2018-2019學(xué)年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第五單元 遺傳的基本規(guī)律和人類遺傳病 第16講 基因在染色體上、伴性遺傳和人類遺傳病學(xué)案
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1、 第16講 基因在染色體上、伴性遺傳和人類遺傳病 [考綱要求] 1.伴性遺傳(Ⅱ)。2.人類遺傳病的類型(Ⅰ)。3.人類遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防(Ⅰ)。4.人類基因組計(jì)劃及意義(Ⅰ)。5.實(shí)驗(yàn):調(diào)查常見(jiàn)的人類遺傳病。 考點(diǎn)一 基因在染色體上的假說(shuō)與證據(jù) 1.薩頓的假說(shuō) 項(xiàng)目 基因 染色體 生殖過(guò)程中 在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性 在配子形成和受精過(guò)程中,形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定 存在 體細(xì)胞 成對(duì) 成對(duì) 配子 成單 成單 體細(xì)胞中來(lái)源 成對(duì)基因一個(gè)來(lái)自父方,一個(gè)來(lái)自母方 一對(duì)同源染色體,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方 形成配子時(shí) 非同源染色體上的非等位基因自
2、由組合 非同源染色體自由組合 2.基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(拓展探究) (1)證明者:摩爾根。 (2)研究方法:假說(shuō)—演繹法。 (3)研究過(guò)程 ①觀察實(shí)驗(yàn)(摩爾根先做了實(shí)驗(yàn)一,緊接著做了回交實(shí)驗(yàn)二) 實(shí)驗(yàn)一(雜交實(shí)驗(yàn)) P 紅眼(♀) × 白眼(♂) ↓ F1 紅眼(♀、♂) ↓F1雌雄交配 F2 紅眼(♀、♂) 白眼(♂) 3/4 1/4 實(shí)驗(yàn)二:(回交實(shí)驗(yàn)) F1 紅眼(♀) × 白眼(♂) ↓ 紅眼(♀)
3、白眼(♀) 紅眼(♂) 白眼(♂) 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ② ③提出假說(shuō),進(jìn)行解釋 假說(shuō) 假說(shuō)1:控制眼色的基因位于X染色體非同源區(qū)段,X染色體上有,而Y染色體上沒(méi)有 假說(shuō)2:控制眼色的基因位于X、Y染色體同源區(qū)段,X染色體和Y染色體上都有 實(shí)驗(yàn)一 圖解 實(shí)驗(yàn)二 圖解 疑惑 上述兩種假說(shuō)都能夠解釋實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ④演繹推理,驗(yàn)證假說(shuō) 摩爾根依次做了實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二之后提出假說(shuō)1,從而合理地解釋了實(shí)驗(yàn)一和回交實(shí)驗(yàn)二。為了驗(yàn)證假說(shuō),摩爾根設(shè)計(jì)了多個(gè)新的實(shí)驗(yàn),其中有一組實(shí)驗(yàn)最為關(guān)鍵,即白眼雌果蠅與親本紅眼雄果蠅交配
4、,最后實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果和預(yù)期完全符合,假說(shuō)1得到了證實(shí)。請(qǐng)同學(xué)們利用上述的假說(shuō)1和2,繪出“白眼雌果蠅與親本紅眼雄果蠅交配”的實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解并預(yù)測(cè)結(jié)果。 假說(shuō) 假說(shuō)1:控制眼色的基因位于X非同源區(qū)段,X染色體上有,而Y染色體上沒(méi)有 假說(shuō)2:控制眼色的基因位于X、Y同源區(qū)段,X染色體和Y染色體上都有 圖解 ⑤得出結(jié)論:控制果蠅的紅眼、白眼的基因只位于X染色體上。 ⑥基因與染色體的關(guān)系:一條染色體上有多個(gè)基因,基因在染色體上呈線性排列。 知識(shí)延伸 (1)類比推理和假說(shuō)—演繹法的比較:類比推理是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象有部分屬性相同,從而推出它們的其他屬性也相同的推理,并不是以實(shí)驗(yàn)
5、為基礎(chǔ),推理與事實(shí)之間不具有必然性,結(jié)論不一定是正確的。假說(shuō)—演繹法是在觀察基礎(chǔ)上提出問(wèn)題、作出假設(shè)、演繹推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論,結(jié)論的得出以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)為依據(jù),結(jié)果具有可靠性。 (2)“基因在染色體上”的證明:薩頓提出“基因在染色體上”,但沒(méi)有證明這一結(jié)論,摩爾根通過(guò)假說(shuō)—演繹法證明了“基因在染色體上”。 1.判斷下列關(guān)于薩頓假說(shuō)的敘述 (1)薩頓利用假說(shuō)—演繹法,推測(cè)基因位于染色體上,且基因都位于染色體上( × ) (2)體細(xì)胞中基因成對(duì)存在,配子中只含一個(gè)基因 ( × ) (3)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合能說(shuō)明“核基因和染色體行為存在平行關(guān)系”( √ )
6、 (4)薩頓通過(guò)果蠅的白眼和紅眼這一相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),提出基因在染色體上的假說(shuō) ( × ) 2.判斷下列關(guān)于摩爾根實(shí)驗(yàn)的敘述 (1)摩爾根利用假說(shuō)—演繹法,證明控制果蠅紅、白眼的基因位于X染色體上( √ ) (2)F1的紅眼雌、雄果蠅相互交配,F(xiàn)2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1,說(shuō)明果蠅紅眼為顯性( √ ) (3)位于性染色體上的基因,在遺傳時(shí)不遵循孟德?tīng)柖?,但表現(xiàn)為伴性遺傳( × ) (4)摩爾根在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的雄果蠅中首次發(fā)現(xiàn)了白眼性狀,該性狀來(lái)自基因重組( × ) (5)染色體和基因并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,一條染色體上含有很多個(gè)基因( √ ) 聚焦摩爾根實(shí)驗(yàn)一
7、 (1)在摩爾根實(shí)驗(yàn)一中,若讓F2的果蠅自由交配,理論上F3果蠅紅眼與白眼的比例是多少? 提示 F2中果蠅的基因型為XWXW、XWXw、XWY、XwY。F2果蠅自由交配時(shí),雌蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞XW∶Xw=3∶1,雄蠅產(chǎn)生的精子為XW∶Xw∶Y=1∶1∶2。精子和卵子隨機(jī)結(jié)合。 精子 卵子 1XW 1Xw 2Y 3XW 3XWXW 3XWXw 6XWY 1Xw 1XWXw 1XwXw 2XwY 因此F3果蠅中紅眼∶白眼=13∶3。 (2)依據(jù)假說(shuō)以及摩爾根實(shí)驗(yàn)一的解釋圖解,嘗試分析如下信息內(nèi)容:直毛與分叉毛為一對(duì)相對(duì)性狀(相關(guān)基因用F和f表示)?,F(xiàn)有兩只
