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54 5年高考3年模拟 A版 高考生物
12
专题 伴性遗传与人类遗传病
考点一 伴性遗传
一、萨顿假说
1提出者:萨顿
. 。
2研究方法: 类比推理 法
. ① 。
3内容:基因位于 染色体 上
. ② 。 测交验证 白眼雄果蝇与 中的红眼雌果蝇交配 子代
4依据:基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系 具 (3) : F1 →
. , 表现型及比例为 红眼雌果蝇 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白
体如下表 以二倍体生物为例 ⑥ ∶ ∶ ∶
( ): 眼雄果蝇 进一步杂交 选用测交后代中的白眼雌
=1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 。 :
项目 基因 染色体
果蝇与红眼雄果蝇交配 子代中红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
, ∶ =1 ∶ 1。
在杂交过程中保持完整性 在配子形成和受精过程中 得出结论 控制红眼和白眼的基因位于 染色体上 基
生殖过程中 , (4) : X →
和独立性 形态结构相对稳定 因位于染色体上
。
理论发展 一条染色体上有多个基因 基因在染色体上
存 体细胞 成对 成对 (5) : ,
呈 线性 排列
在 配子 成单 成单 ⑦ 。
三、性别决定与伴性遗传
体细胞 成对基因一个来自父方 一 一对同源染色体 一条来自
, ,
中来源 个来自母方 父方 一条来自母方 1性别决定的类型
, .
性染色体决定性别
非同源染色体上的 非 (1)
形成配子时 ③ 非同源染色体自由组合
等位基因自由组合 ④
二、基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根)
1研究方法: 假说—演绎 法
. ① 。
2 选材:果蝇具有繁殖快 易饲养 相对性状易于区分等特
. 、 、
点 常被用作遗传学研究的实验材料
, 。
3实验过程
. 染色体组数决定性别
提出问题 (2)
(1)
环境因子决定性别 有些生物性别完全由环境决定
(3) : 。
提出假说 假设控制白眼的基因只位于 染色体上
(2) : X ,Y
染色体上无相应的等位基因 遗传图解如下
。 :
2伴性遗传
.
概念 位于 性染色体 上的基因所控制的性状 在遗
(1) : ① ,
传上总是和 性别 相关联的现象
② 。
专题12 伴性遗传与人类遗传病 55
类型 控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于 染色体上
(2) b. Z 。
杂交设计 选择 非芦花 雄鸡和 芦花 雌鸡杂交
类型 伴 遗传 伴 隐性遗传 伴 显性遗传 c. : ④ ⑤ 。
Y X X
模型
图解
选择 从 中选择表现型为 非芦花 的个体保留
d. : F1 ⑥ 。
双亲正常子病 母 子正常双亲病
判断 父传子 子传孙 具 ; ;
、 , 病子必病 女病父 父病女必病 子 一 类比推理 染色体 非等位 非同源染色体
依据 有世代连续性 , , 、① ② ③ ④
必病 病母必病 二 假说 演绎 红眼 红眼 性别 红眼雌
、① — ② ③3 ∶ 1 ④ ⑤ ⑥
果蝇 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白眼雄果蝇
∶ ∶ ∶ =1∶ 1∶ 1∶ 1
没有显隐性之分 男性患者多于女性 女性患者多于男 线性
, ⑦
规律 患者全为男性 女 患者 具有 隔代 性患者 具有连 三 性染色体 性别 隔代 交叉 遗传 非芦花 芦花
, ; ③ ; 、① ② ③ ( ) ④ ⑤
性全部正常 (交叉)遗传现象 续遗传现象 非芦花
⑥
人类红绿色盲 血 抗维生素 佝
举例 人类外耳道多毛症 、 D 考点二 人类遗传病
友病 偻病
一、人类遗传病的概念、类型与调查
3 、 染色体不同区段与伴性遗传的关系
.X Y 1概念:通常是指由 遗传物质 改变而引起的人类疾病
. ① ,
主要可以分为单基因遗传病 多基因遗传病和 染色体异常遗
、 ②
传病 三大类
。
2主要类型
.
遗传病主要类型 遗传特点 举例
不同区段与相应基因型 男女患病概率相等 并指 多指 软骨发育
(1) 显性 a. 、 、
连续遗传 不全
区段(同源区段) 区段 区段 常染 b.
