人类的伴性遗传类型人类的伴性遗传类型 考点一：遗传病类型的判断及概率计算遗传病类型的判断及概率计算高频考点突破伴性伴性遗传遗传方式方式遗传遗传特点特点实实例例伴伴X染色体染色体显显性性遗传遗传女性患者女性患者多于男性多于男性连续遗传连续遗传抗抗维维生素生素D佝佝偻偻病病伴伴X染色体染色体隐隐性性遗传遗传男性患者男性患者多于女性多于女性隔代隔代遗传遗传红绿红绿色盲、色盲、血友病血友病伴伴Y染色体染色体遗传遗传只有男性患只有男性患病病连续遗传连续遗传人人类类外耳道外耳道多毛症多毛症2.遗传系谱图中遗传病类型的判定步骤遗传系谱图中遗传病类型的判定步骤(1)首首先先确确定定系系谱谱图图中中的的遗遗传传病病是是显显性性遗遗传传还还是是隐隐性性遗传遗传。“无无中中生生有有”为为隐隐性性遗遗传传病病。即即双双亲亲都都正正常常，其其子代有患者，子代有患者，则则一定是一定是隐隐性性遗传遗传病。病。“有有中中生生无无”为为显显性性遗遗传传病病。即即双双亲亲都都表表现现患患病病，其子代有表其子代有表现现正常者，正常者，则则一定是一定是显显性性遗传遗传病。病。(2)其次确定是常染色体其次确定是常染色体遗传还遗传还是伴性是伴性遗传遗传。在已确定在已确定隐隐性性遗传遗传病的系病的系谱谱中：中：A父父亲亲正常，女儿患病，一定是常染色体正常，女儿患病，一定是常染色体隐隐性性遗传遗传；b母母亲亲患患病病，儿儿子子正正常常，一一定定不不是是伴伴X染染色色体体隐隐性性遗遗传传，必定是常染色体，必定是常染色体隐隐性性遗传遗传。在已确定在已确定显显性性遗传遗传病的系病的系谱谱中：中：A父父亲亲患病，女儿正常，一定是常染色体患病，女儿正常，一定是常染色体显显性性遗传遗传；B母母亲亲正正常常，儿儿子子患患病病，一一定定不不是是伴伴x染染色色体体显显性性遗遗传传，必定是常染色体，必定是常染色体显显性性遗传遗传。3遗传系谱图的四种基本类型遗传系谱图的四种基本类型 4概率计算概率计算当当两两种种遗遗传传病病之之间间具具有有“自自由由组组合合”关关系系时时，各各种种患患病病情情况的概率如表：况的概率如表：序号序号类类型型计计算公式算公式1患甲病的概率患甲病的概率m，则则非甲病概率非甲病概率为为1m2患乙病的概率患乙病的概率n，则则非甲病概率非甲病概率为为1n3只患甲病的概率只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率只患乙病的概率nmn5同患两种病的概率同患两种病的概率mn6只患一种病的概率只患一种病的概率mn2mn或或m(1n)n(1m)7患病概率患病概率mnmn或或1不患病概率不患病概率8不患病概率不患病概率(1m)(1n)以上以上规规律可用下律可用下图图帮助理解：帮助理解：【对位训练】1(2010江江苏苏卷卷)遗遗传传工工作作者者在在进进行行遗遗传传病病调调查查时时发发现现了了一一个个甲甲、乙乙两两种种单单基基因因遗遗传传病病的的家家系系，系系谱谱如如下下图图所示，所示，请请回答下列回答下列问题问题(所有概率用分数表示所有概率用分数表示)：(1)甲病的甲病的遗传遗传方式是方式是_。(2)乙病的乙病的遗传遗传方式不可能是方式不可能是_。(3)如如果果4、6不不携携带带致致病病基基因因，按按照照甲甲、乙乙两两种种遗传遗传病最可能的病最可能的遗传遗传方式，方式，请计请计算：算：双双胞胞胎胎(1与与2)同同时时患患有有甲甲种种遗遗传传病病的的概概率率是是_。双双胞胞胎胎中中男男孩孩(1)同同时时患患有有甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病的的概概率率是是_，女女孩孩(2)同同时时患患有有甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病的的概率是概率是_。解解析析本本题题综综合合考考查查人人类类遗遗传传病病的的遗遗传传方方式式的的判判定定与与遗遗传传概概率率的的计计算算，意意在在考考查查考考生生的的判判断断能能力力和和推推理理能能力力。