8、親代果蠅雜交,F(xiàn)1的表現(xiàn)型與比例如圖所示。則: ①控制直毛與分叉毛的基因位于X染色體上,判斷的主要依據(jù)是雜交子代中,雄性個(gè)體中直毛∶分叉毛是1∶1,雌性個(gè)體中都是直毛,沒(méi)有分叉毛。 ②兩個(gè)親本的基因型為XFXf×XFY,請(qǐng)寫出推導(dǎo)過(guò)程:由圖可知,子代雄性個(gè)體有直毛與分叉毛,基因型為XfY、XFY,則母本的基因型為XFXf,又知雌性子代中只有直毛,說(shuō)明直毛是顯性性狀,則父本的基因型為XFY。綜合上述親本的基因型為XFXf、XFY。 命題點(diǎn) 摩爾根實(shí)驗(yàn)拓展辨析 1.摩爾根在果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳,在果蠅野生型個(gè)體與白眼突變體雜交實(shí)驗(yàn)中,最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關(guān)
9、鍵實(shí)驗(yàn)結(jié)果是( ) A.白眼突變體與野生型個(gè)體雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型,雌、雄比例為1∶1 B.F1自由交配,后代出現(xiàn)性狀分離,白眼全部是雄性 C.F1雌性與白眼雄性雜交,后代出現(xiàn)白眼,且雌雄中比例均為1∶1 D.白眼雌性與野生型雄性雜交,后代白眼全部為雄性,野生型全部為雌性 答案 B 解析 白眼基因若位于X染色體上,則白眼性狀應(yīng)與性別有關(guān),其中B項(xiàng)是最早提出的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 2.(2017·福建質(zhì)檢)摩爾根利用果蠅進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)研究,證明了基因在染色體上。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題: (1)摩爾根在一群紅眼果蠅中,發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅,并讓它與正常的紅眼雌果蠅交配,結(jié)果F1全是紅眼果蠅
10、,這表明__________是顯性性狀。 (2)摩爾根讓F1中的紅眼雌、雄果蠅相互交配,結(jié)果F2中,紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1,這說(shuō)明果蠅眼色的遺傳符合__________定律。 (3)F2紅眼果蠅中有雌雄個(gè)體,而白眼果蠅全是雄性,可推測(cè)控制眼色的基因位于性染色體上?,F(xiàn)有純種的紅眼雌、雄果蠅和白眼的雌、雄果蠅,請(qǐng)從中選擇親本,只做一次雜交實(shí)驗(yàn),以確定果蠅的眼色基因與X、Y染色體的關(guān)系。 雜交實(shí)驗(yàn):______________________________________________________。 結(jié)果預(yù)期: 若子代中____________,說(shuō)明在X、Y染色體上都存
11、在控制果蠅眼色的基因。 若子代中________________________________,說(shuō)明控制果蠅眼色的基因只在X染色體上。 答案 (1)紅眼 (2)(基因)分離 (3)選擇(純種的)紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅交配 (雌、雄果蠅)全為紅眼 雌果蠅全為紅眼,雄果蠅全為白眼 解析 (1)白眼雄果蠅與正常的紅眼雌果蠅交配,F(xiàn)1全是紅眼果蠅,說(shuō)明紅眼為顯性。(2)F1的紅眼雌、雄果蠅相互交配,F(xiàn)2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1,說(shuō)明果蠅眼色的遺傳符合分離定律。(3)選擇純種的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配。若為XaXa×XAYA則子代為XAXa和XaYA,后代全為紅眼果蠅;若為XaXa
12、×XAY,則子代為XAXa和XaY,后代雌果蠅都為紅眼,雄果蠅都為白眼。 考點(diǎn)二 伴性遺傳的特點(diǎn)與應(yīng)用分析 1.性染色體的類型及傳遞特點(diǎn) (1)類型:ZW型性別決定類型中雌性個(gè)體的性染色體組成是ZW,雄性個(gè)體的性染色體組成是ZZ。XY型性別決定類型中雌性個(gè)體的性染色體組成是XX,雄性個(gè)體的性染色體組成是XY_。 (2)傳遞特點(diǎn)(以XY為例) ①X1Y中X1只能由父親傳給女兒,Y則由父親傳給兒子。 ②X2X3中X2、X3任何一條都可來(lái)自母親,也可來(lái)自父親,向下一代傳遞時(shí),任何一條既可傳給女兒,又可傳給兒子。 ③一對(duì)夫婦(X1Y和X2X3)生兩個(gè)女兒,則女兒中來(lái)自父親的都為X1,
13、應(yīng)是相同的,但來(lái)自母親的既可能為X2,也可能為X3,不一定相同。 2.伴性遺傳的概念:性染色體上的基因控制的性狀的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)的遺傳方式。 3.伴性遺傳的特點(diǎn) (1)伴X染色體隱性遺傳實(shí)例——紅綠色盲 ①男性的色盲基因一定傳給女兒,也一定來(lái)自母親,表現(xiàn)為交叉遺傳特點(diǎn)。 ②若女性為患者,則其父親和兒子一定是患者;若男性正常,則其母親和女兒也一定正常。 ③如果一個(gè)女性攜帶者的父親和兒子均患病,說(shuō)明這種遺傳病的遺傳特點(diǎn)是隔代遺傳。 ④這種遺傳病的遺傳特點(diǎn)是男性患者多于女性。 (2)伴X染色體顯性遺傳——抗維生素D佝僂病 ①男性的抗維生素D佝僂病基因一定傳給女兒,也一定來(lái)
14、自母親,表現(xiàn)為交叉遺傳特點(diǎn)。 ②若男性為患者,則其母親和女兒一定是患者;若女性正常,則其父親和兒子也一定正常。 ③這種遺傳病的遺傳特點(diǎn)是女性患者多于男性,圖中還顯示的遺傳特點(diǎn)是世代連續(xù)遺傳。 (3)伴Y染色體遺傳——外耳道多毛癥 ①患者全為男性,女性全部正常。 ②沒(méi)有顯隱性之分。 ③父?jìng)髯樱觽鲗O,具有世代連續(xù)性。 4.伴性遺傳的應(yīng)用 (1)推測(cè)后代發(fā)病率,指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育 婚配實(shí)例 生育建議及原因分析 男性正?!僚陨? 生女孩;原因:該夫婦所生男孩均患色盲 抗維生素D佝僂 病男性×女性正常 生男孩;原因:該夫婦所生女孩全患病,而男孩正常 (2)根據(jù)性狀推
15、斷性別,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐 已知控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上,且蘆花(B)對(duì)非蘆花(b)為顯性,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)選育“雌雞”的遺傳雜交實(shí)驗(yàn),并寫出遺傳圖解。 ①選擇親本:選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交。 ②遺傳圖解 ③選擇子代:從F1中選擇表現(xiàn)型為“非蘆花”的個(gè)體保留。 1.判斷下列關(guān)于性染色體相關(guān)敘述 (1)人類的初級(jí)精母細(xì)胞和精細(xì)胞中都含Y染色體( × ) (2)性染色體上的基因都與性別決定有關(guān)( × ) (3)只有具性別分化的生物才有性染色體之分( √ ) (4)含X染色體的配子是雌配子,含Y染色體的配子是雄配子( × ) (5)性染色體上的基因都隨性染色體傳遞
16、( √ ) (6)僅考慮性染色體,女性只能產(chǎn)生一種卵細(xì)胞,男性能產(chǎn)生兩種精子( √ ) (7)女性的某一條X染色體來(lái)自父方的概率是1/2,男性的X染色體來(lái)自母親的概率是1( √ ) 2.判斷下列關(guān)于伴性遺傳及相關(guān)特點(diǎn)的敘述 (1)人類紅綠色盲患病家系的系譜圖中一定能觀察到隔代遺傳現(xiàn)象( × ) (2)外耳道多毛癥患者產(chǎn)生的精子中均含有該致病基因( × ) (3)紅綠色盲的遺傳不遵循孟德?tīng)柕姆蛛x定律( × ) (4)一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦,生下了一個(gè)患病的女孩,則該致病基因一定是隱性基因且位于常染色體上( √ ) (5)抗維生素D佝僂病女患者的父親和母親可以都正常( × ) (6)