Ⅰ Ⅱ-1 Ⅱ-2 男女患病概率相等
色体 a. 苯丙酮尿症 白化病
该部分相同位点 隐性 隐性纯合个体发病 隔 、 、
b. , 先天性聋哑
基因互为相同基 染色体的非同 染色体的非同 代遗传
X Y
说明 因或等位基因 在 源区段 其上的遗 源区段 其上的
, , , 患者女性多于男性
减数分裂时该片 传为伴 遗传 遗传为伴 遗传 单 a.
X Y 基 连续遗传
段可以联会 显性 b. 抗维生素 佝偻病
因 男患者的母亲 女儿一 D
遗 c. 、
基 雄 因 性 型 X B b Y B B 、X b B Y b b 、 X D Y、X d Y XY E 传 病 染 伴 色 X 定患病
雌性 X Y 、X Y 体 a. 患者男性多于女性
有隔代 交叉 遗传现象 人类红绿色盲 血
基因型 X B X B 、X B X b 、X b X b X D X D 、X D X d 、X d X d 隐性 b. ( ) 、
女患者的父亲 儿子一 友病
c. 、
染色体同源区段上基因的遗传与性别有关 如下 定患病
(2)X、Y ,
两例 具有 男性代代传 的
: 伴 遗传 “ ” 人类外耳道多毛症
Y 特点
b b b ♂B b b B ♂b
♀X X ×X Y ♀X X ×X Y
常表现出家族聚集
↓ ↓ a. 冠心病 唇裂 哮喘
现象 、 、 、
♀X b X b X b Y ♂B ♀X B X b X b Y ♂b 多基因遗传病 原发性高血压 青少
4伴性遗传的应用 易受环境影响 、
. b. 年型糖尿病
在群体中发病率较高
推测后代发病率 指导优生优育 c.
(1) ,
往往造成较严重的后果
婚配 生育建议 染色体异常遗 , 三体综合征 猫叫
甚至胚胎期就引起自然 21 、
男正常 女色盲 生女孩 原因 该夫妇所生男孩均患病 传病 综合征 特纳综合征
× , : 流产 、
抗维生素 佝偻病 生男孩 原因 该夫妇所生女孩全患病 男孩
D , : , 巧学妙用 人类遗传病的类型和特点 口诀法记忆
男 女正常 正常 ( )
×
根据性状推断后代性别 指导生产实践
(2) ,
{雌性个体是
鸡的性别决定 ZW
a. 雄性个体是
ZZ
56 5年高考3年模拟 A版 高考生物
4产前诊断
.
5基因检测与基因治疗
.
注 唐氏综合征又称 三体综合征 旧称先天性愚型 基因检测 通过检测人体细胞中的 序列 以了
: 21 ( )。 (1) : ⑨ DNA ,
3遗传病发病率与遗传方式的调查范围不同 解人体的基因状况 基因检测可以精确地诊断病因但基因检测
. 。
项目 调查对象 也存在争议
注意事项 结果计算及分析 。
内容 及范围 基因治疗 用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的
(2) :
考虑年龄 性别 基因 从而达到治疗疾病的目的
广大人群 、 患病人数占所调查的 , 。
遗传病发病率 等因素 群体足
随机抽样 , 总人数的百分比
够大
一 遗传物质 染色体异常遗传病 患者家系
、① ② ③
分析致病基因的显隐 二 遗传咨询 产前诊断 预防 传递方式 再发风险
遗传病 患者 正常情况与患病 、① ② ③ ④ ⑤
③ 性及所在的染色体 率 产前诊断 基因检测 诊断 遗传病 序列
遗传方式 家系 情况 ⑥ ⑦ ( ) ⑧ ⑨DNA
类型
二、遗传病的检测和预防
1手段:主要包括 遗传咨询 和 产前诊断 等
. ① ② 。
2意义:在一定程度上能够有效地 预防遗传病的产生和发展
. ③ 。
3遗传咨询的内容和步骤
.
提升一 遗传系谱图的分析与计算
1“程序法”分析遗传系谱图
.
2用集合论的方法解决两病概率计算问题
.
