用基因在染色体上伴性遗传必修.pptx

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1、受精作用受精卵亲代 配子子代染色体行为基因行为DDddDdDdDd受精作用对比：第1页/共65页萨顿假说和基因与染色体的关系1萨萨顿顿假假说说：1903年美国遗传学家萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程时提出。(1)假说内容：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。(2)假说依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。主要体现在以下几个方面：基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子的形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。第2页/共65页在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一

2、个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。(3)研究方法：类比推理方法，将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。第3页/共65页摩尔根性别第4页/共65页(4)理论解释：(5)实验结论：基因在_上。(6)测定基因位置：基因在染色体上呈_排列。染色体线性3.荧光分子标记法：测定基因位于染色体上的相对位置的方法。表明果蝇各种基因在染色体上相对位置的图，证明了基因在染色体上呈线性排列。第5页/共65页3孟德尔遗传规律的现代解释(1)基因的分离定律的实质在杂合子的细

3、胞中，位于一对同源染色体上的_，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_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。(2)基因的自由组合定律的实质位于_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，_的等位基因彼此分离的同时，_上的非等位基因自由组合。等位基因同源染色体非同源染色体同源染色体上非同源染色体第6页/共65页1概念：位于_上的基因所控制的性状，在遗传上总是和_相关联的现象。2人类红绿色盲症(1)提出者：道尔顿。(2)相关基因型正常男：_；正常女：XBXB；携带者女：_；色盲男：_；色盲女：XbXb。(3)主要婚配方式性染色体性别XBYX

4、BXbXbY二、伴性遗传第7页/共65页上图中父亲的红绿色盲基因随配子传给了女儿，但一定不会传给_。上图中儿子的色盲基因一定是从他的_那里传来的。(4)遗传特点致病基因位于_染色体上，是隐性基因。男患者_女患者。往往有隔代交叉遗传现象。_患者的父亲和儿子一定患病。儿子母亲X多于女第8页/共65页3抗维生素D佝偻病(1)相关基因型正常男：XdY；正常女：_；患病男：XDY；患病女：_。(2)遗传特点致病基因位于X染色体上，是_性基因。女患者_男患者。具有世代连续遗传现象。_患者的母亲和女儿一定患病。4在实践中的应用：根据表现型判断生物的性别，以提高质量，促进生产。XdXdXDXD、XDXd显多于

5、男第9页/共65页2性染色体决定性别的几种类型(1)XXXY型：同型性染色体为雌性(XX)，异型性染色体为雄性(XY)。(2)ZZZW型：同型性染色体为雄性(ZZ)，异型性染色体为雌性(ZW)。(3)XO型：雌性为XX，雄性为XO型。(4)植物的性别决定：大部分雌雄异株植物，XX为雌株，XY为雄株。第10页/共65页XY型性别决定型性别决定ZW型性别决定型性别决定雄性个体雄性个体雌性个体雌性个体雄性个体雄性个体雌性个体雌性个体性染色性染色体组成体组成XYXXZZZW配子配子XYXZZW类型类型分布分布哺乳动物、大多数昆虫、哺乳动物、大多数昆虫、多数雌雄异体的植物多数雌雄异体的植物鸟类与鳞翅目昆

6、虫鸟类与鳞翅目昆虫 (蚕、蝶、蛾等蚕、蝶、蛾等)第11页/共65页二、伴性遗传的应用 探究基因位置的方法：探究某基因位置这种题不仅考查学生的基本生物学知识，而且还考查学生的分析、推理、综合和运用能力，进行基因位置的探究方法：问题方法预期结果相应结论。常规探究方法演绎如下：第12页/共65页1探探究究某某基基因因是是位位于于X染染色色体体上上还还是是位位于于常常染染色色体上体上(1)已已知知基基因因的的显显隐隐性性：应应选选用用隐隐性性雌雌性性个个体体与与显显性性雄雄性性个个体体进进行行交交配配，即即可可确确定定基基因因位位于于常常染染色色体体还还是是性性染染色色体体上上。如如果果后后代代性性状

7、状与与性性别别无无关关，则则是是常常染染色色体体的的遗遗传传；如如果果后后代代的的某某一一性性状状(或或2个性状个性状)和性别明显相关，则是伴和性别明显相关，则是伴X遗传。遗传。方法：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交方法：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配。若后代中的所有雌性个体表现出显性性状，配。若后代中的所有雌性个体表现出显性性状，所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因位所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因位于于X染色体上。若后代中雌雄个体表现出显性性染色体上。若后代中雌雄个体表现出显性性状或均表现出显隐性性状，说明该基因位于常状或均表现出显隐性性状，说明该基因位于常染色体上。染