17、甲家庭中丈夫患抗維生素D佝僂病,妻子表現(xiàn)正常;乙家庭夫妻表現(xiàn)都正常,但妻子的弟弟是紅綠色盲患者,從優(yōu)生學(xué)的角度考慮,甲、乙家庭應(yīng)分別選擇生育男孩和女孩( √ ) 據(jù)圖分析X、Y染色體同源區(qū)段與非同源區(qū)段 (1)男性體細(xì)胞中X及Y染色體的來(lái)源和傳遞各有何特點(diǎn)? 提示 男性體細(xì)胞中的一對(duì)性染色體是XY,X染色體來(lái)自母親,Y染色體來(lái)自父親,向下一代傳遞時(shí),X染色體只能傳給女兒,Y染色體只能傳給兒子。 (2)色盲基因和抗維生素D基因同樣都是位于上圖中的X的非同源區(qū)段,為什么前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”? 提示 因?yàn)樯せ驗(yàn)殡[性基因,女性體細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)X染色
18、體上同時(shí)具備b基因時(shí)才會(huì)患病,而男性體細(xì)胞只有一條X染色體,只要具備一個(gè)b基因就表現(xiàn)為色盲,所以“男性患者多于女性”;而抗維生素D佝僂病基因?yàn)轱@性基因,女性體細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)X染色體上只有同時(shí)具備d基因時(shí)才會(huì)正常,而男性只要具備一個(gè)d基因就表現(xiàn)為正常,所以“女性患者多于男性”。 (3)請(qǐng)列出色盲遺傳和抗維生素D佝僂病遺傳中子代性狀表現(xiàn)會(huì)出性別差異的婚配組合。 提示 XBXb×XBY,XbXb×XBY;XDXd×XDY,XdXd×XDY。 (4)若紅綠色盲基因?yàn)閄Y的同源區(qū)段,請(qǐng)列出子代性狀表現(xiàn)出性別差異的婚配組合。 提示 XBXb×XBYb,XbXb×XBYb,XBXb×XbYB,XbXb
19、×XbYB。 命題點(diǎn)一 X、Y染色體同源區(qū)段與非同源區(qū)段的相關(guān)辨析與推斷 1.人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同,但存在著同源區(qū)段(Ⅱ)和非同源區(qū)段(Ⅰ、Ⅲ),如圖所示。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( ) A.若某病是由位于非同源區(qū)段Ⅲ上的致病基因控制的,則患者均為男性 B.若X、Y染色體上存在一對(duì)等位基因,則該對(duì)等位基因位于同源區(qū)段Ⅱ上 C.若某病是由位于非同源區(qū)段Ⅰ上的顯性基因控制的,則男性患者的兒子一定患病 D.若某病是由位于非同源區(qū)段Ⅰ上的隱性基因控制的,則患病女性的兒子一定是患者 答案 C 解析?、笃紊匣蚩刂频倪z傳病為伴Y染色體遺傳病,患者全為男性,A
20、項(xiàng)正確;若X、Y染色體上存在一對(duì)等位基因,這對(duì)等位基因應(yīng)存在于同源區(qū)段(Ⅱ片段)上,B項(xiàng)正確;Ⅰ片段上顯性基因控制的遺傳病為伴X染色體顯性遺傳病,女性患病率高于男性,男性患者的女兒一定患病,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Ⅰ片段上隱性基因控制的遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病,男性患病率高于女性,患病女性的兒子一定是患者,D項(xiàng)正確。 2.(2017·海南中學(xué)模擬)已知果蠅紅眼(A)和白眼(a)這對(duì)相對(duì)性狀由位于X染色體(與Y染色體非同源區(qū)段)的一對(duì)等位基因控制,而果蠅剛毛(B)和截毛(b)這對(duì)相對(duì)性狀由X和Y染色體上(同源區(qū)段)一對(duì)等位基因控制,且隱性基因都系突變而來(lái)。下列分析正確的是( ) A.若純種野生型雄果
21、蠅與突變型雌果蠅雜交,則F1中不會(huì)出現(xiàn)白眼 B.若純種野生型雄果蠅與突變型雌果蠅雜交,則F1中不會(huì)出現(xiàn)截毛 C.若純種野生型雌果蠅與突變型雄果蠅雜交,則F1中會(huì)出現(xiàn)白眼 D.若純種野生型雌果蠅與突變型雄果蠅雜交,則F1中會(huì)出現(xiàn)截毛 答案 B 解析 若純種野生型雄果蠅(XABYB)與突變型雌果蠅(XabXab)雜交,后代基因型為XabYB的個(gè)體表現(xiàn)型為白眼剛毛,則F1中會(huì)出現(xiàn)白眼雄果蠅,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若純種野生型雄果蠅(XABYB)與突變型雌果蠅(XabXab)雜交,后代基因型為XABXab和XabYB,所以F1中不會(huì)出現(xiàn)截毛,B項(xiàng)正確;若純種野生型雌果蠅(XABXAB)與突變型雄果蠅(X
22、abYb)雜交,后代基因型為XABXab和XABYb,全為紅眼,則F1中不會(huì)出現(xiàn)白眼,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若純種野生型雌果蠅(XABXAB)與突變型雄果蠅(XabYb)雜交,后代基因型為XABXab和XABYb,則F1中不會(huì)出現(xiàn)截毛,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二 伴性遺傳的概率計(jì)算及類型判斷 3.一個(gè)患有牙齒琺瑯質(zhì)褐色病癥的男人與正常女人結(jié)婚后,其所有男性后代均正常,但是所有女性后代都為患者。男性后代與正常女性結(jié)婚,所生子女都正常。若女性后代與正常男性結(jié)婚,其下一代的表現(xiàn)可能是( ) A.女孩的患病概率為1/2,男孩正常 B.患病的概率為1/4 C.男孩的患病概率為1/2,女孩正常 D.健康的
23、概率為1/2 答案 D 解析 根據(jù)題中所描述的家系表現(xiàn)型,推知牙齒琺瑯質(zhì)褐色病癥是由X染色體上的顯性基因控制的,假設(shè)控制該病的相關(guān)基因用A、a表示,則題中女性后代的基因型為XAXa,與正常男性XaY結(jié)婚,所生下一代基因型及表現(xiàn)型為 XAXa(患病女性,1/4)、XaXa(正常女性,1/4)、XAY(患病男性,1/4)、XaY(正常男性,1/4),故女孩患病的概率為1/2,男孩患病的概率為1/2,子代中患病的概率為1/2,正常的概率為1/2。 4.某果蠅的翅表現(xiàn)型由一對(duì)等位基因控制。如果翅異常的雌果蠅與翅正常的雄果蠅雜交,后代中為雄蠅翅異常、為雌蠅翅異常、為雄蠅翅正常、為雌蠅翅正常,那么翅
24、異常不可能由( ) A.常染色體上的顯性基因控制 B.常染色體上的隱性基因控制 C.X染色體上的顯性基因控制 D.X染色體上的隱性基因控制 答案 D 解析 如果翅異常是由常染色體的顯性基因A控制,則翅正常的雄果蠅的基因型為aa,翅異常的雌果蠅的基因型為Aa或AA,如果是Aa,二者雜交,后代的基因型是Aa∶aa=1∶1,Aa表現(xiàn)為異常翅,aa表現(xiàn)為正常翅,由于是常染色體遺傳,因此翅的表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體間的比例沒(méi)有差異,后代中為雄蠅翅異常、為雌蠅翅異常、為雄蠅翅正常、為雌蠅翅正常,與題干結(jié)果一致,A項(xiàng)正確;如果翅異常是由常染色體的隱性基因a控制,則翅正常的雄果蠅的基因型為Aa或AA,翅
25、異常的雌果蠅的基因型為aa,如果翅正常的雄果蠅的基因型為Aa,二者雜交后代的基因型是Aa∶aa=1∶1,aa表現(xiàn)為異常翅,Aa表現(xiàn)為正常翅,由于是常染色體遺傳,因此翅的表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體間的比例沒(méi)有差異,后代中為雄蠅翅異常、為雌蠅翅異常、為雄蠅翅正常、為雌蠅翅正常,與題干結(jié)果一致,B項(xiàng)正確;假如翅異常是由X染色體的顯性基因A控制,則翅正常的雄果蠅的基因型為XaY,翅異常的雌果蠅的基因型為XAXa或XAXA,如果為XAXa,與XaY雜交,后代的基因型是XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,后代的表現(xiàn)型為為雄蠅翅異常、為雌蠅翅異常、為雄蠅翅正常、為雌蠅翅正常,與題干結(jié)果一致,C項(xiàng)正確;
