高中生物 基因在染色体上 系统梳理

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说说基因和染色体关系问题,尤其是伴性遗传、染色体分类问题等,都是经常考查的重点。

一、顿的假说

(1)研究方法:类比推理

(2)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,如表所示:

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1.实验

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(1)F2中红眼与白眼比例为3∶1,说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性,说明该性状与性别相关联。

(2)假设控制白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因,取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配,后代性状比为1∶1,仍符合基因的分离定律。

(3)实验验证——测交

(4)实验方法——假说—演绎法

(5)实验结论:基因在染色体上

【易错警示】伴性遗传中基因型和表现型的书写误区

(1)在基因型的书写中,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因则需将性染色体及其上基因一同写出,如XBY。一般常染色体上的基因写在前,性染色体及其上基因写在后,如DdXBXb。

(2)在表现型的书写中,对于常染色体遗传不需要带入性别;对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性,又要将性别一同带入。

2.基因和染色体的关系:一条染色体上有很多基因,基因在染色体上呈线性排列。

【深度思考】一条染色体上有许多基因,但基因不都位于染色体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上,原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或质粒DNA上。

二、伴性遗传

1.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.类型、特点及实例

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[解惑] 

1.性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因。

2.性别既受性染色体控制,又与部分基因有关。

3.性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。

4.常染色体遗传与伴性遗传的区别:常染色体遗传正反交结果一致,伴性遗传正反交结果不一致。

三、细胞内的染色体分类

(1)根据来源分为:同源染色体和非同源染色体。

(2)根据与性别关系分为:染色体和染色体,其中染色体决定性别。

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(3)染色体组数决定性别

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【易错说明】有关性别决定的几点说明

(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。

四、伴性遗传与两大遗传规律的关系

1.与基因的分离定律的关系

①伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。

②伴性遗传有其特殊性

a.雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种。

b.有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。

c.Y或W染色体非同源区段上携带的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。

d.性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。

2.与基因的自由组合定律的关系:在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时,位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理,整体上则按基因的自由组合定律处理。

【解题技巧】

1.X、Y染色体同源区段与非同源区段

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(1)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点?

提示 男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。

(2)色盲基因和抗维生素D基因同样都是位于上图中的X的非同源区段,为什么前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”?

提示 因为色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病,而男性体细胞只有一条X染色体,只要具备一个b基因就表现为色盲,所以“男性患者多于女性”;而抗维生素D佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两个X染色体上只有同时具备d基因时才会正常,而男性只要具备一个d基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性”。

(3)请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现会出性别差异的婚配组合。

提示 XBXb×XBY,XbXb×XBY;XDXd×XDY,XdXd×XDY。

(4)若红绿色盲基因为XY的同源区段,请列出子代性状表现出性别差异的婚配组合。

提示 XBXb×XBYb,XbXb×XBYb,XBXb×XbYB,XbXb×XbYB。

2、基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断

(1)若已知相对性状的显隐性,则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性,雄性全为隐性,则为伴X染色体遗传;若后代全为显性且与性别无关,则为常染色体遗传。

(2)若相对性状的显隐性是未知的,则可用正交和反交的方法进行判断。若后代的性状表现与性别无关,则基因位于常染色体上;若后代的性状表现与性别有关,则基因位于X染色体上。

3.探究基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上

纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1

(1)若子代雌雄全为显性,则基因位于同源区段。

(2)若子代雌性个体为显性,雄性个体为隐性,则基因只位于X染色体上。

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