8、色体上。第13页/共65页例2(2011上海松江二中模拟)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，请选择交配亲本表现型_。实验预期及相应结论为：_。第14页/共65页答案白眼雌果蝇红眼雄果蝇子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上。子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上。子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。注意该方案成立的前提是已知性状的显隐关系，通过一次杂交，即可确定基因所处的位置。第15页/共65页(2)已知雌

9、雄个体均为纯合子：用正交和反交的结果进行比较，若正交反交结果相同，与性别无关，则是常染色体的遗传；若正交和反交的结果不同，其中一种杂交后代的某一性状(或2个性状)和性别明显相关，则是伴X遗传。方法：正交和反交，观察后代的表现型是否一致。若后代的表现型一致，与性别无关，说明该基因位于常染色体上。若后代的表现型不一致，与性别明显相关，说明该基因位于X染色体上。第16页/共65页2探究某基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上方法：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配。若后代中的所有雄性个体表现出显性性状，说明该基因位于X、Y染色体上的同源区段。若后代中的所有雄性个体表现出隐性性状，

10、说明该基因仅位于X染色体上。第17页/共65页例4(2011湖南四市九校模拟)科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断过程。第18页/共65页答案用截刚毛的雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子代雄果蝇表现为刚毛，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子代雄果蝇表现为截刚毛，则此对基因仅位于X染

11、色体上。第19页/共65页3探究控制某两对相对性状的等位基因是否位于一对同源染色体上方法：具有相对性状的亲本杂交得F1，F1自交(动物，让雌、雄个体自由交配)得F2。若F2出现四种性状，其性状分离比为9331，符合基因的自由组合定律，说明控制某两对性状的等位基因不是位于一对同源染色体上(即位于两对同源染色体上)。反之，则可能是位于一对同源染色体上。第20页/共65页例5(2011江苏海门模拟)实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点(说明：控制果蝇灰体

12、和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活)。请设计一套杂交方案，研究控制果蝇灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第号同源染色体上，并作出判断。第21页/共65页第22页/共65页三、性染色体上同源区段基因的遗传方式X和Y染色体有一部分是同源的(图中片段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中的1、2片段)，该部分基因不互为等位基因。第23页/共65页例如：母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男性个体为XaYA，全部表现为显性性状，后代女性个体为XaXa，全部表现为隐性性状；再如母本为XaXa，父本为XAYa，则后代男性个体为XaYa，全部表现为隐性性状，后代女性个体为XA

13、Xa，全部表现为显性性状。第24页/共65页2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)。由此可以推测()A片段上有控制男性性别决定的基因B片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关C片段上某基因控制的遗传病，患者全为女性D片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性【尝试解答】_B_第25页/共65页系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析1首先确定是否是伴Y染色体遗传病所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。2其次判断显隐性(1)双亲正常，子代有患者，为隐性(即无中生有)。(图1)(2)双亲患病，子代有正常，为显性(即有中生无)。(

14、图2)(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3)第26页/共65页3再次确定是否是伴X染色体遗传病(1)隐性遗传病女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5)女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、7)第27页/共65页(2)显性遗传病男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8)男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10)第28页/共65页4若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测(1)若该病在代与代之间呈连续遗传(2)若该病在系谱图中隔代遗传第29页/共65页【特别提醒】判断是否是伴性遗传的关键是：(1)

15、发病情况在雌雄性别中是否一致。(2)是否符合伴性遗传的特点。第30页/共65页即时应用(随学随练，轻松夺冠)2如图是人类遗传病系谱图，母亲是纯合体，该病的致病基因可能是()Y染色体上的基因常染色体上的显性基因常染色体上的隐性基因X染色体上的显性基因X染色体上的隐性基因第31页/共65页ABCD解析：选A。由于母亲是纯合体，经过分析，只有A是可能的。第32页/共65页雄鸟的性染色体组成是ZZ，雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A、a)和伴Z染色体基因(ZB、Zb)共同决定，其基因型与表现型的对应关系见下表。例例1 1请回答下列问题。基因基因组合组合A不存在，不存在，不管不

16、管B存在存在与否与否(aaZZ或或aaZW)A存在，存在，B不存在不存在(A_ZbZb或或A_ZbW)A和和B同时存同时存在在(A_ZBZ或或A_ZBW)羽毛羽毛颜色颜色白色白色灰色灰色黑色黑色第33页/共65页(1)黑鸟的基因型有_种，灰鸟的基因型有_种。(2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雄鸟的羽色是_，雌鸟的羽色是_。(3)两只黑鸟交配，子代羽毛只有黑色和白色，则母本的基因型为_，父本的基因型为_。(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为_，父本的基因型为_，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为_。第34页/共65页【尝试解答】(1)64