26、假如翅異常是由X染色體的隱性基因a控制,則翅正常的雄果蠅的基因型為XAY,翅異常的雌果蠅的基因型是XaXa,二者雜交,后代的基因型為XAXa∶XaY=1∶1,其中雌性個(gè)體表現(xiàn)為正常翅,雄性個(gè)體表現(xiàn)為異常翅,與題干給出的雜交后代的表現(xiàn)型矛盾,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)三 遺傳系譜圖中的分析與推斷 5.圖1為某單基因遺傳病的家庭系譜圖,該基因可能位于圖2的A、B、C區(qū)段或常染色體上,下列據(jù)圖分析合理的是( ) A.該遺傳病一定為常染色體隱性遺傳病或伴X染色體隱性遺傳病 B.控制該性狀的基因位于圖2的A區(qū)段,因?yàn)槟行曰颊叨? C.無(wú)論是哪種單基因遺傳病,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4一定是雜合子 D.若是
27、伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅲ2為攜帶者的可能性為1/4 答案 C 解析?、?、Ⅱ2正常,Ⅲ1患病,說(shuō)明該病是隱性遺傳病,該遺傳病基因可以位于常染色體上、X染色體上(C區(qū)段)、X和Y染色體的同源區(qū)段(B區(qū)段)上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中有女性患者,患病基因不可能只位于Y染色體上,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若基因位于常染色體上,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都為Aa,若基因位于C區(qū)段,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都為XAXa,若基因位于B區(qū)段,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都為XAXa,C項(xiàng)正確;若是伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅱ1、Ⅱ2基因型為XAY、XAXa,Ⅲ2為攜帶者的可能性為1/2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.如圖為某家系的遺傳系譜圖,已知Ⅱ-4
28、無(wú)致病基因,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。下列推斷錯(cuò)誤的是( ) A.甲病為常染色體顯性遺傳病,乙病為伴X染色體隱性遺傳病 B.Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-3的基因型為AaXBXB或AaXBXb C.如果Ⅲ-2與Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率為7/32 D.兩病的遺傳符合基因的自由組合定律 答案 B 解析 因?yàn)棰颍?和Ⅱ-4均無(wú)乙病,Ⅲ-4有乙病且Ⅱ-4無(wú)致病基因,所以乙病為伴X染色體隱性遺傳病;Ⅱ-2有甲病,Ⅲ-1無(wú)甲病所以甲病為常染色體顯性遺傳病,A項(xiàng)正確;Ⅱ-2患有兩種遺傳病,且母親沒(méi)有甲病,所以Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-3有甲病且為乙病基因的攜
29、帶者,母親無(wú)甲病,所以Ⅱ-3的基因型為AaXBXb,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-1無(wú)甲病,則Ⅲ-2的基因型為AaXBY,Ⅱ-3的基因型為AaXBXb,Ⅱ-4無(wú)致病基因,其基因型為aaXBY,所以Ⅲ-3的基因型為AaXBXB或AaXBXb,因此Ⅲ-2 AaXBY與Ⅲ-3AaXBXB或AaXBXb婚配,不患甲病的概率為1/4,不患乙病的概率為7/8,生出正常孩子的概率為7/32,C項(xiàng)正確;兩種病位于不同的染色體上,所以遺傳方式符合基因的自由組合定律,D項(xiàng)正確。 1.“程序法”分析遺傳系譜圖 2.用集合理論解決兩病概率計(jì)算問(wèn)題 (1)當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)
30、,各種患病情況的概率分析如下: (2)根據(jù)序號(hào)所示進(jìn)行相乘得出相應(yīng)概率,再進(jìn)一步拓展如下表 序號(hào) 類型 計(jì)算公式 已知 患甲病的概率為m 則不患甲病概率為1-m 患乙病的概率為n 則不患乙病概率為1-n ① 同時(shí)患兩病概率 m·n ② 只患甲病概率 m·(1-n) ③ 只患乙病概率 n·(1-m) ④ 不患病概率 (1-m)(1-n) 拓展 求解 患病概率 ①+②+③或1-④ 只患一種病概率 ②+③或1-(①+④) (3)上表各情況可概括如下圖 命題點(diǎn)四 伴性遺傳與常染色體遺傳的綜合考查 7.果蠅的灰身、黑身由等位基因(B
31、、b)控制,等位基因(R、r)會(huì)影響雌、雄黑身果蠅的體色深度,兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?,F(xiàn)有黑身雌果蠅與灰身雄果蠅雜交,F(xiàn)1全為灰身,F(xiàn)1隨機(jī)交配,F(xiàn)2表現(xiàn)型及數(shù)量如下表。 果蠅 灰身 黑身 深黑身 雌果蠅(只) 151 49 - 雄果蠅(只) 148 26 28 請(qǐng)回答: (1)果蠅的灰身和黑身是一對(duì)相對(duì)性狀,其中顯性性狀為_(kāi)___________。R、r基因中使黑身果蠅的體色加深的是________。 (2)親代灰身雄果蠅的基因型為_(kāi)_______,F(xiàn)2灰身雌果蠅中雜合子占的比例為_(kāi)_______。 (3)F2中灰身雌果蠅與深黑身雄果蠅隨機(jī)交
32、配,F(xiàn)3中灰身雌果蠅的比例為_(kāi)___________。 (4)請(qǐng)用遺傳圖解表示以F2中雜合的黑身雌果蠅與深黑身雄果蠅為親本雜交得到子代的過(guò)程。 答案 (1)灰身 r (2)BBXrY (3) (4)如圖所示 解析 (1)由親本是黑身和灰身、F1全為灰身可知,灰身是顯性;由表格只有雄果蠅才有深黑身可知,R、r位于性染色體上,且雄性F2中灰身個(gè)體占3/4,故使黑身果蠅體色加深的一定不是R基因,應(yīng)為r基因。(2)由以上分析可知,B、b位于常染色體上,親本是黑身和灰身、F1全為灰身可知,關(guān)于灰身、黑身親本基因型為BB和bb;由表可知,雌果蠅F2無(wú)深黑身個(gè)體,所以親本關(guān)于R、r的基因型為Xr
33、Y和XRXR,綜上所述,親代灰身雄果蠅的基因型中BBXrY,親代黑身雌果蠅的基因型為bbXRXR;則F1基因型為BbXRXr和BbXRY,則F2中灰身基因型中BB概率為1/3、Bb概率為2/3,F(xiàn)2中雌果蠅基因型為XRXR概率為1/2、XRXr的概率為1/2,則F2中灰身雌果蠅中雜合子占的比例為1-(1/3)×(1/2)=5/6。(3)F2中灰身雌果蠅基因型為B_XRX-、深黑身雄果蠅基因型為bbXrY ,F(xiàn)2中灰身雌果蠅和深黑身雄果蠅隨機(jī)交配,F(xiàn)3中灰身雌果蠅的基因型為BbX-Xr ,F(xiàn)2中灰身雌果蠅產(chǎn)生B配子的概率為2/3,深黑身雄果蠅產(chǎn)生Xr配子概率為1/2 ,故F3中灰身雌果蠅的比例為
34、(2/3)×(1/2)=1/3。(4)遺傳圖解見(jiàn)答案。 8.果蠅的翅型由D、d和F、f兩對(duì)等位基因共同決定。D(全翅)對(duì)d(殘翅)為顯性,全翅果蠅中有長(zhǎng)翅和小翅兩種類型,F(xiàn)(長(zhǎng)翅)對(duì)f(小翅)為顯性。以下是兩組純系黑腹果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析回答: 雜交實(shí)驗(yàn)一: P 殘翅雌果蠅×小翅雄果蠅 ↓ F1 長(zhǎng)翅果蠅 ↓F1雌雄交配 F2 長(zhǎng)翅 小翅 殘翅 9 ∶ 3 ∶ 4 注:F2長(zhǎng)翅、殘翅中雌雄都有,小翅全為雄性。 雜交實(shí)驗(yàn)二: P 小翅雌果蠅×殘翅雄果蠅