当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病
(1) “ ” ,
情况的概率分析如下
:
专题12 伴性遗传与人类遗传病 57
常染色体上 遗传时一般与性别无关 从性遗传是与 性别
( “
染 环境 有关 不同于伴性遗传
色 ” , )
体 染色体上 只与雄性有关
上 Y ( ,
根据序号所示进行相乘得出相应概率 再进一步拓展 的 限雄 遗传
(2) , 基 “ ” ) 遗传时
如表 因 性染色体上 染色体非同源区段上 伴 遗
: X ( X 均与性
传 染色体上无其等位基因
序号 类型 计算公式 ,Y ) 别有关
染色体同源区段上 含等
患甲病的概率为m 则不患甲病概率为 m X、Y (
已知 (1- ) 位基因 )
患乙病的概率为n 则不患乙病概率为 (1- n ) 注 以上分析只考虑了 型性别决定的生物
: XY 。
同时患两病概率 m n 2次要位置:细胞质内 位于线粒体 叶绿体中
① · . ( 、 )。
只患甲病概率 m n
② ·(1- ) 二、基因定位的遗传设计
只患乙病概率 n m
③ ·(1- ) 1探究基因位于细胞核中还是位于细胞质中
不患病概率 m n .
④ (1- )(1- )
实验依据 细胞质遗传具有母系遗传的特点 子代性状
拓展 患病概率 或 (1) : ,
①+②+③ 1-④ 与母方相同 因此正 反交结果不相同 且子代性状始终与母方
求解 只患一种病概率 或 。 、 ,
②+③ 1-(①+④) 相同
。
上表各情况可概括如下图 实验方法 进行正交和反交实验
(3) : (2) : 。
正 反 正 反交结果均与母方一致 基因位于细胞质中
、 → 、 →
交实验 正 反交结果并非均与母方一致 基因位于细胞核中
→ 、 →
2探究基因位于常染色体上还是位于 染色体上
. X
若已知性状的显隐性 可通过一次杂交实验进行判断
(1) , :
例 如图为甲 乙两种单基因遗传病的遗传系谱图 不考 选择纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交 据子代性状
、 ( ,
表现是否与性别相关联予以确认 如图所示
虑基因位于 染色体同源区段 下列叙述正确的是
( )。
X、Y ), ( )
若在常染色体上 若在 染色体上
X
♂ a a A
P aa(♀)×AA( ) P X X ×X Y
↓ ↓
A a a
F1 Aa F1 X X X Y
全为显性 为显性♂ 为隐性
( ) (♀ , )
若不知性状的显隐关系时 利用正交和反交实验通过一
(2) ,
代杂交实验进行判断
:
甲病为伴 染色体隐性遗传病 正 反 正 反交结果一致 基因在常染色体上
A. X 、 → 、 →
B. 乙病患者都是男性 , 该遗传病为伴 Y 遗传 交实验 正 反交结果不一致 基因在 染色体上
调查乙的发病率需在患者家系中统计 → 、 → X
C. 根据子代性别 性状的数量比分析判断
乙病患者的一个细胞中最多可存在 个致病基因 (3) 、 :
D. 4 项目 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛
解析 双亲 和 正常,儿子 患甲病,可知甲病为隐
Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅲ2 雌蝇
性遗传病, 患有甲病,但 正常,说明甲病不是伴 染色体 3/4 0 1/4 0
Ⅰ1 Ⅱ3 X
雄蝇
隐性遗传病,为常染色体隐性遗传病, 错误;乙病若为伴 遗 3/8 3/8 1/8 1/8
A Y
传,则男性患者的父亲也应该患乙病,而 正常,所以乙病不是 根据表格信息 灰身与黑身的比例 雌蝇中为 雄蝇中
Ⅲ4 : , 3 ∶ 1,
伴 遗传, 错误;调查遗传病的发病率应在人群中随机调查, 也为 二者相同 故灰身与黑身的遗传为常染色体遗传 直
Y B C 3 ∶ 1, , ;
错误;双亲 和 正常,儿子 、 患乙病,乙病为隐性遗 毛与分叉毛的比例 雄蝇中为 雌蝇中为 二者不同
Ⅲ3 Ⅲ4 Ⅳ2 Ⅳ3 , 1 ∶ 1, 1 ∶ 0, ,
传病,但不能确定是伴 染色体隐性遗传病还是常染色体隐性 故直毛与分叉毛的遗传为伴 遗传
X X 。
遗传病,若为常染色体隐性遗传病,则乙病患者的体细胞含有两 调查法
(4)
