【配套K12】2019年高考生物一轮复习 专题16 基因在染色体上及伴性遗传(讲)

专题16 基因在染色体上及伴性遗传
讲考纲
基因在染色体上及伴性遗传，理解基因与染色体关系，理解伴性遗传特点并加以运用，如计算发病率、基因型推断、遗传实验设计等。

讲考情
讲基础
一、遗传的染色体学说
1．萨顿的假说
（1）研究方法：类比推理。

（2）假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

（3）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下表所示。

2．基因位于染色体上的实验证据
（1）证明者：摩尔根。

（2）研究方法：假说—演绎法。

（3）研究过程
①实验
②提出问题：F1全为红眼⇒红眼为显性F2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现总是与性别相关联。

③提出假说，进行解释
a．假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。

b．用遗传图解进行解释（如图所示）：
④演绎推理，实验验证：进行测交实验（亲本中的白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇交配）。

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。

二、伴性遗传及其应用
1．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。

2．伴性遗传病的实例、类型及特点
3．伴性遗传在实践中的应用
（1）ZW型性别决定：雌性个体的两条性染色体是ZW，雄性个体的两条性染色体是ZZ。

（2）应用：可根据表现型判断生物的性别，以提高质量，促进生产。

讲素养
1．生命观念：通过基因在染色体上与伴性遗传特点分析，从分子水平、细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点。

2．科学思维：通过对伴性遗传规律和解答遗传系谱图方法的归纳总结，培养归纳与概括、推理和逻辑分析能力。

3．科学探究：实验设计与实验结果分析，分析基因所在染色体的位置及遗传方式，探究不同对基因在染色体的位置关系。

讲典例
【例1】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是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的
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
【例2】果蝇的眼色由一对等位基因（A，a）控制。

在暗红眼♀×朱红眼♂的正交实验中，F1只有暗红眼；在朱红眼♀×暗红眼♂的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。

则下列说法不正确的是（）A．反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
B．正、反交的F1中，雌性果蝇的基因型都是X A X a
C．正、反交亲本雌果蝇均为纯合子
D．正、反交的F2中，朱红眼雄果蝇的比例不相同
【答案】D
【解析】本实验中正交和反交的实验结果不同，说明这对控制眼色的基因不在常染色体上，A正确；根据题意分析可知暗红眼为显性，正交实验中纯种暗红眼♀（X A X A）×纯种朱红眼♂（X a Y）得到的F1只有暗红眼：X A X a、X A Y，其中雌果蝇的基因型为X A X a，反交实验中纯种朱红眼♀（X a X a）×纯种暗红眼♂（X A Y）得到的F1雌性为暗红眼（X A X a），雄性为朱红眼（X a Y），B正确；由B项可知，正、反交亲本雌果蝇均为纯合子，C正确；正交的F1只有暗红眼：X A X a、X A Y，其F2中朱红眼雄果蝇的比例为1/4；反交实验中，F1雌性为暗红眼（X A X a），雄性为朱红眼（X a Y），其F2中朱红眼雄果蝇的比例也是1/4，D错误。

【例3】山羊性别决定方式为XY型。

下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传，图中深色表示该种性状的表现者。

已知该性状受一对等位基因控制，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，回答下列问题：
（1）据系谱图推测，该性状为____________（填“隐性”或“显性”）性状。

（2）假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上，依照Y染色体上基因的遗传规律，在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是______________________（填个体编号）。

（3）若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则系谱图中一定是杂合子的个体是________________（填个体编号），可能是杂合子的个体是__________（填个体编号）。

【答案】（1）隐性
（2）Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4
（3）Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4 Ⅲ-2
【解析】（1）系谱图中Ⅱ-1和Ⅱ-2均不表现该性状，但它们的后代Ⅲ-1出现该性状，推知该性状为隐性性状，Ⅱ-1和Ⅱ-2为该性状的携带者。

（3）若控制该性状的基因仅位于X染色体上，且由（1）知该性状为隐性遗传（假定该性状由基因A-a控制）；Ⅰ-2和Ⅱ-2均未表现出该性状（X A X-），但它们的雄性后代（Ⅱ-3和Ⅲ-1）却表现出该性状（X a Y）；同时考虑到雄性个体的X染色体来自雌性亲本，据此断定Ⅰ-2和Ⅱ-2一定为杂合子（X A X a）。

Ⅲ-3表现该性状（X a X a），其所含的一条X染色体必然源自Ⅱ-4 （X-X a）；同时Ⅱ-4不表现该性状，据此断定Ⅱ-4为杂合子（X A X a）。

Ⅲ-2不表现该性状（X A X-），其雌性亲本Ⅱ-2为杂合子（X A X a），因此Ⅲ-2既可以是杂合子（X A X a），也可以是纯合子（X A X A）。

讲方法
类比推理法与假说—演绎法的比较
2．性染色体决定性别的类型
（1）性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。

（2）XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。

（3）性别决定后的分化发育过程受环境的影响。

（4）自然界还存在其他类型的性别决定。

如染色体倍数决定性别（如蜜蜂等），环境因子（如温度等）决定性别等。

3．判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上
（1）方法：隐性雌性×纯合显性雄性。

（2）结果预测及结论
①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y染色体的同源区段。

②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染色体上。

4．“交叉遗传法”——由子代信息推断亲代基因型
伴性遗传一般具有“交叉遗传”特点，即子代中雄性的表现型直接反映了母本的基因型，子代中雌性的表现型反映了父本的基因型，据此可快速进行推断是否为伴性遗传以及亲代基因型。

第一步：“分别统计，单独分析”。

按照性别统计每对相对性状的分离比，判断性状是否与性别相关联。

第二步：确定基因位置。

若性状与性别相关联则为伴性遗传。

第三步：“交叉推断”。

由子代中雄性表现型推母本的基因型、由子代中雌性表现型推父本的基因型。

讲易错
1．基因和染色体关系的两点提醒
（1）真核生物中基因（遗传物质）的主要载体是染色体，次要载体是线粒体、叶绿体。

原核生物中基因（遗传物质）的载体是裸露存在的DNA。

（2）“基因在染色体上呈线性排列”并不是说基因的形状是线性的（注意是“线性”，而不是“线形”）。

基因的线性是指基因是一个接着一个，之间没有重复、倒退、分支等现象。

但随着现代生物学的发展，重叠基因、跳跃基因等的发现，也使人们认识到基因的线性排列是相对的。

2．辨析X、Y染色体同源区段与非同源区段
（1）正确区分X、Y染色体同源区段基因的遗传：
①在X、Y的同源区段，基因是成对的，存在等位基因，而非同源区段则相互不存在等位基因。

②X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：
（2）正确区分X、Y染色体非同源区段基因的遗传：
3．X、Y染色体的来源及传递规律
（1）X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲，向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y只能传给儿子。

（2）X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。

向下一代传递时，X2、X3任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。

（3）一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。