17、(2)黑色灰色(3)AaZBWAaZBZB(4)AaZbWAaZBZb332【解析】(1)由题意及表中信息知，只有A、B同时存在时羽毛才表现为黑色，含A的基因型有AA、Aa两种，含B的基因型有ZBZB、ZBZb、ZBW三种，故黑鸟的基因型可能有6种；同理，灰鸟的基因型有4种。(2)纯合的灰雄鸟的基因型为AAZbZb，杂合的黑雌鸟的基因型为AaZBW，两者交配后产生的子代基因型为：AAZBZb(黑雄)、AaZBZb(黑雄)、AAZbW(灰雌)、AaZbW(灰雌)。第35页/共65页(3)由题意知，亲本基因型为黑雄A_ZBZ，黑雌A_ZBW，又知后代有白鸟(aa)出现，且无灰鸟(ZbZb、ZbW)

18、出现，故母本的基因型为：AaZBW，父本的基因型为：AaZBZB。(4)由题意知，亲本基因型为黑雄A_ZBZ，灰雌A_ZbW，又知后代有白鸟(aa)，灰鸟(ZbZb、ZbW)出现，故母本的基因型为AaZbW，父本的基因型为AaZBZb，子代中，黑色的概率为：3/4A1/2ZB_3/8，灰色的概率为3/4A_1/2Zb_3/8，白色的概率为：1/4aaZW(ZZ)1/4。故黑色灰色白色332。第36页/共65页(2010年高考江苏卷)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列问题(所有概率用分数表示)：例例2 2第37页/共65页(1)甲病的遗

19、传方式是_。(2)乙病的遗传方式不可能是_。(3)如果4、6不携带致病基因，按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式，请计算：双胞胎(1与2)同时患有甲种遗传病的概率是_。双胞胎中男孩(1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_，女孩(2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_。第38页/共65页【思路点拨】解决问题应抓以下关键点：关键点(1)图中4、6不带任何致病基因。(2)判断该遗传病的类型。(3)准确计算患病概率。【尝试解答】(1)常染色体隐性遗传(2)伴X显性遗传(3)1/12961/360第39页/共65页【解析】从图中可以看出，3和4正常而女儿8患甲病，分析可知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传

20、；从3男性患者有一个正常的女儿9、男性患者5有三个正常的女儿而其母亲正常分析得出，乙病的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传，因为伴X染色体显性遗传病中的男性患者的母亲和女儿全部是患者；设控制甲病的基因为A、a，则3基因型为Aa的概率为2/3，题目已经给出4基因型为AA，第40页/共65页则1为Aa的概率为1/3，同理可推导出2为Aa的概率也是1/3，那么，1与2同时患有甲种遗传病的概率为(1/31/31/4)21/1296；乙病最可能的遗传方式是伴Y染色体遗传，1患甲病的概率为1/36，患乙病的概率为1，则同时患两种遗传病的概率为1/36；女孩(2)不可能患乙病，所以2不可能同时患两种病。第4

21、1页/共65页突破易错疑点混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”概率时遵循以下规则：男孩患病率患病孩子的概率；患病男孩概率患病孩子概率1/2。第42页/共65页(2)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”概率时遵循：伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况再按以下规则：患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中占的概率；男孩患病的概率后代男孩群体中患病者占的概率。X、Y染色体同

22、源区段和非同源区段与伴性遗传的关系模糊不清第43页/共65页即时应用(随学随练，轻松夺冠)1(2011年北京海淀区抽样)一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上，选择杂交的F1个体最好是()A野生型(雄)突变型(雌)B野生型(雌)突变型(雄)C野生型(雌)野生型(雄)D突变型(雌)突变型(雄)第44页/共65页解析：选B。由于一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状，可确定突变型性状为显性性状。B选项中野生型(雌)突变型(雄)的

23、后代中如果雌鼠均为突变型，而雄鼠均为野生型，则这种突变在X染色体上；后代中如果无论雌雄均有野生型和突变型，则这种突变在常染色体上。第45页/共65页2(2011年合肥高三第一次检测)已知果蝇的黑身与灰身是一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)；长硬毛与短硬毛是另一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)。现有两只亲代果蝇杂交，所得子代的表现型及其数量如下：灰身长灰身长硬毛硬毛灰身短灰身短硬毛硬毛黑身长黑身长硬毛硬毛黑身短黑身短硬毛硬毛雌性雌性31501040雄性雄性1571585253第46页/共65页根据上面的结果，回答下列问题：(1)果蝇的黑身与灰身这对相对性状中，显性

