2018-2019学年高考生物大一轮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学案

第16讲基因在染色体上、伴性遗传和人类遗传病[考纲要求] 1.伴性遗传(Ⅱ)。

2.人类遗传病的类型(Ⅰ)。

3.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。

4.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。

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1．萨顿的假说2.基因位于染色体上的实验证据(拓展探究)(1)证明者：摩尔根。

(2)研究方法：假说—演绎法。

(3)研究过程①观察实验(摩尔根先做了实验一，紧接着做了回交实验二)②⎩⎪⎨⎪⎧ F 1全为红眼⇒红眼为显性F 2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现型总是与性别相关联③提出假说，进行解释④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。

⑤得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。

⑥基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

知识延伸(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，提出基因在染色体上的假说( ×) 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3∶1，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果蝇红眼与白眼的比例是多少？提示F2中果蝇的基因型为X W X W、X W X w、X W Y、X w Y。

F2果蝇自由交配时，雌蝇产生的卵细胞X W∶X w ＝3∶1，雄蝇产生的精子为X W∶X w∶Y＝1∶1∶2。

精子和卵子随机结合。

因此F3果蝇中红眼∶白眼＝13∶3。

(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：①控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上，判断的主要依据是杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛。

②两个亲本的基因型为X F X f×X F Y，请写出推导过程：由图可知，子代雄性个体有直毛与分叉毛，基因型为X f Y、X F Y，则母本的基因型为X F X f，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X F Y。

综合上述亲本的基因型为X F X f、X F Y。

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全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1B．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1∶1D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性答案 B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、雄果蝇相互交配，结果F2中，红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1，这说明果蝇眼色的遗传符合__________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(1)红眼(2)(基因)分离(3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配(雌、雄果蝇)全为红眼雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼解析(1)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。

(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3∶1，说明果蝇眼色的遗传符合分离定律。

(3)选择纯种的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配。

若为X a X a×X A Y A则子代为X A X a 和X a Y A，后代全为红眼果蝇；若为X a X a×X A Y，则子代为X A X a和X a Y，后代雌果蝇都为红眼，雄果蝇都为白眼。

考点二伴性遗传的特点与应用分析1．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ZW，雄性个体的性染色体组成是ZZ。

XY型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是XX，雄性个体的性染色体组成是XY_。

(2)传递特点(以XY为例)①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。

②X2X3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，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。

③一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，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：性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。

3．伴性遗传的特点(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲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，则其父亲和儿子一定是患者；若男性正常，则其母亲和女儿也一定正常。

③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隔代遗传。

④这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性。

(2)伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿，也一定来自母亲，表现为交叉遗传特点。

②若男性为患者，则其母亲和女儿一定是患者；若女性正常，则其父亲和儿子也一定正常。

③这种遗传病的遗传特点是女性患者多于男性，图中还显示的遗传特点是世代连续遗传。

(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症①患者全为男性，女性全部正常。

②没有显隐性之分。

③父传子，子传孙，具有世代连续性。

4．伴性遗传的应用(1)推测后代发病率，指导优生优育(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。

①选择亲本：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。

②遗传图解③选择子代：从F1中选择表现型为“非芦花”的个体保留。

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( ×)(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(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。

(2)色盲基因和抗维生素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”。

(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X B X b×X B Y，X b X b×X B Y；X D X d×X D Y，X d X d×X D Y。