高考生物一轮总复习遗传的基本规律人类遗传病与优生第15讲遗传的染色体学说伴性遗传学案.docx

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高考生物一轮总复习遗传的基本规律人类遗传病与优生第15讲遗传的染色体学说伴性遗传学案

第15讲　遗传的染色体学说、伴性遗传

考试标准

必考

加试

考试标准

必考

加试

1.基因行为与染色体行为的平行关系

a

a

5.XY型性别决定

b

b

2.孟德尔定律的细胞学解释

b

b

6.伴性遗传的概念、类型及特点

b

b

3.染色体组型的概念

a

a

7.伴性遗传的应用

c

c

4.常染色体和性染色体

a

a

考点一　遗传的染色体学说

1.类比分析

基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为存在着平行关系

项目

基因

染色体

生殖过程中

在杂交过程中保持完整性和独立性

在细胞分裂各时期中，保持着一定的形态特征

配子

单个

单条

体细胞

中来源

成对存在，一个来自父方，一个来自母方

成对存在，一条来自父方，一条来自母方

形成配子时

等位基因分离，进入不同的配子中；非等位基因自由组合

同源染色体分离，进入不同的配子中；非同源染色体自由组合

由上述平行关系得出的结论：

细胞核内的染色体可能是基因载体的学说，即遗传的染色体学说。

2.孟德尔定律的细胞学解释

　　定律

项目　　

分离定律

自由组合定律

假设

控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上

控制两对相对性状的等位基因位于两对同源染色体上

F1配子

等位基因随同源染色体的分离而分开，产生两种类型的配子，比例为1∶1，雌、雄配子随机结合

非等位基因随非同源染色体自由组合，产生四种类型的配子，比例为1∶1∶1∶1，雌、雄配子随机结合

F2的性状

两种表现型，比例为3∶1，即产生性状分离现象

四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，即表现为性状的自由组合现象

思考讨论

1.根据基因和染色体的平行关系，请你在图中染色体上标注基因符号（基因为C、c），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位置）。

提示　在上述染色体的基因位置的一侧写出基因即可，设紫花基因用C表示，白花基因用c表示。

2.假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了A、a，B、b基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是初级精母细胞（填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”），图乙表示的是精细胞（填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”）。

3.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畸变，请回答下列问题：

（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？

不能。

原因是祖父母和外祖父母都有A基因，都可能遗传给女孩。

（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祖母（填“祖父”或“祖母”），判断依据是该女孩的一个XA来自父亲，而父亲的XA一定来自祖母；此外，不能（填“能”或“不能”）确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。

4.按照核基因与染色体的平行关系推测，男孩的色盲基因不可能来自下列哪位亲属？

①母亲　②祖母　③外祖母　④外祖父

提示　色盲基因位于X染色体上，男孩的色盲基因一定由母亲传来，母亲的色盲基因既可能来源于外祖父，也可能来源于外祖母，故男孩的色盲基因不可能来自其祖母。

题型一　基因行为与染色体行为的平行关系

1.正常情况下，下列细胞中最可能不含等位基因的是（　　）

答案　C

解析　图A、B、D中均含同源染色体，均可能含等位基因，图C显示着丝粒分裂，染色单体分开，其两条染色体所含基因一致，一般不含等位基因。

2.（2017·宁波九校期末）萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是（　　）

A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个

B.非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合

C.作为遗传物质的DNA是由两条脱氧核苷酸长链反向盘旋而成的

D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构

答案　C

解析　基因与染色体的平行关系表现在：

基因、染色体在杂交过程中保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中只有成对染色体中的一条；成对的基因和同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方；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。

题型二　孟德尔定律的细胞学解释

3.下图是同种生物4个个体的细胞示意图，其中A对a、B对b为显性。

选择其中两个个体作为亲本杂交，F1中出现4种表现型，6种基因型。

请分析亲本是（　　）

A.图1和图3B.图1和图4

C.图2和图3D.图2和图4

答案　D

解析　图1和图3个体杂交，F1中出现1种表现型，1种基因型，故A错误；图1和图4个体杂交，F1中出现1种表现型，2种基因型，故B错误；图2和图3个体杂交，F1中出现2种表现型，4种基因型，故C错误；图2和图4杂交，F1中出现4种表现型，6种基因型，故D正确。

4.在亲代产生子代的过程中表现出遗传现象，下列有关叙述正确的是（　　）

A.子代获得了父母双方各1/2的染色体，因而也获得了父母双方各1/2的基因

B.亲代的性状是通过染色体传给子代的

C.核基因的传递行为与染色体的行为是一致的

D.基因的自由组合定律的细胞学基础是受精作用进行时精子与卵细胞的自由组合

答案　C

解析　受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，A错误；亲代的性状是通过遗传物质DNA遗传给子代的，B错误；核基因位于染色体上，其传递行为与染色体的行为是一致的，C正确；基因的自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合，D错误。

