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2.2基因位于染色体上
一、萨顿的假说
实验发现:
蝗虫精子与卵细胞的形成过程中,等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似;
染色体
基因
体细胞中存在形式
配子中存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的行为
传递过程中的特点
推论
基因位于染色体上←基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
科学研究方法:
类比推理(类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。
)
二、基因位于染色体上的实验证据
1.摩尔根介绍:
他对孟德尔的遗传理论,萨顿的基因位于染色体上的学说持怀疑态度,但他认真钻研,寻找证据解决疑点。
2.实验材料:
果蝇
材料优点:
3.实验过程与结果:
4.实验结果解释:
从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看,F1的表现型是_____________,F2的红眼和白眼之间的数量比是_____________,这样的遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。
思考:
白眼性状的表现总是与性别相联系,如何解释这一现象呢?
5.摩尔根的假设:
(1)常染色体
XX(同型的):
雌性果蝇中
性染色体:
XY(异型的):
雄性果蝇中
雌雄果蝇体细胞的染色体图解
(2)假设:
控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。
F1
配子
P
XW
Y
XW
Xw
6.测交实验验证:
(写遗传图解)
(♀)XWXw
(♂)XwY(♀)XwXw
(♂)XWY
7.结论:
______________________________________________________________________。
思考:
(1)假设控制果蝇红眼的基因为W,控制白眼的基因为w,且位于一对性染色体上,即X染色体上有,Y染色体上也有其等位基因,则解释如下:
测交:
(♀)XWXw
(♂)XwYw(♀)XwXw
(♂)XWYw
(2)反交:
(♀)XwXw
(♂)XWY
8.基因与染色体的关系:
荧光标记法→基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上应该有多个基因。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
细胞遗传学的研究结果表明,一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的___________,不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的___________。
1.基因的分离定律的实质是:
一句话总结:
2.基因的自由组合定律的实质是:
一句话总结:
[巩固练习]
1.在XY型性别决定中,对性别起决定作用的细胞是()
A.精子B.卵细胞C.初级精母细胞D.初级卵母细胞
2.下列各项中,能证明基因与染色体具有平行关系的实验是()
A.摩尔根的果蝇杂交实验B.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验
C.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验D.细胞的全能性实验
3.性染色体存在于()
A.精子B.卵细胞C.体细胞D.以上三种细胞
4.在豌豆杂交实验中,高茎与矮茎杂交,F2中高茎和矮茎的比为787∶277,上述实验结果的实质是()
A.高茎基因对矮茎基因是显性B.F1自交,后代出现性状分离
C.控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上D.等位基因随同源染色体的分离而分开
5.人的体细胞含有23对染色体,在减数分裂第二次分裂的次级精母细胞处于后期时(染色单体已分开),细胞内不含有()
A.44条常染色体+XX性染色体B.44条常染色体+XY性染色体
C.44条常染色体+YY性染色体D.两组数目和形态相同的染色体
6.猴的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是()
A.受精卵和次级精母细胞 B.受精卵和初级精母细胞
C.初级精母细胞和雄猴的神经元 D.精子和雄猴的肠上皮细胞
7.果蝇的红眼为伴X显性遗传,其隐性性状为白眼。
在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是()
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
8.在XY型性别决定的生物中,雌性个体细胞中染色体组成可用2N=2(A+X)表示。
下列解释中,不正确的是()
A.N表示该种生物一套大小形状不同的染色体数目
B.A表示该种生物一套常染色体的数目
C.X表示该种生物一套性染色体的数目
D.X表示一种性染色体
9.下列各项中,不正确的是()
A.染色体是DNA的主要载体 B.DNA是染色体的组成成分
C.基因在染色体上呈线性排列 D.一条染色体上只有一个基因
10.根据右图回答下面的问题。
(1)此图为果蝇的染色体图解。
此图中有 对同源染色体。
与性别决定有关的染色体是图中的 。
(2)写出此果蝇的基因型 。
(3)果蝇的一个体细胞性染色体上的W基因在 期形成两个W基因。
1~9:
A、A、D、D、B、C、B、C、D10.