35、 ↓ F1 小翅果蠅 ↓F1雌雄交配 F2 小翅 殘翅 3 ∶ 1 注:F2小翅、殘翅中雌雄各半。 (1)決定翅形的基因D、d和F、f分別位于________、______________染色體上,它們的遺傳遵循__________________定律。 (2)實(shí)驗(yàn)一中親本的基因型是__________、__________,F(xiàn)2殘翅雌果蠅中純合子占__________。 (3)實(shí)驗(yàn)二F2小翅果蠅隨機(jī)交配,后代中長(zhǎng)翅∶小翅∶殘翅=__________。 答案 (1)?! 基因的自由組合 (2)ddXFXF D
36、DXfY 1/2 (3)0∶8∶1 解析 (1)由F2中長(zhǎng)翅、殘翅中雌雄各半,沒(méi)有性別之分,推測(cè)D(全翅)和d(殘翅)位于常染色體上;由F2中小翅均為雄性,有性別之分,推測(cè)F(長(zhǎng)翅)和f(小翅)最可能位于X染色體上。兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上,遵循基因的自由組合定律。 (2)根據(jù)題干中兩組純系黑腹果蠅的雜交,則實(shí)驗(yàn)一中親本的基因型是ddX-X-(殘翅雌果蠅)、D_XfY(小翅雄果蠅),又F1全為長(zhǎng)翅果蠅DdXFXf和DdXFY,因此實(shí)驗(yàn)一中親本的基因型是ddXFXF、DDXfY。F1雌雄交配后得F2,則F2殘翅雌果蠅為1/2ddXFXF、1/2ddXFXf,其中純合子占1/2。
37、 (3)根據(jù)分析可推斷實(shí)驗(yàn)二中親本的基因型是DDXfXf(小翅雌果蠅)、ddXfY(殘翅雄果蠅)。F1為DdXfXf(小翅雌果蠅)和DdXfY(小翅雄果蠅),F(xiàn)1雌雄交配后得F2,F(xiàn)2的X染色體上一定為f,則F2小翅果蠅中DD∶Dd=1∶2,D的基因頻率為2/3,d的基因頻率為1/3,F(xiàn)2小翅果蠅隨機(jī)交配,則后代中dd為1/3×1/3=1/9,D_為8/9,結(jié)合分析中“長(zhǎng)翅基因型為D_XF_,小翅基因型為D_XfXf和D_XfY,殘翅基因型為dd_ _”可知F2小翅果蠅隨機(jī)交配后代中,長(zhǎng)翅∶小翅∶殘翅=0∶8∶1。 命題點(diǎn)五 伴性遺傳中特殊問(wèn)題分析 9.(復(fù)等位基因問(wèn)題)某家系的遺傳系譜圖
38、及部分個(gè)體基因型如圖所示,A1、A2、A3是位于X染色體上的等位基因。下列推斷正確的是( ) A.Ⅱ-2基因型為XA1XA2的概率是1/4 B.Ⅲ-1基因型為XA1Y的概率是1/4 C.Ⅲ-2基因型為XA1XA2的概率是1/8 D.Ⅳ-1基因型為XA1XA1的概率是1/8 答案 D 解析 父親的X染色體一定能傳遞給女兒、Y染色體一定傳遞給兒子,母親的兩條X染色體傳遞給后代的概率相等。Ⅱ-2和Ⅱ-3基因型分別為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3,產(chǎn)生配子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3,因此Ⅲ-1基因型為1/2XA1Y、1/4XA2Y、1/4XA3Y,產(chǎn)生含X的配
39、子為1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3。Ⅲ-2基因型為1/2XA1XA2、1/4XA2XA2、1/4XA2XA3,產(chǎn)生配子為1/4XA1、5/8XA2、1/8XA3。故Ⅳ-1為XA1XA1的概率是1/8。 10.(致死問(wèn)題)家雞的正常喙和交叉喙分別由位于Z染色體上的E和e基因控制,其中某種基因型會(huì)使雌性個(gè)體致死,現(xiàn)有一對(duì)家雞雜交,子一代♀∶♂=1∶2,下列相關(guān)敘述不合理的是( ) A.若ZeW個(gè)體致死,則子一代雄性個(gè)體中有雜合子 B.若ZeW個(gè)體致死,則子一代ZE的基因頻率是80% C.若ZEW個(gè)體致死,則子一代雄性個(gè)體表現(xiàn)型不同 D.若ZEW個(gè)體致死,則該家雞種群中基因型最
40、多有4種 答案 D 解析 若ZeW個(gè)體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZEW→1ZEZE∶1ZEZe∶1ZEW∶1ZeW(致死),則子一代雄性個(gè)體中有雜合子(ZEZe),A項(xiàng)正確;若ZeW個(gè)體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZEW→1ZEZE∶1ZEZe∶1ZEW∶1ZeW(致死),則子一代ZE的基因頻率==80%,B項(xiàng)正確;若ZEW個(gè)體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZeW→1ZEZe∶1ZeZe∶1ZEW(致死)∶1ZeW,則子一代雄性個(gè)體的基因型為ZEZe、ZeZe,所以表現(xiàn)型不同,C項(xiàng)正確;若ZEW個(gè)體致死,則該家雞種群中雌性基因型為ZeW,雄性基因型為ZEZe、ZeZe,共
41、有3種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 伴性遺傳中的致死問(wèn)題 (1)X染色體上隱性基因使雄配子(花粉)致死 (2)X染色體上隱性基因使雄性個(gè)體致死 XAXa × XAY 正?!狻 ≌!? ↓ XAXA XAXa XAY XaY 正?!狻?正?!狻?正?!帷 ∷劳觥? 11.(分裂異常問(wèn)題)已知含一條X染色體的果蠅(XY、XO)為雄性,含兩條X染色體的果蠅(XX、XXY)為雌性,含三條X染色體或無(wú)X染色體的果蠅胚胎致死。將白眼雌果蠅(XbXb)與紅眼雄果蠅(XBY)雜交,后代中偶然發(fā)現(xiàn)一只白眼雌果蠅和一只紅眼雄果蠅,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是母本產(chǎn)生配子時(shí)兩條X染色體未分離。以下分析錯(cuò)
42、誤的是( ) A.子代白眼雌果蠅的體細(xì)胞中最多含4條X染色體 B.母本兩條X染色體未分離可能發(fā)生在初級(jí)卵母細(xì)胞中 C.與異常卵細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)極體中染色體數(shù)目都不正常 D.子代紅眼雄果蠅的精原細(xì)胞中不存在Y染色體 答案 C 解析 如果子代白眼雌果蠅的基因型是XbXbY,其體細(xì)胞若處于有絲分裂后期時(shí),則含4條X染色體,A項(xiàng)正確;母本兩條X染色體未分離可能發(fā)生在初級(jí)卵母細(xì)胞中,產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞的基因型為XbXb、XbXb、O、O,也可能發(fā)生在次級(jí)卵母細(xì)胞中,產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞的基因型為XbXb、O、Xb、Xb,B項(xiàng)正確;如果兩條X染色體未分離發(fā)生在次級(jí)卵母細(xì)胞中,產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞的基
43、因型為XbXb、O、Xb、Xb,則與異常卵細(xì)胞(XbXb)同時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)極體中染色體數(shù)目有2個(gè)是正常的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;如果卵細(xì)胞為O,精子的基因型為XB,結(jié)合形成的子代中紅眼雄果蠅的基因型是XBO,所以子代紅眼雄果蠅的精原細(xì)胞中不存在Y染色體,D項(xiàng)正確。 12.(2015·山東,5)人類某遺傳病受X染色體上的兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)控制,且只有A、B基因同時(shí)存在時(shí)個(gè)體才不患病。不考慮基因突變和染色體變異。根據(jù)系譜圖,下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.Ⅰ-1的基因型為XaBXab或XaBXaB B.Ⅱ-3的基因型一定為XAbXaB C.Ⅳ-1的致病基因一定來(lái)自于Ⅰ-1 D.若Ⅱ-1的