(1)因因一一对对正正常常的的夫夫妇妇生生了了一一个个患患甲甲病病的的女女儿儿，故故甲甲病病的的遗遗传传方方式式为为常常染染色色体体隐隐性性遗遗传传。(2)父父亲亲患患病病，而而女女儿儿正正常常，故故不不可可能能是是伴伴X染染色色体体显显性性遗遗传传。(3)因因4、6不不携携带带致致病病基基因因，设设甲甲病病的的致致病病基基因因为为a，3的的基基因因型型为为1/3AA、2/3Aa，4的的基基因因型型为为AA，则则1的的基基因因型型为为1/3Aa；5的的基基因因型型为为1/3AA、2/3Aa，6的的基基因因型型为为AA，则则2的的基基因因型型为为1/3Aa；故故1和和2所所生生孩孩子子患患甲甲病病的的概概率率为为1/31/31/41/36。1和和2为为异异卵卵双双胞胞胎胎，故故同同时时患有甲种遗传病的概率为患有甲种遗传病的概率为1/361/361/1 296。甲甲 病病的的致致病病基基因因在在常常染染色色体体上上，双双胞胞胎胎中中男男孩孩(1)和和女女孩孩(2)患患甲甲病病的的可可能能性性都都为为1/36。若若4、6不不携携带带致致病病基基因因，乙乙病病的的致致病病基基因因最最可可能能是是在在Y染染色色体体上上，后后代代的的男男孩孩肯肯定定患患乙乙病病，女女孩孩肯肯定定不不患患乙乙病病，故故双双胞胞胎胎中中男男孩孩(1)同同时时患患有有甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病的的概概率率为为1/3611/36，双双胞胞胎胎中中女女孩孩(2)同同时时患患有有甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病的的概概率率为为1/3600。答答案案(1)常常染染色色体体隐隐性性遗遗传传(2)伴伴X显显性性遗遗传传(3)1/1 2961/3601.人人的的性性染染色色体体上上不不同同区区段段图图析析：X和和Y染染色色体体有有一一部部分分是是同同源源的的(图图中中片片段段)，该该部部分分基基因因互互为为等等位位基基因因；另另一一部部分分是是非非同同源源的的(图图中中的的1、2片片段段)，该该部部分分基因不互基因不互为为等位基因。等位基因。考点二：染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系2基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段基因所在区段基因型基因型(隐隐性性遗传遗传病病)男正常男正常男患病男患病女正常女正常女患病女患病XBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXb1(伴伴Y遗传遗传)XYBXYb2(伴伴X遗传遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb(1)基因在基因在、1、2任何区段上都与性任何区段上都与性别别有关。有关。(2)若若将将上上图图改改为为果果蝇蝇的的性性染染色色体体，应应注注意意大大而而长长的的为为Y染染色色体体，短短而而小小的的为为X染染色色体体，且且在在描描述述时时注注意意“雌雌雄雄”与与人人的的“男男女女”区区别别、“杂杂交交”与与人人的的“婚婚配配”区区别别。(3)若若将将上上图图改改为为“ZW型型性性染染色色体体”，注注意意Z与与X的的对应对应，W与与Y的的对应对应关系。关系。【对位训练】2.如图是人体性染色体的模如图是人体性染色体的模式图，有关叙述不正确的是式图，有关叙述不正确的是A位于位于区段内基因的区段内基因的遗传只与男性相关遗传只与男性相关B位于位于区段内的基因在遗传区段内的基因在遗传时，后代男女性状的表现一致时，后代男女性状的表现一致C位位于于区区段段内内的的致致病病基基因因，在在体体细细胞胞内内也也可可能能有有等位基因等位基因D性性染染色色体体既既存存在在于于生生殖殖细细胞胞中中，也也存存在在于于体体细细胞胞中中 解解析析位位于于区区段段内内的的基基因因在在遗遗传传时时，后后代代男男女女性性状状的的表表现现不不一一定定相相同同。