第二章基因与染色体的关系

1. 第二章基因与染色体的关系 知识结构 考点一.减数分裂和受精作用 考点二.基因在染色体上 考点三.性别决定和伴性遗传

2. 考点一.减数分裂和受精作用 一.减数分裂与遗传定律的关系 二.减数分裂异常的分析

3. a A 一减数分裂与基因分离定律的关系 A a １２ 等位基因随同源染色体的分开而分离

4. 一减数分裂和基因自由组合定律的关系 A B A b B b a A a B a b ３４ １２ 非同源染色体上的非等位基因自由组合

5. a A B b 思考: 同源染色体上的非等位基因会发生自由组合吗?

6. 例1(长郡09)M、m和N、n分别表示某动物的两对同源染色体，A、a和B、b分别表示等位基因，基因与染色体的位置如右图所示，下面对该动物精巢中部分细胞的分裂情况分析合理的是（ ） B A．正常情况下，若某细胞的基因组成为AABB，此时该细胞的名称为初级精母细胞 B．正常情况下，若某细胞含有MMmmNNnn这8条染色体，则此细胞处于有丝分裂后期 C．在形成次级精母细胞过程中，图中的染色体发生复制、联会、着丝点分裂等变化 D．M和N染色体上的基因可能会发生交叉互换

7. 例2(长沙一中09)．孙女从她的祖父那里得到的染色体条数为（ ） A．0—22 B．0—23 C．23 D．22 A 例3(长郡09)．图示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法中错误的是 A.来自父方的染色单体与来自母方的染色 单体之间发生了交叉互换 B.B与b的分离发生在减数第一次分裂 C.A与a的分离仅发生在减数第一次分裂 D.姐妹染色单体之间也可能发生交叉互换 C

8. 二.减数分裂异常的分析 例4，请回答下列与减数分裂有关的问题： （1）假设果蝇的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N进行标记，正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中，含15N的精细胞所占的比例为。 （2）一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个基因型为AAaXb的精子，则另三个精子的基因型分别为。 1/2 aXb、Y、Y

9. （3）从减数分裂的角度分析染色体组成为XXY的个体产生的可能原因 ①卵细胞形成过程中，减数第一次分裂或减数第二次分裂异常形成了染色体组成为XX的异常卵细胞 ②精子形成过程中，减数第一次分裂异常形成了染色体组成为XY的异常精子 （4）如图表示一个基因型为AaBb的动物细胞分裂图像，请分析图中染色体3和4上基因产生的可能原因，并说明B、b分离的时期。 交叉互换或基因突变。减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期

10. 考点二.基因在染色体上 一.萨顿的假说 二.摩尔根的实验证据

11. 一、萨顿的发现和假说（类比推理） 1.发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 2.推论(假说)：基因位于染色体上。 理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

12. 尝试分析基因与染色体的关系： 相对稳定的形态结构 完整性和独立性 成对 成对 一个 一条 父方 母方 父方 母方 自由组合 自由组合

13. D d D d 看不见 看得见 基因 染色体 平行关系 方法: 类比推理法 推理 基因在染色体上

14. 二、基因位于染色体上的实验证据 美国生物学家摩尔根 优点: 1.易饲养 2.相对性状明显 3.繁殖快 4.后代数量多

15. 1、摩尔根的果蝇杂交实验 × P F1 红眼（雌、雄） F1雌雄交配 F2 ？ （雌、雄） 白眼果蝇都是雄的 3 ： 1

16. 讨论并提出合理的假设： 控制果蝇眼色的基因位于什么染色体上？ Ｘ染色体？Ｙ染色体？　常染色体？ 理由是什么？ 控制红眼和白眼的基因位于Ｘ染色体上

17. 2.经过推理、想象提出假说: ——控制白眼的基因在X染色体上 雌果蝇种类： 红眼（ＸＷＸＷ） 红眼（ＸＷＸw） 白眼（ＸWＸW） 雄果蝇种类： 红眼（ＸＷＹ） 白眼（ＸwＹ）

18. 3.对实验现象的解释 白眼 红眼 P XwY × XWXW XW Xw Y 配子 F1 XWXW XWY 红眼 红眼 XW Y F2 XWY（雄红） XW XWXW（雌红） XwY（雄白） XWXw（雌红） Xw 3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）

19. 红眼（雌、雄） 白眼（雌、雄） 各占1/4 各占1/4 根据假说进行演绎推理: 红眼 白眼 F1 × XWXw XwY

20. 4. 实验验证—测交 摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下： 红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雄 雌 雄 115 126 132 120 与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！ ——证明了基因在染色体上 摩尔根等通过实验将一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而找到了基因在染色体上的实验证据。

21. 问题？ 人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？ 结论： 一条染色体上有许多个基因 基因在染色体 上呈线性排列

22. 考点三 性别决定与伴性遗传

23. 一、性别决定 （一）、染色体 1、常染色体： 与性别决定无关 2、性染色体： 与性别决定有关 (二)、染色体组型 也叫核型,是指一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。 注意:人类正常体细胞中的染色体组成可以写成 44+XX(XY)

