2019年高考生物提分秘籍:专题17-基因在染色体上和伴性遗传(教学案,含答案)
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1.基因在染色体上
2.伴性遗传
热点题型一 基因在染色体上
例1、(2018浙江卷,19)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.体细胞中成对的等位基因或同;染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同;染色体一半;自母方,另一半;自父方
C.减数分裂时,成对的等位基因或同;染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子时,非同;染色体上的非等位基因自由组合
【答案】D
【变式探究】在正常情况下,下列有关X染色体的叙述错误的是 ( )
A.女性体细胞内有两条X染色体
B.男性体细胞内有一条X染色体
C.X染色体上的基因均与性别决定有关
D.黑猩猩等哺乳动物也有X染色体
【答案】C
【解析】我们常见的动物(包括黑猩猩),其性别决定大都为XY型,即雄性有XY两条异型性染色体,雌性有两条同型X性染色体。体细胞中性染色体成对存在,经减数分裂形成的性细胞中成单存在。性染色体上的基因有的与性别决定有关,有的与性别决定无关(如色盲、血友病等)。
【提分秘籍】
(1)♀、异体生物才有性别,性别决定方式有多种,但最主要的是由性染色体决定。
(2)不是所有的生物都有性染色体,只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体,如雌雄同体的生2 物(如小麦)就没有性染色体。
(3)染色体是基因的主要载体,因为DNA主要存在于细胞核中的染色体上。
【举一反三】
下列叙述中,不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是 ( )
A.基因发生突变而染色体没有发生变化
B.非等位基因随非同;染色体的自由组合而组合
C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半
D.Aa杂合体发生染色体缺失后,可表现出a基因的性状
【答案】A
【解析】基因突变是基因内部个别碱基对的改变,它不影响染色体的结构和数目。所以A项不能说明核基因和染色体行为存在平行关系。
热点题型二 伴性遗传
例2、(2018浙江卷,15)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.缺乏古洛糖酸内酯氧化酶基因的人,均衡饮食条件下不会患坏血病
B.先天愚型患者第五号染色体上缺失一段染色体片段,患儿哭声似猫叫
C.苯丙酮尿症患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶,导致不能生成苯丙氨酸而患病
D.先天性心脏病是多基因遗传病,个体是否患病与基因有关.与环境因素无关
【答案】A
【变式探究】果蝇的红眼(W)对白眼(w)是显性,控制眼色的这一对等位基因位于X性染色体上,则下列相关说法中正确的是 ( )
A.雄性红眼果蝇与任何表现型的雌性果蝇杂交,后代中都不会出现雌性白眼果蝇
B.雌性红眼果蝇与雄性白眼果蝇杂交,后代中不会出现雌性白眼果蝇
C.雌性白眼果蝇与雄性红眼果蝇杂交,后代中不会出现雌性红眼果蝇
D.雄性果蝇控制眼色的基因;;于父本
【答案】A 3 【提分秘籍】
(1)X、Y染色体的;;及传递规律
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;自母亲,也可;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。
③一对夫妇生两个女儿,则女儿中;自父亲的都为X1,应是相同的,但;自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
(2)遗传方式判定顺序:先确定是否为伴Y遗传(是否患者全为男性)→确定是否为母系遗传(是否为母系遗传)→确定是显、隐性→确定是常染色体遗传还是伴X遗传。
【举一反三】
已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体上Ⅰ区段(与Y染色体非同;区段)上的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)和截毛(b)由X和Y染色体上Ⅱ区段(同;区段)上的一对等位基因控制,且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是 ( )
A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现截毛
B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现白眼
C.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现截毛
D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现白眼
【答案】A 4 【方法技巧】
(1)人的性染色体上不同区段图析
X和Y染色体有一部分是同;的(图中Ⅰ区段),该部分基因互为等位基因,另一部分是非同;的(图中的Ⅱ-1、Ⅱ-2区段),该部分基因不互为等位基因。
(2)基因在Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2任何区段上都与性别有关,在男性、女性中的发病率都不相同。
(3)若将上图改为果蝇的性染色体,应注意大而长的为Y染色体,短而小的为X染色体,且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。
(4)若将上图改为“ZW型性染色体”,注意Z与X的对应,W与Y的对应关系。
热点题型三 伴性遗传及基因与染色体关系相关实验探究
例3.(2018天津卷,4)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异组胞,有关分析正确的是( )
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
【答案】D
【变式探究】自然界的大麻为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型。如图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同;的(图中Ⅰ片段),该部分基因存在等位基因;另一部分是非同;的(图中的Ⅱ-1、Ⅱ-2片段),该部分基因不存在等位基因。在研究中发现,大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在,已知该抗病性状受显性基因B控制。 5
(1)由题目信息可知,控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于图中的________片段。