44、基因型為XABXaB,與Ⅱ-2生一個(gè)患病女孩的概率為 答案 C 解析 圖中的Ⅰ-2的基因型為XAbY,其女兒Ⅱ-3不患病,兒子Ⅱ-2患病,故Ⅰ-1的基因型為XaBXab或XaBXaB ,A項(xiàng)正確;Ⅱ-3不患病,其父親傳給XAb,則母親應(yīng)能傳給她XaB,B項(xiàng)正確;Ⅳ-1的致病基因只能來(lái)自Ⅲ-3,Ⅲ-3的致病基因只能來(lái)自Ⅱ-3,Ⅱ-3的致病基因可以來(lái)自Ⅰ-1,也可來(lái)自Ⅰ-2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若Ⅱ-1的基因型為XABXaB,無(wú)論Ⅱ-2的基因型為XaBY還是XabY,Ⅱ-1與Ⅱ-2生一個(gè)患病女孩的概率均為1/2×1/2=1/4,D項(xiàng)正確。 考點(diǎn)三 人類遺傳病的類型、監(jiān)測(cè)及預(yù)防 1.人類遺傳病
45、(1)概念:由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。 (2)人類常見(jiàn)遺傳病的特點(diǎn)、類型及實(shí)例(連線) (3)不同類型人類遺傳病的特點(diǎn)及實(shí)例 遺傳病類型 遺傳特點(diǎn) 舉例 單基因遺傳病 常染 色體 顯性 ①男女患病概率相等 ②連續(xù)遺傳 并指、多指、軟 骨發(fā)育不全 隱性 ①男女患病概率相等 ②隱性純合發(fā)病,隔代遺傳 苯丙酮尿癥、白化病、先天性聾啞 伴X染 色體 顯性 ①患者女性多于男性 ②連續(xù)遺傳 ③男患者的母親和女兒一定患病 抗維生素D佝僂病 隱性 ①患者男性多于女性 ②有交叉遺傳現(xiàn)象 ③女患者的父親和兒子一定患病 紅綠色盲、血友病 伴Y遺
46、傳 具有“男性代 代傳”的特點(diǎn) 外耳道多毛癥 多基因遺傳病 ①常表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象 ②易受環(huán)境影響 ③在群體中發(fā)病率較高 冠心病、唇裂、 哮喘病、原發(fā) 性高血壓、青 少年型糖尿病 染色體異 常遺傳病 往往造成較嚴(yán)重的后果,甚至胚胎期就引起自然流產(chǎn) 21三體綜合征、 貓叫綜合征、性 腺發(fā)育不良 歸納總結(jié) 口訣法區(qū)分常見(jiàn)的遺傳病類型 2.遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防 (1)手段:主要包括遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等。 (2)意義:在一定程度上能夠有效地預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。 (3)遺傳咨詢的內(nèi)容和步驟 (4)產(chǎn)前診斷 特別提醒 開(kāi)展產(chǎn)前診斷時(shí),B超檢
47、查可以檢查胎兒的外觀和性別;羊水檢查可以檢測(cè)染色體異常遺傳??;孕婦血細(xì)胞檢查可以篩查遺傳性地中海貧血??;基因診斷可以檢測(cè)基因異常病。 3.人類基因組計(jì)劃 (1)內(nèi)容:人類基因組計(jì)劃的目的是測(cè)定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。 (2)結(jié)果:測(cè)序結(jié)果表明,人類基因組由大約31.6億個(gè)堿基對(duì)組成,已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.0萬(wàn)~2.5萬(wàn)個(gè)。 (3)不同生物的基因組測(cè)序 生物種類 人類 果蠅 水稻 玉米 體細(xì)胞染 色體數(shù) 46 8 24 20 基因組測(cè)序 染色體數(shù) 24 (22常+X、Y) 5 (3常+X、Y) 12 10 原因 X、Y染
48、色體非同源區(qū)段基因不同 雌雄同株,無(wú)性染色體 (4)意義:認(rèn)識(shí)到人類基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,有利于診治和預(yù)防人類疾病。 對(duì)比辨析 基因組與染色體組關(guān)系 一個(gè)染色體組攜帶著生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異的全部信息,可稱為基因組。在無(wú)性別分化的生物中,如水稻、玉米等,一個(gè)染色體組數(shù)=一個(gè)單倍體基因組數(shù);在XY和ZW型性別決定的生物中,一個(gè)染色體組數(shù)=n條常染色體+1條性染色體(假設(shè)體細(xì)胞的染色體數(shù)為2n,2條性染色體);單倍體基因組數(shù)=n條常染色體+2條異型性染色體,對(duì)于人類則是22條常染色體+X+Y。 1.判斷下列有關(guān)人類遺傳病的敘述 (1)單基因遺傳病是受一個(gè)基因控制的
49、疾病( × ) (2)遺傳物質(zhì)改變的一定是遺傳病( × ) (3)具有先天性和家族性特點(diǎn)的疾病都是遺傳病( × ) (4)多指、苯丙酮尿癥、原發(fā)性高血壓是單基因遺傳病( × ) (5)21三體綜合征、貓叫綜合征都是染色體異常引起的( √ ) (6)人類遺傳病的遺傳都遵循孟德?tīng)栠z傳定律( × ) 2.判斷下列有關(guān)人類遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防的敘述 (1)隱性遺傳病男患者與正常女性結(jié)婚,建議生女孩( × ) (2)禁止近親結(jié)婚能降低各種遺傳病的發(fā)生( × ) (3)既患血友病又患白化病的孩子的父親可能均表現(xiàn)正常( √ ) (4)羊水檢查可檢查出染色體異常遺傳病和多基因遺傳病( × )
50、 (5)經(jīng)B超檢查無(wú)缺陷的胎兒也可能患遺傳病( √ ) (6)產(chǎn)前基因診斷不含致病基因的胎兒可能患先天性疾病( √ ) (7)鐮刀型細(xì)胞貧血癥和貓叫綜合征均能用光鏡檢測(cè)出( √ ) 3.判斷下列有關(guān)人類基因組計(jì)劃的敘述 (1)測(cè)定人類的基因組,需要測(cè)定22條常染色體、X染色體和Y染色體上所有的DNA序列 ( √ ) (2)對(duì)于某多倍體植物來(lái)說(shuō),體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組就有幾個(gè)基因組( × ) (3)測(cè)定水稻的基因組,可以直接測(cè)定一個(gè)染色體組中所有的DNA序列( √ ) 分析下列問(wèn)題: (1)下圖1所示為雄果蠅的染色體組成,圖2、3、4可表示其“染色體組”或“基因組
51、”,請(qǐng)具體指明并思考下列問(wèn)題: ①圖2、3、4中表示染色體組的是圖2、圖4,表示基因組的是圖3。 ②欲對(duì)果蠅進(jìn)行DNA測(cè)序,宜選擇圖3所包含的染色體。 (2)禁止近親結(jié)婚為什么可以降低隱性遺傳病的發(fā)病率? 提示 近親結(jié)婚,雙方攜帶同一致病基因的概率增加,他們所生子女患隱性遺傳病的概率也大大增加。 命題點(diǎn)一 由減數(shù)分裂異常導(dǎo)致的遺傳病的分析 1.(2018·錦州中學(xué)聯(lián)考)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,一個(gè)家庭中父母色覺(jué)正常,生了一個(gè)染色體為XXY的孩子。不考慮基因突變,下列說(shuō)法正確的是( ) A.若孩子色覺(jué)正常,則出現(xiàn)的異常配子不會(huì)來(lái)自父親 B.若孩子色覺(jué)正常,則