如如XaXa与与XAYa婚婚配配，后后代代女女性性全全表表现现显显性性性性状状，男男性性全全表表现现隐隐性性性性状状；若若XaXa与与XaYA婚婚配配，后后代代女女性性全全表表现现隐隐性性性性状状，男男性性全全表表现现显显性性状。性性状。答案答案B 3.(2012合肥二次质检合肥二次质检)如如图为图为果果蝇蝇性染色体性染色体结结构构简图简图。要判断果要判断果蝇蝇某伴性某伴性遗传遗传基因基因位于片段位于片段上上还还是片段是片段上，上，现现用一只表用一只表现现型是型是隐隐性的雌性的雌蝇蝇与与一只表一只表现现型型为显为显性的雄性的雄蝇杂蝇杂交，不交，不考考虑虑突突变变，若若后后代代为为雌雌性性为为显显性性，雄雄性性为为隐隐性性；雌雌性性为为隐隐性性，雄雄性性为为显显性性，可可推推断断、两两种种情情况况下下该该基基因因分分别别位于位于A；B1；C1或或；D1；1 解解析析假假设设相相关关基基因因为为B、b。因因后后代代雌雌蝇蝇的的两两个个X染染色色体体来来自自双双亲亲，雄雄蝇蝇的的X染染色色体体只只来来自自母母本本，故故若若子子代代雌雌性性为为显显性性(XBXb)、雄雄性性为为隐隐性性(XbY或或XbYb)，则则亲亲代代基基因因型型为为：XbXb、XBY或或XBYb；若若子子代代雌雌性性为为隐隐性性(XbXb)，雄雄性性为为显显性性(基基因因型型只只能能是是XbYB)，则则亲亲代代基基因因型型为：为：XbXb、XbYB。答案答案C 1基因在常染色体基因在常染色体还还是在是在X染色体上的判断染色体上的判断若若通通过过一一次次杂杂交交实实验验，鉴鉴别别某某等等位位基基因因是是在在常常染染色色体体上上还还是是在在X染染色色体体上上，应应选选择择的的杂杂交交组组合合为为：隐隐性性性性状状的的雌雌性性个体与个体与显显性性状的雄性个体。性性状的雄性个体。答题技能培养方法体验根据性状判断生物性别的实验设计与基因在常染色体上还是在X染色体上的分析判断2根据性状判断生物性根据性状判断生物性别别的的实验设计实验设计隐隐性性性性状状的的雌雌性性个个体体与与显显性性性性状状的的雄雄性性个个体体杂杂交交，在在子子代代中中雌雌性性个个体体都都表表现现的的性性状状是是显显性性性性状状，雄雄性性个个体体都都表表现现的的性状是性状是隐隐性性状，性性状，图图解如下解如下：【典例】一一只只雌雌鼠鼠的的一一条条染染色色体体上上某某基基因因发发生生突突变变，使使野野生生型型变变为为突突变变型型。该该鼠鼠与与野野生生型型鼠鼠杂杂交交，F1的的雌雌雄雄鼠鼠中中均均既既有有野野生生型型，又又有有突突变变型型。假假如如仅仅通通过过一一次次杂杂交交实实验验必必须须鉴鉴别别突突变变基基因因是是在在常常染染色色体体上上还还是是在在X染染色色体体上上，F1的杂交组合最好选择的杂交组合最好选择A野生型野生型(雌雌)突变型突变型(雄雄)B野生型野生型(雄雄)突变型突变型(雌雌)C野生型野生型(雌雌)野生型野生型(雄雄)D突变型突变型(雌雌)突变型突变型(雄雄)【解解析析】由由条条件件可可知知，突突变变型型是是显显性性性性状状，野野生生型型是是隐隐性性性性状状；选选择择隐隐性性性性状状的的雌雌鼠鼠与与显显性性性性状状的的雄雄鼠鼠杂杂交交时时，若若后后代代雌雌鼠鼠全全为为显显性性性性状状，雄雄鼠鼠全全为为隐隐性性性性状状，则则该该基基因因位位于于X染染色色体体上上；若若后后代代雌雌雄雄鼠鼠中中都都有有显显性性性性状状，则则该该基基因因位位于常染色体上。于常染色体上。【答案答案】A【体体会会感感悟悟】(1)之之所所以以选选择择隐隐性性性性状状的的雌雌性性个个体体与与显显性性性性状状的的雄雄性性个个体体杂杂交交，是是因因为为显显性性雄雄性性个个体体(XBY)和隐性雌性个体和隐性雌性个体(XbXb)都可以通过性状直接确定基因型。都可以通过性状直接确定基因型。(2)对对于于ZW性性别别决决定定的的生生物物，由由于于雄雄性性个个体体含含有有ZZ染染色色体体，雌雌性性个个体体含含有有ZW染染色色体体，故故判判断断基基因因在在Z染染色色体体或或W染染色色体体上上时时，应应该该选选用用显显性性的的雌雌性性个个体体和和隐隐性性的的雄雄性性个体杂交。