(1)4、XY;
(2)AaXWY
2.2性别决定与伴性遗传
一、人类体细胞的染色体组成与性别决定
染色体总数
常染色体数
性染色体数
染色体组成
男性
23对
22对+XY
女性
23对
22对+XX
1.性染色体决定性别,在体细胞中有一对,在配子中含有一个,女性产生的卵细胞的染色体组成为22+X,男性产生的精子有两种,22+X或22+Y。
2.生物性别决定的方式
XY型方式中雄性个体的性染色体组成是,雌性是;
ZW型方式中雄性个体的性染色体组成是,雌性是。
其他方式:
二、伴性遗传:
1.伴性遗传的概念的理解
(1)基因的位置:
性染色体——X、Y或Z、W上。
(2)特点:
与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现的概率不同。
讨论:
XY是一对特殊的同源染色体,如图所示:
1.假如一种致病基因b,位于X染色体的非同源区段,其后代男女患病的几率相等吗?
2.假如一种致病基因c,位于Y染色体的非同源区段,其后代患者的性别是什么?
3.假如一种致病基因A,位于XY染色体的同源区段,其后代男女患病的几率相等吗?
(一)伴X隐性遗传(人类红绿色盲)
1.基因位置:
隐性致病基因及其等位基位只位于染色体上,在Y染色体上无相应的等位基因。
2.写出人的色觉正常和色盲的基因型和表现型:
(B、b)
女性
男性
基因型
表现型
3.人类红绿色盲的遗传方式:
(用遗传图解表示以下几种情况)
4.人类红绿色盲(伴X隐性)遗传的主要特点:
⑴
⑵
(二)、伴X显性遗传(抗VD佝偻病)
1.基因位置:
显性的致病基因及其等位基因只位于X染色体上,在Y染色体上无相应的等位基因。
2.写出人的正常和抗VD佝偻病基因型和表现型:
(D、d)
女性
男性
基因型
表现型
2.特点:
①________患者多于________患者;
②具有,即患者的双亲中至少有一个是患者。
(1)
(2)
(3)
(4)
(三)、伴Y遗传:
(如外耳道多毛症)
特点:
①、只有男性患病
②、表现为父传子,子传孙的代代遗传特点。
三、伴性遗传在生产实践中的应用
1.绘制芦花雌鸡与非芦花雄鸡交配的遗传图解:
四、人类遗传病的类型与判断
常染色体显性遗传
a、常染色体遗传
常染色体隐性遗传
1.细胞核遗传伴X显性遗传
b、性染色体遗传伴X隐性遗传
伴Y遗传
2.判断方法:
遗传系谱图中遗传病、遗传方式的判断方法
第一步:
判断是否为伴Y遗传
第二步:
判断显隐性:
性状分离
第三步:
判断基因位置(常/伴X):
隐性看女病;显性看男病
第四步:
若系谱中无上述特征,可按照如下推测可能性大小
1该病代代连续遗传---显性遗传
患者性别无差异—常染色体遗传
患者女多于男-----X染色体
2该病隔代遗传----隐性遗传
患者性别无差异-----常染色体
患者男多于女----------X染色体
【习题训练1.】
1.下图为进行性肌营养不良遗传病的系谱图,该病为隐性伴性遗传病,7号的致病基因是由几号传递下来的?