52、出現(xiàn)的異常配子不會(huì)來(lái)自母親 C.若孩子患紅綠色盲,則出現(xiàn)的異常配子不會(huì)來(lái)自父親 D.若孩子患紅綠色盲,則出現(xiàn)的異常配子不會(huì)來(lái)自母親 答案 C 解析 設(shè)正常與色盲相關(guān)基因分別用B、b表示。父母正常,則父親基因型為XBY,母親基因型為XBXB或XBXb,生下XXY孩子,若色覺(jué)正常則基因型為XBXBY或XBXbY,此孩子若為XBXBY,可能是父親提供XBY的異常精子,也有可能是母親提供異常卵子X(jué)BXB所致,此孩子若為XBXbY,可能是母親提供異常卵子X(jué)BXb,也可能是父親提供異常精子X(jué)BY所致,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;若孩子患紅綠色盲,基因型為XbXbY,XbXb異常配子只可能來(lái)自母親,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)
53、錯(cuò)誤。 2.由于細(xì)胞中一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體連接形成一條異常染色體,不含重要基因的短片段在細(xì)胞分裂中丟失(如圖甲),導(dǎo)致某女子的14號(hào)和21號(hào)染色體在減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生異常聯(lián)會(huì)(如圖乙)。配對(duì)的三條染色體中,任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任意一極。下列判斷不正確的是( ) A.該女子體細(xì)胞中只有45條染色體但表現(xiàn)型可能正常 B.該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 C.不考慮其他染色體,理論上該女子可產(chǎn)生6種不同配子 D.該女子與正常男子婚配沒(méi)有生育21三體綜合征患兒的風(fēng)險(xiǎn) 答案 D 解析 由圖甲可知,一條14號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體相互連接時(shí),還丟失了一
54、小段染色體,使染色體數(shù)目減少,該女子體細(xì)胞中染色體數(shù)為45條,A項(xiàng)正確;由圖可知,該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,B項(xiàng)正確;減數(shù)分裂時(shí)同源染色體發(fā)生分離,非同源染色體自由組合,應(yīng)該產(chǎn)生僅具有異常染色體、同時(shí)具有14號(hào)和21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體和14號(hào)染色體、僅具有21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體和21號(hào)染色體、僅具有14號(hào)染色體共6種生殖細(xì)胞,C項(xiàng)正確;該女子可以產(chǎn)生異常染色體+21號(hào)染色體的配子,因此與正常男子婚配,有生出21三體綜合征患兒的風(fēng)險(xiǎn),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 1.常染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中異常問(wèn)題 假設(shè)某生物體細(xì)胞中含有2n條染色體,減數(shù)分裂時(shí),某對(duì)同源染色體沒(méi)有分開(kāi)或者姐妹染色
55、單體沒(méi)有分開(kāi),導(dǎo)致產(chǎn)生含有(n+1)、(n-1)條染色體的異常配子,如下圖所示。 2.性染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中的異常分離問(wèn)題 項(xiàng)目 卵原細(xì)胞減數(shù)分裂異常(精原細(xì)胞減數(shù)分裂正常) 精原細(xì)胞減數(shù)分裂異常(卵原細(xì)胞減數(shù)分裂正常) 不正常卵細(xì)胞 不正常子代 不正常精子 不正常子代 減Ⅰ時(shí)異常 XX XXX、XXY XY XXY O XO、YO O XO 減Ⅱ時(shí)異常 XX XXX、XXY XX XXX O XO、YO YY XYY — — O XO 命題點(diǎn)二 遺傳系譜圖與電泳圖譜問(wèn)題 3.圖1 是某遺傳病家系的系譜圖,對(duì)該家系中1~
56、4 號(hào)個(gè)體進(jìn)行基因檢測(cè),將含有該遺傳病基因或正?;虻南嚓P(guān)DNA 片段用電泳法分離。正?;蝻@示一個(gè)條帶,患病基因顯示為另一個(gè)不同的條帶,結(jié)果如圖2所示。下列有關(guān)分析判斷錯(cuò)誤的是( ) A.圖2 中的編號(hào)c 對(duì)應(yīng)系譜圖中的4 號(hào)個(gè)體 B.條帶2 的DNA 片段含有該遺傳病致病基因 C.8 號(hào)個(gè)體的基因型與3 號(hào)個(gè)體的基因型相同的概率為 D.9 號(hào)個(gè)體與該遺傳病致病基因攜帶者結(jié)婚,孩子患病的概率為 答案 D 解析 分析系譜圖:1號(hào)和2號(hào)都正常,但他們的女兒患病,即:“無(wú)中生有為隱性,隱性看女病,女病男正非伴性”,說(shuō)明該病為常染色體隱性遺傳病。圖中4號(hào)為患者,屬于隱性純合子,對(duì)應(yīng)
57、于系譜圖中的c,A項(xiàng)正確;分析表格:對(duì)l~4號(hào)個(gè)體分別進(jìn)行基因檢測(cè),由于1、2號(hào)都是雜合子,4號(hào)為隱性純合子,而表格中a、b和d為雜合子,c為純合子,則3號(hào)也為雜合子,c為隱性純合子,則條帶2的DNA片段含有該遺傳病致病基因,B項(xiàng)正確;相關(guān)基因用A、a表示,根據(jù)圖2可知3號(hào)的基因型為Aa,根據(jù)圖1可知8號(hào)的基因型及概率為AA()或Aa(),因此兩者相同的概率為,C項(xiàng)正確;9號(hào)的基因型及概率為AA()或Aa(),他與一個(gè)攜帶者(Aa)結(jié)婚,孩子患病的概率為×=,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.圖甲是人類某遺傳病的家族系譜圖,致病基因用A或a表示。分別提取家系中Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的DNA,經(jīng)過(guò)酶切、電泳等步驟,結(jié)
58、果如圖乙所示。以下說(shuō)法正確的是( ) A.該病屬于常染色體隱性遺傳病 B.Ⅱ2的基因型是XAXa或XAXA C.酶切時(shí)需用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 D.如果Ⅱ2與一個(gè)正常男性隨機(jī)婚配,生一個(gè)患病男孩的概率為1/4 答案 B 解析 由 Ⅰ1、Ⅰ2均正常而 Ⅱ1患病,推知該病為隱性遺傳病,對(duì)比電泳結(jié)果可知 Ⅰ1不含致病基因,由此可推測(cè)該病為伴X染色體隱性遺傳病;則Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分別為XAY、XAXa,則Ⅱ2的基因型為XAXa或XAXA(各占1/2);進(jìn)行酶切時(shí),只需要限制性核酸內(nèi)切酶,不需要DNA連接酶;Ⅱ2與一個(gè)正常男性隨機(jī)婚配,生一患病男孩的概率為1/2×1/
59、4=1/8。 電泳圖譜原理 電泳是利用帶電分子或離子所帶電荷或分子量不同,在電場(chǎng)中移動(dòng)距離(或速度)不同的原理分離分子或離子的方法,如等位基因A與a,經(jīng)限制酶切開(kāi)后,由于相關(guān)片段分子量等差異,在電場(chǎng)中移動(dòng)距離不同,從而使兩種基因得以分離。 考點(diǎn)四 調(diào)查人群中的遺傳病 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)人類遺傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。 (2)遺傳病可以通過(guò)社會(huì)調(diào)查和家系調(diào)查的方式了解其發(fā)病情況。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 ↓ ↓ → ↓ ↓ → 1.發(fā)病率與遺傳方式的調(diào)查 項(xiàng)目 調(diào)查