24. 一、性别决定 ⑴XY型性别决定与ZW型性别决定 1.性别决定的类型 。 2.其他性别决定方式

25. 二.伴性遗传 1.概念：性染色体上的基因控制的性状遗传与性别相联系的遗传方式。 2.类型及其特点 （1）伴X染色体隐性遗传病的特点： 致病基因及其等位基因只位于X染色体上； 男性患者多于女性患者； 具有隔代遗传现象； 女性患者的父亲和儿子一定是患者，反之， 男性患者一定是其母亲传给致病基因。 （2）伴X染色体显性遗传病的特点： 致病基因及其等位基因只位于X染色体上； 女性患者多于男性患者； 大多具有世代连续性即代代都有患者，即具世代连续性； 男患者的母亲和女儿一定是患者。 （3）伴Y染色体遗传病的特点： 患者全部为男性；致病基因父传子，子传孙(限雄遗传)。

26. 三.单基因遗传病的类型 1.常染色体上显性遗传病 2.常染色体是隐性遗传病 3.X染色体上显性遗传病 4.X染色体上隐性遗传病 5.Y染色体上遗传病 识别

27. 1.常染色体显性遗传： a.世代相传。 b.男女患病机会均等。 c.发病率高. 判定原则:“有”中生“无”,“有”是显性 2.常染色体隐性遗传： a隔代遗传。 b.发病率在近亲结婚中较高。 c.男女发病率相等。 判定原则:“无”中生“有”,“有”是隐性

28. 3.X染色体显性遗传： a. 连续遗传。 b.女性患者多于男性患者。 c.发病率高。 d.男性患者母女都患病。 判定原则:“父”病“女”必病;或 “子”病“母”必病.

29. 4.X染色体隐性遗传: a.隔代交叉遗传。 b.男性患者多于女性患者。 c.女性患者其父子都患病。 注意：伴X遗传的基因对雄性来说不论 显隐性均会表现出来。 判定原则:“母”病“子”必病;或者 “女”病“父”必病. 。

30. 5.Y染色体遗传： a.父亲患病，儿子必患病。 b.女性无该病，患者全为男性(男性患 者呈连续性) 判定原则:只限男性中代代相传 特别注意: 对以上遗传病的判断，要抓住两个要点：一是判断出致病基因的显隐性，二是致病基因位于何种染色体上(常染色体或性染色体) 。

31. 四、人类遗传系谱题的解题思路 1、确定显隐性 男性患者 女性患者 甲 丙 丁 乙 无中生有为隐性 有中生无为显性 代代有患者

32. 2、再确定致病基因的位置 伴X染色体隐性遗传病（最可能）

33. 常染色体隐性遗传病 2、再确定致病基因的位置 人类遗传病判定口诀： 无中生有为隐性，有中生无为显性； 隐性遗传看女病，女病父正为常隐； 显性遗传看男病，男病母正为常显。

34. 确定基因位置的实验设计的归纳 （一）：常染色体上基因与X染色体（非同源区）上基因的定位 （二）：同源区段上的基因与X染色体非同源区段上基因的定位 (三）．常染色体遗传与XY同源区段遗传的区别

35. 2006年全国卷Ⅰ31 例 (20分)．从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题： 基因 （1）种群中的个体通过繁殖将各自的 传递给后代。 （2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是。 正交和反交

36. （3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型（3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型 有种。 3 5 （4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。(要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)

37. 确定基因位置的实验设计的归纳 （一）：常染色体上基因与X染色体（非同源区）上基因的定位 （1）遗传系谱确认法： ①显性遗传看男病，男病母女皆正非伴性，母女皆病最伴性 ②隐性遗传看女病，女病父子皆正非伴性，父子皆病最伴性

38. （2）一次杂交实验确认法：选隐性母本与显性父本相交，观察子代表现（2）一次杂交实验确认法：选隐性母本与显性父本相交，观察子代表现 ①若子代雌性皆显性，雄性皆隐性，则基因位于X染色体上 ②若子代雌性有隐性或雄性有显性，则基因位于常染色体上 （3）正反交试验法：正交和反交，比较亲子代表现型的关系 在确定核遗传的基础上，若正反交结果相同，则基因位于常染体遗传；若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。

39. 例.下图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。请回答：例.下图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。请回答： （1）仅根据该系谱图，不能确定致病基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上。请利用遗传图解简要说明原因。显性基因用A表示、隐性基因用a表示。只写出与解答问题有关个体的基因型即可。） 如果致病基因在常染色体上如图1：如果致病基因在X 染色体上如图2 ：由此可知，不论致病基因在常染色体上，还是在X染色体上均可出现同样的系谱图，故不能确定