个乙病致病基因,经分裂间期 复制后,细胞中最多可含有 与性别无关
DNA 4 基因在常染色体上 从性遗传除外
个乙病的致病基因, 正确。 调查 → 只在雄 ( 性中表现 )
D 基因在 染色体上
答案 D 性状 与性别有关 雌性多 于雄性 → Y
多为伴 显性
雌雄中表现不一致 → X
、 雄性多 于雌性
提升二 基因定位的遗传设计 多为伴 隐性
→ X
一、真核细胞基因的位置分析 3 探究基因位于 、 染色体的同源区段还是只位于 染色
. X Y X
1主要位置:细胞核内 即染色体上 体上
. ( )。
58 5年高考3年模拟 A版 高考生物
一般解题及实验设计思路为 隐性突变体 和隐性突变
(2) : 1
进行杂交 若子代表现均为隐性性状 则两隐性突变基因是同
2 , ,
一基因向不同方向突变的结果 如甲 若子代出现野生型 则两
( ); ,
4探究基因位于 、 染色体的同源区段还是位于常染色 突变基因是非等位基因的关系 如乙 丙
. X Y ( 、 )。
体上
设计思路 隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体
(1) :
杂交 获得的 全表现为显性性状 再选子代中的雌雄个体杂
, F1 ,
交获得 观察 的表现型情况 即
F2, F2 。 :
结果分析
(2) 野生型个体自交 根据子代性状分离比可判断两对等位
若 雌 雄个体中都有显性性状和隐性性状出现 则该基 F1 ,
因位 a 于 . 常 F 染 2 色体 、 上 , 基因的位置关系 : 若子代野生型 ∶ 突变体 =1 ∶ 1, 则位于一对同
。 源染色体上 如乙 若子代表现型为 及其变形 则
若 中雄性个体全表现为显性性状 雌性个体中既有显 ( ); 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 ,
性性
b
状
.
又有
F2
隐性性状 则该基因位于 染
,
色体的同源区段
位于非同源染色体上
(
如丙
)。
, X、Y 。 例 下面是探究基因位于 染色体的同源区段还是只
X、Y
三、基因定位的其他方法 位于 染色体上的实验设计思路 请判断下列说法中正确的是
X ,
1利用染色体结构变异和染色体数目变异进行基因定位
. , ( )
可以判断所研究基因是否位于染色体缺失片段或缺失染色体 方法 纯合显性雌性个体 纯合隐性雄性个体
1: × →F1
上 通常设计思路为隐性纯合子与显性纯合缺失突变体进行杂 方法 纯合隐性雌性个体 纯合显性雄性个体
。 2: × →F1
交 观察子代表现型 若子代均为显性性状 则该基因不在缺失 结论 若子代雌雄全表现显性性状 则基因位于 染色
, , , :① , X、Y
片段或缺失染色体上 若子代显性 隐性 则说明该基因 体的同源区段 若子代雌性个体表现显性性状 雄性个体表
; ∶ =1 ∶ 1, 。 ② ,
在缺失片段或缺失染色体上 现隐性性状 则基因只位于 染色体上 若子代雄性个体表
。 , X 。 ③
2运用遗传标记对基因进行定位 现显性性状 则基因只位于 染色体上 若子代雌性个体表
. , X 。 ④
遗传标记是遗传学上常用到的一种标记 如 分子 染 现显性性状 则基因位于 染色体的同源区段
, DNA 、 , X、Y 。
色体结构中存在某些特异性的片段 特定蛋白等 由于其特异性 方法 结论 能够完成上述探究任务
、 , A.“ 1+ ①②”
以及多态性 常作为标记用于育种和临床等研究 高中阶段常 方法 结论 能够完成上述探究任务
, 。 B.“ 1+ ③④”
见的标记包括特定序列标记 如 等 特定基因 如 方法 结论 能够完成上述探究任务
( SSR、SNP )、 ( C.“ 2+ ③④”
等 细胞水平分析等 此类试题中 若所研究基因和某一 方法 结论 能够完成上述探究任务
SRY )、 。 , D.“ 2+ ①②”
特定特征的标记基因连锁 通过实验并结合电泳 等技术手 解析 方法 中,纯合显性雌性个体与纯合隐性雄性个体
, 、PCR 1
段 检测子代不同染色体上特定标记基因的来源 据此可判断该
, , 杂交,不论基因是位于 、 染色体同源区段或只位于 染色体
染色体来源于亲本中的哪一个体 基因在哪条染色体上 X Y X
, 。 上,子代雌、雄个体均为显性性状, 、 错误;方法 中,纯合隐
3判断新突变基因与现有控制同种性状基因的关系 A B 2
.