个体杂交。【典例1】人人的的正正常常色色觉觉(B)对对红红绿绿色色盲盲(b)是是显显性性，为为伴伴性性遗遗传传；褐褐眼眼(A)对对蓝蓝眼眼(a)是是显显性性，为为常常染染色色体体遗遗传传。有有一一个个蓝蓝眼眼色色觉觉正正常常的的女女子子与与一一个个褐褐眼眼色色觉觉正正常常的的男男子子婚婚配配，生了一个蓝眼红绿色盲的男孩。生了一个蓝眼红绿色盲的男孩。(1)这对夫妇生出蓝眼红绿色盲男孩的概率是多少？这对夫妇生出蓝眼红绿色盲男孩的概率是多少？(2)这这对对夫夫妇妇再再生生出出一一男男孩孩患患红红绿绿色色盲盲蓝蓝眼眼的的概概率率是是多多少？少？易误警示一、混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题【纠错笔记】(1)位于常染色体上的遗传病位于常染色体上的遗传病如如果果控控制制遗遗传传病病的的基基因因位位于于常常染染色色体体上上，由由于于常常染染色色体体与与性性染染色色体体是是自自由由组组合合的的，在在计计算算“患患病病男男孩孩”与与“男男孩孩患患病病”概率时遵循以下规则：概率时遵循以下规则：男孩患病率患病孩子的概率；男孩患病率患病孩子的概率；患病男孩概率患病孩子概率患病男孩概率患病孩子概率1/2。(2)位于性染色体上的遗传病位于性染色体上的遗传病如如果果控控制制遗遗传传病病的的基基因因位位于于性性染染色色体体上上，由由于于该该性性状状与与性性别别联联系系在在一一起起，所所以以在在计计算算“患患病病男男孩孩”与与“男男孩孩患患病病”概概率率时时遵遵循循：伴伴性性遗遗传传规规律律，即即从从双双亲亲基基因因型型推出后代的患病情况再按以下规则；推出后代的患病情况再按以下规则；患患病病男男孩孩的的概概率率患患病病男男孩孩在在后后代代全全部部孩孩子子中中占的概率；占的概率；男男孩孩患患病病的的概概率率后后代代男男孩孩群群体体中中患患病病者者占占的的概率。概率。【典例2】如如图图对对某某一一家家族族中中甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病调调查查后后得得到到的的系系谱谱图图，并并且且调调查查发发现现4的的家家庭庭中中没没有有乙乙病病史史。试试回回答答(以以A与与a、B与与b依依次次表表示示甲甲、乙乙两两种种遗遗传传病病基基因因及及等等位基因位基因)：二、对遗传病类型分析不到位若若2与与3婚婚配配，其其后后代代(U)患患病病的的可可能能性性为为_。【常常见见错错误误】对对2与与3的的基基因因型型的的概概率率计计算有算有误误，也可能把乙病确，也可能把乙病确认为认为常染色体常染色体隐隐性性遗传遗传。【正正确确解解答答】因因为为4的的家家庭庭中中没没有有乙乙病病史史，则则4不不携携带带致致病病基基因因，那那么么乙乙病病只只能能是是伴伴X染染色色体体隐隐性性遗遗传传病病。因因为为1与与2不不患患病病，后后代代1女女儿儿患患甲甲病病，则则甲甲病病为为常常染染色色体体隐隐性性遗遗传传病病。所所以以2基基因因型型为为1/3AAXBY或或2/3AaXBY；3基基 因因 型型 为为 aaXBY，4基基 因因 型型 为为1/2A_XBXB或或1/2A_XBXb，则则3基基因因型型为为3/4AaXBXB或或1/4AaXBXb。因因此此后后代代(U)患患病病的的可可能能性性是是1(5/6正正常常甲甲)(15/16正正常常乙乙)7/32或或(1/6甲甲病病)(15/16正正常常乙乙)(1/16乙乙病病)X(5/6正常甲正常甲)(1/6甲病甲病)(1/16乙病乙病)7/32。【答案答案】7/32【纠错笔记】错误原因具体分析如下：错误原因具体分析如下：(1)可可能能受受到到思思维维定定势势影影响响，想想当当然然地地认认为为若若后后代代(U)患病，则患病，则2与与3一定有患病基因。一定有患病基因。(2)可可能能概概率率计计算算方方法法不不对对，错错误误计计算算2基基因因型为型为1/4AAXBY或或2/4AaXBY。(3)可可能能审审题题不不细细致致，把把乙乙病病确确认认为为常常染染色色体体隐隐性性遗传。遗传。