考点二　性染色体与伴性遗传

1.染色体组型

（1）概念：

染色体组型又称染色体核型，指将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像。

（2）观察时期：

有丝分裂中期。

（3）应用

①判断生物的亲缘关系。

②诊断遗传病。

2.性染色体和性别决定

（1）染色体的类型

性染色体

常染色体

概念

与性别决定直接有关

与性别决定无关

特点

雌、雄性个体不相同

雌、雄性个体相同

（2）XY型性别决定

①染色体的特点：

雄性个体的体细胞内除含有数对常染色体外，还含有两个异型的性染色体，以XY表示；雌性个体的体细胞内除含有数对常染色体外，还含有两个同型的性染色体，以XX表示。

②生物类型：

人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫。

3.伴性遗传实例——红绿色盲的遗传

图中显示：

（1）男性的色盲基因一定传给女儿，也一定来自母亲；表现为交叉遗传特点。

（2）若女性为患者，则其父亲一定为患者，其儿子也一定为患者。

（3）若男性正常，则其母亲和女儿也一定正常。

4.伴性遗传的类型

类型

伴X染色体隐性遗传

伴X染色体显性遗传

伴Y染色体遗传

基因位置

隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上

显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上

致病基因位于Y染色体上

患者基因型

XbXb、XbY

XAXA、XAXa、XAY

XYM（无显隐性之分）

遗传特点

①男性患者多于女性患者；②女患者的父亲和儿子一定患病，简记为：

“女病，父子必病”；③有隔代交叉遗传现象

①女性患者多于男性患者；②男患者的母亲和女儿一定患病，简记为“男病，母女必病”；③世代遗传

①患者全为男性；②遗传规律是父亲传给儿子、儿子传给孙子，简记为“父传子，子传孙”

举例

血友病、红绿色盲

抗维生素D佝偻病

外耳道多毛症

思考讨论

1.生物的性别均由性染色体决定吗？

玉米、小麦植物细胞是否有性染色体？

提示　不是，有些生物其性别并非由性染色体决定，如蜜蜂的孤雌生殖，因性染色体仅存在于有性别分化的生物中，玉米、小麦等雌雄同株的植物并无性染色体。

2.书写常染色体和性染色体上的基因型有什么不同？

提示　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的基因一同写出，如XBY。

一般常染色体上的基因写在前，性染色体及其上的基因写在后，如DdXBXb。

3.连线伴性遗传的类型、特点及实例

4.若控制某一性状的基因在X、Y染色体上有等位基因，则显性雄性个体的基因型有几种？

写出其基因型（用A、a表示）。

提示　3种。

XAYa、XAYA、XaYA。

5.性染色体不同区段分析

请依据图示思考：

（1）男性个体中X及Y染色体其来源和传递有何特点？

提示　XY中X来自母亲，Y来自父亲，向下一代传递时，X只能传给女儿，Y则只能传给儿子。

（2）图中哪一段可存在等位基因？

此区段的遗传与常染色体基因是否完全相同表现为“与性别无关联”？

能否举例说明？

提示　Ⅰ区段可存在等位基因，尽管此区段包含等位基因，但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异，即：

遗传仍与性别有关，如XaXa×XaYA及XaXa×XAYa，前者子代（♀）全为隐性，（♂）全为显性，后者则是（♀）全为显性，（♂）全为隐性，这显然与常染色体遗传中aa×Aa（子代无论♀、♂，均既有隐性、又有显性）遗传有区别。

（3）图中Ⅱ2区段在遗传上表现为哪些特点？

Ⅱ1区段呢？

提示　①Ⅱ2区段为伴X染色体遗传，其特点是：

②Ⅱ1区段为伴Y染色体遗传，其特点是“只随Y染色体传递”，表现为“限雄”遗传。

题型一　染色体学说与伴性遗传

1.抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。

下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是（　　）

A.短指的发病率男性高于女性

B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者

C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性

D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现

答案　B

解析　短指是常染色体显性遗传病，与性别无关，在男性和女性中发病率是一样的，A错误；红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，致病基因在X染色体上，女性患者的两条X染色体上均有致病基因，其中一条来自父亲，一条来自母亲，父亲必然是该病患者，B正确；抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性性染色体为XX，只要有一个X染色体上有致病基因就为患者，所以女性发病率高于男性，C错误；常染色体隐性遗传病往往有隔代遗传现象，故D错误。

2.果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，由等位基因B、b控制。

白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。

请分析回答：

（1）控制白眼的基因为________性基因，位于果蝇的____染色体上。

（2）科学家在重复上述实验时，发现后代中出现了极少数异常白眼雌蝇，具有两条X染色体和一条Y染色体，则其基因型为________。

（3）用异常白眼雌蝇和正常红眼雄蝇进行杂交，会产生多种类型的后代。

几种性染色体异常果蝇的性别和存活情况如图所示。

①异常白眼雌蝇在产生配子时（其中2条性染色体分离，另一条随机趋向一极），可产生________种配子，相关配子及比例为________________________________________。

②可存活后代的性状有________种，其