40. （2）如果致病基因位于X染色体上，Ⅲ5是携带者，其致病基因来自Ⅰ2的概率为_ __；如果致病基因位于常染色体上，Ⅲ5是携带者，其致病基因来自Ⅰ2的概率为_ __。 （3）如果将该系谱图中一个表现正常的个体换成患者，便可以形成一个新的系谱图，而且根据新系谱图，就可以确定该致病基因位于哪种染色体上。请写出这个个体的标号和致病基因在何种染色体上（写出一个即可）。 1 1/4 Ⅱ4（或答Ⅲ5） 常染色体

41. 2006年全国卷Ⅰ31 （4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。(要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论) 如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于 灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上。

42. 如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。 如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现灰色，雌性全部表现黄色；在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。 如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色；在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。

43. 归纳总结： 正交反交结果不同的几种情况 1.细胞质遗传:细胞质遗传表现为母系遗传,正交反交中母本性状不同,因而产生的后代性状不同。 2.伴性遗传中某些性状遗传(以红绿色盲为例) 反交 正交 完全正常母亲 色盲父亲 色盲母亲 正常父亲 XaXa X XAY XAXA X XaY XAXa XaY XAXa XAY 女儿正常 儿子色盲 女儿正常 儿子正常

44. 3.植物果皮,种皮颜色等性状遗传（以番茄为例）3.植物果皮,种皮颜色等性状遗传（以番茄为例） 正交 反交 P ♀AA X aa♂ ♀aa X AA ♂ 亲代母本所结果实（F1的种子） 亲代母本所结果实（F1的种子） 果皮红色 F1的胚 F1的胚乳 果皮黄色 F1的胚 F1的胚乳 AA Aa AAa aa Aa Aaa ⊕ ⊕ F1所结果实（含F2的种子） F1所结果实（含F2的种子） 果皮红色 F2的胚 果皮红色 F2的胚 Aa (1/4AA,2/4Aa,1/4aa) Aa (1/4AA,2/4Aa,1/4aa) ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ F2所结果实 F2所结果实 1/4AA 2/4Aa 1/4aa 1/4AA 2/4Aa 1/4aa 3红 ： 1黄 3红 ： 1黄

45. 从以上分析看出，番茄果皮颜色的遗传中正交反交结果不同，子代表现出母本的性状，但这种遗传方式本质上仍属细胞核遗传，遵循孟德尔遗传规律，，只是子代性状分离比延迟表现出来而已。另外，正交反交结果中胚乳的基因型也不相同。从以上分析看出，番茄果皮颜色的遗传中正交反交结果不同，子代表现出母本的性状，但这种遗传方式本质上仍属细胞核遗传，遵循孟德尔遗传规律，，只是子代性状分离比延迟表现出来而已。另外，正交反交结果中胚乳的基因型也不相同。

46. （二）：同源区段上的基因与X染色体非同源区段上基因的定位（二）：同源区段上的基因与X染色体非同源区段上基因的定位 （1）一次杂交试验法：选隐性母本与纯合显性父本相交，观察子代雄性个体表现 ①若子代雄性个体表现为隐性性状，则基因位于X非同源区 ②若子代雄性个体表现为显性性状，则基因位于XY同源区 （2）正反交试验法：正交和反交，比较亲子代表现型的关系 ①若正反交结果相同，则基因位于XY同源区上；若正反交结果不同，则基因位于X非同源区上。

47. 典型例题6 （07全国卷Ⅰ.31）.(16分)回答Ⅰ、Ⅱ小题： 雌 Ⅰ.雄果蝇的X染色体来自亲本中的蝇， 并将 其传给下一代中的蝇。雄果蝇的白眼基因位于 染色体上，染色体上没有该基因 的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。 雌 X Y Ⅱ.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由 X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛 基因（B）对截毛基因(b)为显性。现有基 因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和 XbYb的两种果蝇。

48. （1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本， 通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中， 雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是_____，雌性的基因型是_____；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是_____，雌性的基因型是_____，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是_____，刚毛雌果蝇的基因型是_________ XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb

49. （2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本， 通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中 雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚 毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗 传图解表示即可） 截毛雌蝇　 刚毛雄蝇 P XbXb× XBYB XbYB×XbXb F1 刚毛雄蝇 　　截毛雌蝇 XbYB XbXb F2 雌蝇均为截毛　雄蝇均为刚毛

50. (三）．常染色体遗传与XY同源区段遗传的区别 常染色体遗传 P ♂AA × aa♀ 显 隐 F1 Aa Aa × aa ♀显 ♂显 隐♀ F2 Aa aa 显（♂，♀）隐（♂，♀） XY同源区段遗传 P ♂XAYA × XaXa♀ 显 隐 F1 XAXa XaYA × XaXa ♀显 ♂显 隐♀ F2 XaXa XaYA ♀隐 ♂显 X、Y同源区段，但是由于是在性染色体上，所以与常染色体的遗传规律不一致。以多对纯合亲本♂显×隐♀为例，F1再选择♂显×隐♀，设由A、a等位基因控制，遗传图解分析如下： 若F2代雌雄个体既有显性性状，又有隐性性状，则为常染色 体遗传；若F2代雌性个体均为隐性性状，雄性个体均为显 性性状，则为XY同源区段遗传。