()
A.1号B.2号C.3号D.4号
2.决定猫的毛色的基因位于x染色体上,基因型bb、BB和Bb的猫分别为黄色、黑色和虎斑色,现有虎斑色雌猫与黄色雄猫交配,生下三只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别是()
A.全为雌猫或三雌一雄B.全为雄猫或三雌一雄
C.全为雌猫或全为雄猫D.雌雄各半
3.色盲基因携带者产生的配子是()
A.XB和YB.Xb和XbC.Xb和YD.XB和Xb
4.人类的红绿色盲和血友病属于伴x染色体隐性遗传病.其隐性致病基因在亲代与子代间的传递方式中哪一项不存在()
A.母亲→女儿B.母亲→儿子
C.父亲→女儿D.父亲→儿子
5.父亲患病,女儿也一定患病,那么该病的致病基因是()
A.常染色体上的显性基因
B.常染色体上的隐性基因
C.X染色体上的显性基因
D.X染色体上的隐性基因
6.一对表现型正常的夫妇生有一个患色盲的儿子。
理论上计算,他们的孩子与其母亲基因型相同的概率为()
A.0B.1/2C1/4D.1/8
7.下列遗传系谱中,能确定不属于血友病遗传的是()
8.一对夫妇、女方的父亲患血友病,本人患白化病;男方的母亲患白化病,本人正常,预计他们的子女中—人同时患两病的几率是()
A.50%B.25%C.12.5%D.6.25%
答案:
BADADCCCC
【习题训练2.】
1.下图为某家族遗传系谱图,请据图回答:
⑴该遗传病的遗传方式为:
染色体性遗传病。
⑵5号与6号再生一个患病男孩的几率为,所生女孩中,正常的几率为。
⑶7号与8号婚配,则子女患病的几率为。
2.设人类的甲病为常染色体基因所控制的遗传病,由A或a基因控制,乙病为伴性遗传
病,由B或b基因控制,基因只位于X染色体上。
一表现型正常的男子与一正常女子结
婚,生下一个具有甲病而无乙病的男孩和一个具有乙病而无甲病的男孩。
⑴该夫妇生第三胎,孩子得一种病的几率是,
(2)该夫妇生第三胎是两病均患的男孩的几率是。
:
3.(09广东卷,8)右图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。
Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于()
A.Ⅰ-1B.Ⅰ-2C.Ⅰ-3D.Ⅰ-4
4.有一对表现型正常的夫妇生了一个色盲的男孩,这个男孩的体细胞中性染色体组成为XXY,这是由于该对夫妇中的一方在形成配子时出现罕见的性染色体不分离现象所致,此现象可能发生在()
A.父方减数第一次分裂B.父方减数第二次分裂
C.母方减数第一次分裂D.母方减数第二次分裂
5.某男性色盲基因,当他的一个次级精母细胞处于着丝点刚分开时,该细胞可能存在()
A.两条Y染色体,两个色盲基因B.一条Y染色体,没有色盲基因
C.两条X染色体,两个色盲基因D.X、Y染色体各一条,一个色盲基因
6.下列有关性别决定和伴性遗传的叙述中,错误的有()
A.有些生物没有X、Y染色体
B.若X染色体上有雄配子致死基因b,就不会产生XbY的个体
C.伴性遗传都表现交叉遗传的特点
D.X、Y染色体不只存在于生殖细胞中
7.(09安徽卷,5)已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传,先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。
下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者,Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。
Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩,这个男孩患耳聋、色盲。
既耳聋有色盲的可能性分别是()
A.0、
、0B.0、
、
C.0、
、0D.