性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交,若基因只位于 染色体
新突变基因和原有控制相同性状的基因可能存在以下 X
(1)
上,则子代雌、雄个体分别为显性性状和隐性性状,若基因位于
关系 同一基因 等位基因 同一基因不同方向的突变 非等位
: 、 ( )、 、 染色体同源区段,则子代雌、雄个体均为显性性状, 错误,
基因 包括同源染色体上的非等位基因或非同源染色体上的非 X Y C
(
正确。
等位基因 大部分题目会考查两种隐性突变是等位基因还是 D
)。 答案 D
非等位基因
。
专题12 伴性遗传与人类遗传病 59
遗传属于哪种遗传方式 图中 号与一正常女性结婚 生育正
? 3 ,
常子代的概率是多少
?
若两对基因同时考虑 号与妻子 受体正常 均
(3) ,10 (LDL )
应用 常见人类遗传病实例
能正常转运 但他们生育的第一个孩子出现了转运困难
LDL, 。
则 号个体是什么样的基因型 再生育一个孩子不患高胆固
情境材料 胆固醇在血液中以脂蛋白的形式存在,低密度脂蛋白 10 ?
醇血症的概率是多少
( )主要携带胆固醇, 通过结合细胞膜上的低密度脂蛋白受 ?
LDL LDL
体被降解和转化。 受体缺乏会引起高胆固醇血症( ),该病是 要点点拨 基因 或基因 的遗传遵循基因的分
LDL FH (1) A/a R/r
家族性遗传病,控制 受体合成的基因( 、 )在第 号染色体 离定律 基因 和基因 这两对等位基因位于非同源染色
LDL R r 19 , A/a R/r
上。 与受体结合后, 号染色体上的一对等位基因( 、 )控制其 体上 遗传遵循基因的自由组合定律
LDL 2 A a , 。
向细胞内转运,如果出现转运困难,也会引起高胆固醇血症( FH )。 常染色体显性遗传 号和 号患病 号 女性 正常
图为某家系关于 受体的部分遗传系谱图。 (2) ,1 2 ,5 ( ) ,
LDL 说明该病为常染色体显性遗传病 图中 号与一正常女性结
。 3
婚 生育正常子代的概率是 图中 号和 号的基因型均为
, 1/3: 1 2
则 号个体的基因型为 其与一正常女性
Rr, 3 1/3RR、2/3Rr, (rr)
结婚 生育正常子代的概率是
, 2/3×1/2=1/3。
号个体的基因型是 再生育一个孩子不患高胆
(3)10 AaRr,
固醇血症的概率是 号与妻子 受体正常 均能正常
3/8。 10 (LDL )
转运 但他们生育的第一个孩子出现了转运困难 说明第一
LDL, ,
个孩子基因型为 且 号及其妻子均为 又因为 号个体
aa, 10 Aa; 10
问题探讨 基因 基因 的遗传是否遵循基因的 受体缺乏 但其母亲受体正常 所以 号个体的基因型为
(1) A/a、 R/r LDL , , 10
分离定律 一对 和基因的自由组合定律 两对 根据题中的信息可判断妻子的基因型为 再生育一
( ) ( )? AaRr。 Aarr,
若仅从 受体方面分析 则从系谱图上可得出 的 个孩子不患高胆固醇血症 的概率是
(2) LDL , FH (A_rr) 3/4×1/2=3/8。