暑假复习:2.2基因在染色体上2.3伴性遗传
弯道超车时间到!
暑假,对于即将步入高二和高三的孩子们来说,这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说,这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来,我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。
第二章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
一、萨顿的假说
萨顿根据基因和染色体行为存在着明显的平行关系,利用类比推理的方法,提出基因在染色体上。
二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)
1.观察现象:
2.提出问题:果蝇白眼性状的表现,为什么总是与性别相关联呢?
3.作出假说(对白眼遗传现象进行解释)
根据这个假说,能合理地解释观察到的现象,也能解释提出的问题,那么这个假说是否正确,还需要进一步的验证。即一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该能够预测另一些实验结果。
4.演绎推理
5.实验验证
摩尔根真正按照演绎推理的测交方案进行试验,结果实验结果与预期相符合。
6.得出结论
即假说是正确的,即果蝇红眼/白眼的基因位于X染色体上。
说明:摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,说明基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传定律的现代解释
基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼色的遗传非常相似,它们的基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
四、伴性遗传在实践中的应用
1.XY型与ZW型性别决定的比较
类型 项目 | XY型性别决定 | ZW型性别决定 |
雄性个体 | XY | ZZ |
雄配子 | X、Y两种,比例为1∶1 | 一种,含Z |
雌性个体 | XX | ZW |
雌配子 | 一种,含X | Z、W两种,比例为1∶1 |
人和果蝇的几种性别畸形的比较
XO | XXY | XYY | 备注 | |
人 | 不育女性 | 不育男性 | 可育男性 | Y决定睾丸的存在 |
果蝇 | 不育雄蝇 | 可育雌蝇 | 可育雄蝇 | Y决定育性 |
人类中凡有Y不管X数目多少均为♂,例如XXY是男性,而X0 则发育成女性。果蝇的性别由X染色体数目与常染色体组数之比决定,与Y无关。果蝇中性染色体异常的XXY为雌性,而0X则发育成雄性。
芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。雏鸡的性别并不容易区分,如果用芦花雌鸡(ZBW)与非芦花雄鸡(ZbZb)交配,那么F1中,雄鸡都是芦花鸡(ZBZb),雌鸡都是非芦花鸡(ZbW)。这样,对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性区分开,从而做到多养母鸡,多得鸡蛋。
A、窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B、宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C、宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D、若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
答案:C
2.[2019·全国卷I,32]某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为 。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是 。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为 ;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为 。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是 ,F2表现型及其分离比是 ;验证伴性遗传时应分析的相对性状是 ,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是 。
答案:
(1)3/16 紫眼基因
(2)0 1/2
(3)红眼灰体
红眼灰体:红眼黑檀体:白眼灰体:白眼黑檀体=9:3:3:1
红眼/白眼
红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1
3.[2018·全国卷I,32]果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体,抑制控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上,某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:
眼 | 性别 | 灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅 |
1/2有眼 | 1/2雌 | 9:3:3:1 |
1/2雄 | 9:3:3:1 | |
1/2无眼 | 1/2雌 | 9:3:3:1 |
1/2雄 | 9:3:3:1 |
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,_______(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上。根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是_____________,判断依据是___________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料,设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有___________种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为_________(填“显性”或“隐性”)。
答案:
(1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼和无眼性状的分离。
(2)无眼×无眼 若子代中无眼:有眼=3:1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。
(3)8 隐性
4.[2018·全国卷II,32]某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。
回答下列问题:
⑴用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为______;理论上,F1个体的基因型和表现型为______________,F2雌禽中豁眼禽所占的比例为___________。
⑵为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽,请确定一个合适的杂交组合,使其子代中雌禽均为豁眼,雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预测结果,要求标明亲本和子代的表现型、基因型。
⑶假设Mm基因位于常染色体上,m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼,而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测,在考虑M/m基因的情况下,若两只表现型均为正常眼的亲本交配,其子代中出现豁眼雄禽,则亲本雌禽的基因型为____,子代中豁眼雄禽可能的基因型包括______。
答案:⑴ZAZA,ZaW
ZAW、ZAZa,雌雄均为正常眼 1/2
⑵杂交组合:豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)
预期结果:子代雌禽为豁眼(ZaW),雄禽为正常眼(ZAZa)
⑶ZaWmm ZaZaMm,ZaZamm
A.女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1
B.儿子和女儿中患红绿色盲的概率都为 1/2
C.女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1/2
D.儿子正常,女儿中患红绿色盲的概率为1/2