、
、
8.右图是人类遗传系谱图,则图中所示遗传病最可能的遗传方式是( )
A.常染色体显性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传
D.伴X染色体隐性遗传
9.父母亲色觉正常、弟弟色盲的正常女人和一个正常的男人结婚,生一个色盲儿子的几率是( )
A.1/4B.1/8C.1/16D.1/2
10.已知鸡的性别决定类型是ZW型。
纯种芦花鸡(ZBZB)与非芦花鸡(ZbW)交配,产生F1,让F1自交,F2中雌性芦花鸡与非芦花鸡的比例是( )
A.3∶1B.2∶1
C.1∶1D.1∶2
11.有一对夫妇,男方患病,女方正常。
他们的子女中,男孩无此病,女孩都是患者。
这种病属于( )
A.常染色体显性遗传病B.常染色体隐性遗传病
C.X染色体上的隐性遗传病D.X染色体上的显性遗传病
12.在减数分裂过程中,由于偶然因素,果蝇的一对性染色体没有分开,由此产生的不正常的卵细胞中的染色体数目为( )
A.3+XYB.3+X或3+Y
C.3或3+XYD.3或3+XX
13.下图的4个家族遗传系谱图,黑色是遗传病患者,白色为正常或携带者,有关叙述正确的是()
A.可能是白化病遗传的家系是甲、乙、丙、丁
B.肯定不是红绿色盲遗传的家系是甲、丙、丁
C.家系乙中患病男孩的父亲一定是该病携带者
D.家系丁中这对夫妇若再生一个正常女儿的几率是25%
14.某种雌雄异株的植物有宽叶和窄叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,窄叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上。
基因b使雄配子致死。
请完成下列问题:
(1)若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型为____________。
(2)若后代全为宽叶,雌、雄植株各半时,则其亲本基因型为____________。
(3)若后代全为雄株,宽、窄叶个体各半时,其亲本基因型为____________。
(4)若后代性别比为1∶1,宽叶个体占3/4,则其亲本基因型为____________。
15.(2012年四川,1)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。
A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1代全为红眼。
①亲代雌果绳的基因型为 ,F1代雌果蝇能产生 种基因型的配子。
②将F1代雌雄果蝇随机交配,所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为 ,在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为 。
16.(2012安徽)甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)。
图中两个家系都有血友病发病史,III2和III3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(IV2),家系中的其他成员性染色体组成均正常。
(1)根据图1,(填“能”或“不能”)确定IV2两条X染色体的来源;III4与正常女子结婚,推断其女儿患血友病的概率是。
(2)两个家系的甲型血友病均由凝血因子VIII(简称F8,即抗血友病球蛋白)基因碱基对缺失所致。
为探明IV2的病因,对家系的第III、IV代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增,其产物电泳结果如图2所示,结合图I,推断III3的基因型是。
请用图解和必要的文字说明IV2非血友病XXY的形成原因。
17.(2011广东)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),下列说法正确的是
A.该病为常染色体显性遗传病
B.II-5是该病致病基因的携带者
C.II-5和II-6再生患病男孩的概率为1/2
D.Ⅲ-9与正常女性结婚,建议生女孩
18.(2012江苏)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是()
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
19.(10分)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。
请回答下列问题。
基因组合
A不存在,不管B存在与否(aaZ—Z—或aaZ—W)
A存在,B不存在
(AZbZb或AZbW)
A和B同时存在
(AZBZ—或AZBW)
羽毛颜色
白色
灰色
黑色
(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。
20.(2012山东)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_____________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_____________条。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_____________和_____________四种类型的配子。
该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________。
“(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。
F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_____________,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_____________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”),M果蝇出现的原因有三种可能:
第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。
请设计简便的杂交试验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤:
。
结果预测:
.若,则是环境改变;
.若,则是基因突变;
Ⅲ.若,则是减数分裂时X染色体不分离.
答案:
1:
常、显、3/8、1/4、2/3
2:
3/8、1/163-13:
BDCCACBCDDB
14:
(1)XBXB、XbY
(2)XBXB、XBY (3)XBXb、XbY (4)XBXb、XBY
15:
aaXBXB4:
2:
15/6
16:
(1)不能0
(2)XHXh,遗传图解如下:
在III3形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期,带有基因H的姐妹染色单体移向细胞的同一极,形成XHXH卵细胞,XHXH卵细胞与正常精子结合形成XHXHY受精卵。
17-18:
BB
19:
(1)6,4;
(2)黑色,灰色;(3)AaZBW,AaZBZB;(4)AaZbW,AaZBZb,3:
3:
2。
20:
(1)2;8
(2)XrY;Y(注:
两空顺序可以颠倒);XRXr、XRXrY
(3)3︰1;1/18
(4)实验步骤:
M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型结果预测:
I.子代出现红眼(雌)果蝇;II.子代表现型全是白眼III.没有子代
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