24、性状是_，理由是_。如果你的判断正确，那么用上表中一个灰身雌果蝇与一个灰身雄果蝇杂交，理论上应出现什么结果？_。(2)果蝇短硬毛的遗传方式是_。A常染色体显性遗传B常染色体隐性遗传CX染色体显性遗传DX染色体隐性遗传第47页/共65页如果给你提供长硬毛雌果蝇、长硬毛雄果蝇、短硬毛雌果蝇、短硬毛雄果蝇，你将如何通过一次杂交对上述判断加以验证？(只要求写出你的遗传图解)(3)写出产生表中果蝇的双亲的基因型：_；这两个亲本杂交产生的子代中，表现型和基因型分别有多少种？_。第48页/共65页解析：(1)子代中灰身与黑身出现31的分离比，且子代性状表现与性别不相关联，因此灰身为显性性状，基因位于常染色体

25、上，亲本的基因型为AaAa；若选取子代中一个灰身雌果蝇与一个灰身雄果蝇杂交，选出的杂交组合有AAAA、AAAa或AaAa，因此杂交子代的结果为全部灰身或灰身与黑身呈现31的分离比。(2)子代中长硬毛与短硬毛出现31的分离比，且短硬毛均为雄性，因此长硬毛为显性性状，基因位于X染色体上，亲本的基因型为XBXbXBY；基因位于X染色体上的验证方法是取隐性雌性与显性雄性杂交，即短硬毛雌果蝇与长硬毛雄果蝇杂交。第49页/共65页(3)双亲的基因型为AaXBXbAaXBY，AaAa产生的后代中有2种表现型，3种基因型，XBXbXBY的后代有3种表现型，4种基因型，因此表现型共6种，基因型共12种。第50页

26、/共65页答案：(1)灰身子代中，灰身与黑身呈现出31的分离比全是灰身或者灰身与黑身呈现出31的分离比(2)D亲代：XbXbXBY子代：XBXbXbY雌果蝇雄果蝇均为长硬毛均为短硬毛(3)AaXBXbAaXBY6和12第51页/共65页3生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体中所形成基因型的种类不同，如图为果蝇XY染色体结构示意图。请据图回答：第52页/共65页(1)若控制某性状的等位基因A与a位于X染色体区上，则该自然种群中控制该性状的基因型有_种。(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体区上，则这样的群体中最多有_种基因型。(3)在一个种群中，控制一对相对性

27、状的基因A与a位于X、Y染色体的同源区上(如图所示)，则该种群雄性个体中最多存在_种基因型，分别是_。第53页/共65页(4)现有若干个纯合的雌雄果蝇，已知控制某性状的基因可能位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段(区段)，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。实验方案：选取若干对表现型分别为_、_的果蝇作为亲本进行杂交，子代(F1)中无论雌雄均为显性；再选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代表现型。结果预测及结论：若_则该基因位于常染色体上；若_，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。第54页/共65页解析：(1)若等位基因A与a位于X染色体区上，则在雌性个体中可形成XAXA、XAXa、Xa

28、Xa三种，雄性个体中可形成XAY、XaY两种，共5种基因型。(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体区上，则在雄性个体中有3(AA、Aa、aa)2(XBY、XbY)6种基因型；雌性个体中有3(AA、Aa、aa)3(XBXB、XBXb、XbXb)9种基因型，因此共有15种基因型。(3)X和Y染色体属于性染色体，其基因的遗传与性别有关。在一个群体中，雌性个体的基因型有：XAXA、XAXa、XaXa三种；雄性个体的基因型有：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa四种。第55页/共65页(4)将基因可能分布的两种情况依次代入，并通过绘制遗传图解分析，即可获得答案。如基因位于X、

29、Y染色体的同源区段(区段)上，亲本的基因型为XAXa、XAYA，F1的基因型为XAXa、XaYA，F2中雄性个体的基因型为XAYA、XaYA，均表现为显性性状；雌性个体的基因型为XAXa、XaXa，即有显性性状又有隐性性状。而对于常染色体遗传，F2雌雄个体中均有显性和隐性两种性状。答案：(1)5(2)15(3)4XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(4)雌性个体为隐性雄性个体为显性雌雄中均有显性和隐性两种性状雄性个体为显性，雌性个体表现为显性和隐性两种性状第56页/共65页第57页/共65页第58页/共65页第59页/共65页第60页/共65页第61页/共65页第62页/共65页第63页/共65页让梦想一起飞第64页/共65页感谢您的观看！第65页/共65页