(2)大麻雄株在减数分裂形成配子的过程中,不可能通过互换发生基因重组的是图中的________片段。
(3)现有抗病的雌雄大麻若干株,只做一代杂交实验,推测杂交子一代可能出现的性状,并以此为依据,对控制该性状的基因位于除第(1)小问外的哪个片段作出相应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)_____________________________________________。
(4)若通过实验已确定控制该性状的基因位于Ⅱ-2片段,想通过杂交实验培育一批在生殖生长之前就能识别雌雄的植株,则选择的亲本杂交后产生的子代中雄株表现型为________,其基因型为________。
【解析】解题时要重点理解图中的同;区段与非同;区段,再结合设问分析解答。(1)雌雄个体中均有抗病和不抗病个体存在,因此控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于Y染色体特有的片段,即Ⅱ-1片段。(2)Ⅱ-1和Ⅱ-2片段无同;序列,因此不能通过互换发生基因重组。
(3)现有抗病的雌雄大麻若干株,只做一代杂交实验,杂交后,根据后代性状比例分析即可得出结论。(4)可选用亲本XbXb和BY杂交,后代雄株(XbY)均不抗病,雌株(XBXb)均抗病。
【答案】(1)Ⅱ-1 (2)Ⅱ-1和Ⅱ-2
(3)如果子一代中的雌雄株中均表现为多数抗病、少数不抗病,则控制该性状的基因位于图中的I片段。如果子一代中的雌株均表现为抗病,雄株多数抗病、少数不抗病,则控制该性状的基因位于图中的Ⅱ-2片段。
(4)不抗病 XbY
【提分秘籍】伴性遗传与生物性别简易界定
上述杂交实验不仅可用于确认基因位置,还可用于伴性遗传中生物性别的简易界定,即若控制某性状的基因位于X(或Z)染色体上,Y(或W)染色体上无其等位基因,则可选择同型性染色体隐性类型(XbXb或ZbZb)与异型性染色体显性类型(XBY或ZBW)进行杂交,则子代中,凡具显性性状(XBXb或ZBZb)的个体应具同型染色体;凡具隐性性状的个体均具异型性染色体。由此,可据生物个体性状表现,推测其性别类型,即: 6
【举一反三】
如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(Ⅱ1不携带致病基因)。下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述,不正确的是 ( )
A.从系谱图中可以看出,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传,乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传
B.若Ⅲ1与Ⅲ5结婚,生患病男孩的概率为1/8
C.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,生两病兼发孩子的概率为1/24
D.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,后代中只患甲病的概率为7/12
【答案】C
【解析】由图中Ⅱ5和Ⅱ6患甲病,所生女儿Ⅲ3正常,可知甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传。Ⅱ1不携带致病基因,所生儿子患有乙病,可知乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传。设甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制,则Ⅲ1的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,Ⅲ5的基因型为aaXBY,他们生出患病男孩(基因型为aaXbY)的概率为1/2×1/4=1/8。单纯考虑甲病,Ⅲ1的基因为aa,Ⅲ4的基因型为1/3AA、2/3Aa,故后代患甲病的概率为2/3;单纯考虑乙病,Ⅲ1的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅲ4的基因型为XBY,故后代患乙病的概率为1/2×1/4=1/8,可知生两病兼发孩子的概率为2/3×1/8=1/12;只患甲病的概率为2/3-1/12=7/12。
【方法技巧】伴性遗传和常染色体上“患病男孩”和“男孩患病”概率计算
(1)位于常染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于常染色体上,由于常染色体与性染色体是自由组合的,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则:患病男孩的概率=患病孩子的概率×1/2;男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)位于性染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,所以在计算“患病男孩”和“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再按以下规则:患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;男孩患病的概率=后代男孩中患病者7 的概率。
1.(2018海南卷,16)一对表现型正常的夫妻,夫妻双方的父亲都是红绿色盲。这对夫妻如果生育后代,则理论上( )
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,儿子中患红绿色育的概率为1/2
D.儿子正常,女儿中患红绿色盲的概率为1/2
【答案】C
2.(2018江苏卷,12)通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,是产前诊断的有效方法。下列情形一般不需要进行细胞检查的是( )
A.孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热
B.夫妇中有核型异常者
C.夫妇中有先天性代谢异常者
D.夫妇中有明显先天性肢体畸形者
【答案】A
【解析】本题考查人类遗传病以及预防遗传病。产前诊断是指在出生前对胚胎或胎儿的发育状态、是否患有疾病等方面进行检测诊断,常见的方法有B超检查、羊膜穿刺和基因诊断等。孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热,没有引起遗传物质的改变,不需要进行细胞检查,A正确;夫妇中有核型异常者,则胎儿的核型可能发生了异常,需要通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,B错误;夫妇中有先天性代谢异常者,可能是遗传物质改变引起的疾病,因此需要进行细胞检查,C错误;夫妇中有明显先天性肢体畸形者,还可能是先天性遗传病,因此需要进行细胞检查,D错误。