60、對(duì)象及范圍 注意事項(xiàng) 結(jié)果計(jì)算及分析 遺傳病發(fā)病率 廣大人群隨機(jī)抽樣 考慮年齡、性別等因素,群體足夠大 患病人數(shù)占所調(diào)查的總?cè)藬?shù)的百分比 遺傳方式 患者家系 正常情況與患病情況 分析基因的顯隱性及所在的染色體類型 2.注意問(wèn)題 (1)調(diào)查時(shí),最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。 (2)調(diào)查某種遺傳病的發(fā)病率時(shí),要在群體中隨機(jī)抽樣調(diào)查,并保證調(diào)查的群體足夠大。 某種遺傳病的發(fā)病率=×100%。 (3)調(diào)查某種遺傳病的遺傳方式時(shí),要在患者家系中調(diào)查,并繪出遺傳系譜圖。 問(wèn)題探究 能否在普通學(xué)校調(diào)查21三體綜合
61、征患者的概率? 提示 不能,因?yàn)閷W(xué)校是一個(gè)特殊的群體,沒(méi)有做到在人群中隨機(jī)調(diào)查。 命題點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1.某研究性學(xué)習(xí)小組在調(diào)查人群中的遺傳病時(shí),以“研究××病的遺傳方式”為子課題,下列調(diào)查的遺傳病與選擇的方法最合理的是( ) A.研究貓叫綜合征的遺傳方式,在學(xué)校內(nèi)隨機(jī)抽樣調(diào)查 B.研究青少年型糖尿病,在患者家系中調(diào)查 C.研究白化病的遺傳方式,在全市中抽樣調(diào)查 D.研究紅綠色盲的遺傳方式,在患者家系中調(diào)查 答案 D 解析 研究遺傳病的遺傳方式,不能在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查,而應(yīng)在該遺傳病的家系中調(diào)查。青少年型糖尿病為多基因遺傳病,影響因素多,調(diào)查難度大,應(yīng)選單基因遺傳病進(jìn)
62、行研究。 2.某城市兔唇畸形新生兒出生率明顯高于其他城市,研究這種現(xiàn)象是否由遺傳因素引起的方法不包括( ) A.對(duì)正常個(gè)體與畸形個(gè)體進(jìn)行基因組比較研究 B.對(duì)該城市出生的同卵雙胞胎進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析 C.對(duì)該城市出生的兔唇畸形患者的血型進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析 D.對(duì)兔唇畸形患者的家系進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析 答案 C 解析 對(duì)比畸形個(gè)體與正常個(gè)體的基因組,如果有明顯差異,可判斷畸形是由遺傳因素引起的,A項(xiàng)正確;同卵雙胞胎若表現(xiàn)型不同,則最可能是由環(huán)境因素引起,若均表現(xiàn)畸形,則最可能由遺傳因素引起,B項(xiàng)正確;血型與兔唇畸形無(wú)關(guān),兔唇為多基因遺傳病,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)兔唇畸形患者的家系進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)
63、分析,可判斷兔唇是否是由遺傳因素引起的,D項(xiàng)正確。 明確遺傳病中的5個(gè)“不一定” (1)攜帶遺傳病致病基因的個(gè)體不一定患遺傳病。如女性色盲基因攜帶者XBXb,不患色盲。 (2)不攜帶遺傳病基因的個(gè)體不一定不患遺傳病。如21三體綜合征、貓叫綜合征等。 (3)先天性疾病不一定是遺傳病。如母親妊娠前三個(gè)月內(nèi)感染風(fēng)疹病毒而使胎兒患先天性白內(nèi)障。 (4)家族性疾病不一定是遺傳病。如由于食物中缺少維生素A,家族中多個(gè)成員患夜盲癥。 (5)后天性疾病不一定不是遺傳病。有些遺傳病可在個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育到一定階段才表現(xiàn)出來(lái)。 命題點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)拓展 3.已知某種遺傳病是由一對(duì)等位基因引起的,但是不知道
64、致病基因的位置,某校動(dòng)員全體學(xué)生參與該遺傳病的調(diào)查,為了使調(diào)查更為科學(xué)準(zhǔn)確,請(qǐng)你為該校學(xué)生設(shè)計(jì)調(diào)查步驟,并分析致病基因的位置。 (1)調(diào)查步驟: ①確定要調(diào)查的遺傳病,掌握其癥狀及表現(xiàn)。 ②設(shè)計(jì)記錄表格及調(diào)查要點(diǎn)如下: 雙親性狀 調(diào)查家庭個(gè)數(shù) 子女總數(shù) 子女患病人數(shù) 男 女 a.________ b.________ c.________ d.________ 總計(jì) ③分多個(gè)小組調(diào)查,獲得足夠大的群體調(diào)查數(shù)據(jù)。 ④匯總總結(jié),統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。 (2)回答問(wèn)題: ①請(qǐng)?jiān)诒砀裰械南鄳?yīng)位置填出可能的雙
65、親性狀。 ②若男女患病比例相等,且發(fā)病率較低,可能是________________________遺傳病。 ③若男女患病比例不等,且男多于女,可能是__________________________遺傳病。 ④若男女患病比例不等,且女多于男,可能是__________________________遺傳病。 ⑤若只有男性患病,可能是__________________遺傳病。 答案 (2)①a.雙親都正?!.母親患病、父親正常 c.父親患病、母親正?!.雙親都患病?、诔H旧w隱性?、郯閄染色體隱性?、馨閄染色體顯性?、莅閅染色體 解析 從題干中可以看出,進(jìn)行人類遺傳病的調(diào)
66、查時(shí),需要確定要調(diào)查的遺傳病、設(shè)計(jì)記錄表格、對(duì)調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行記錄和總結(jié)等。在設(shè)計(jì)的表格中要有雙親的性狀、子女的性狀、調(diào)查總數(shù)、子女的性別等,便于結(jié)果的分析。在進(jìn)行結(jié)果分析時(shí),要注意結(jié)合所學(xué)的遺傳學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,若男女患病比例相等,且發(fā)病率較低,表明致病基因與性染色體無(wú)關(guān),可能是常染色體隱性遺傳??;若男女患病比例不等,且男多于女,可能是伴X染色體隱性遺傳??;若男女患病比例不等,且女多于男,可能是伴X染色體顯性遺傳??;若只有男性患病,則致病基因位于Y染色體上,是伴Y染色體遺傳病。 設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)的3個(gè)注意點(diǎn) (1)應(yīng)顯示男女“性別”(分別統(tǒng)計(jì),有利于確認(rèn)患者分布狀況)。 (2)應(yīng)顯示“正?!焙汀盎颊摺睓谀俊? (3)確認(rèn)遺傳方式時(shí)應(yīng)顯示“直系親屬”記錄框(即父母、祖父母、外祖父母、子女或?qū)O子女等)。 矯正易錯(cuò) 強(qiáng)記長(zhǎng)句 1.生物體細(xì)胞中的基因不一定都位于染色體上:(1)真核生物的細(xì)胞核基因都位于染色體上,而細(xì)胞質(zhì)中的基因位于細(xì)胞的線粒體和葉綠體的DNA上。(2)原核細(xì)胞中無(wú)染色體,原核細(xì)胞的基因在擬核DNA或細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒DNA上。 2.基因在染色體上呈線性排列指的是基
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