2024届苏教版高考生物一轮复习基因在染色体上的证据与性别决定学案

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习基因在染色体上的证据与性别决定学案，共13页。学案主要包含了易错辨析，填空默写等内容，欢迎下载使用。
第5课时　基因在染色体上的证据与性别决定课标要求　1.掌握摩尔根证明基因位于染色体上的过程。2.概述性别决定的方式。考点一　基因位于染色体上的实验证据的分析1．观察现象，提出问题(1)实验过程实验一　(杂交实验)　P　　　 红眼(♀)×白眼(♂)　　　↓　F1　　　 　　红眼(♀、♂)　　　　　　　  ↓F1雌雄交配　F2　红眼(♀、♂)　白眼(♂)　　　　　　　　　实验二(回交实验)　F1　红眼(♀)　 ×　白眼(♂)　　   ↓红眼(♀)　白眼(♀)　红眼(♂)　白眼(♂)1　　∶　 1　　∶　1　　∶　　1 (2)现象分析实验一中(3)提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？2．提出假设，解释现象假设假说：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有实验一图解实验二图解 3.验证假设为了验证假设，摩尔根设计了三个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合。图解 4.实验结论控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。5．基因与染色体的关系一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。考向一　摩尔根实验拓展辨析1．摩尔根利用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下列有关该实验的说法，不正确的是(　　)A．白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，雌、雄比例为1∶1B．F1中红眼果蝇自由交配，F2出现性状分离，雄蝇全部是白眼C．F1中雌蝇与白眼雄蝇杂交，后代白眼果蝇中雌、雄比例为1∶1D．白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，后代可以根据眼色来区分雌雄答案　B解析　摩尔根用纯合红眼雌蝇(XAXA)与白眼雄蝇(XaY)杂交，得到F1(XAXa、XAY)全为红眼，雌、雄比例为1∶1，A正确；F1中红眼果蝇(XAXa、XAY)自由交配，F2基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2，B错误；F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)杂交，后代为XAXa、XaXa、XAY、XaY，无论红眼果蝇还是白眼果蝇中，雌、雄比例都是1∶1，C正确；白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交，后代雄蝇(XaY)全部为白眼，雌蝇(XAXa)全为红眼，D正确。2．按照遗传规律，白眼雌果蝇(XwXw)和红眼雄果蝇(XWY)交配，后代雄果蝇都应该是白眼，后代雌果蝇都应该是红眼。可是有一天，摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一只白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇，下列有关说法错误的是(　　)受精卵中性染色体组成发育情况XX、XXY雌性，可育XY、XYY雄性，可育XXX、YO(没有X染色体)、YY胚胎期致死XO(没有Y染色体)雄性，不育 A.由于自然突变的频率很低，因此上述现象是基因突变导致的可能性极小B．上述现象中，异常雄果蝇的体细胞中可能不含Y染色体C．上述现象的发生就是雄果蝇染色体异常分离导致的D．验证上述现象的发生可以用显微镜观察异常白眼雌果蝇和红眼雄果蝇细胞的染色体答案　C解析　上述现象中，异常雄果蝇(XWO)的体细胞中可能不含Y染色体，B正确；上述现象的发生是雌果蝇染色体异常分离导致的，C错误；验证上述现象的发生可以用显微镜观察异常白眼雌果蝇(XwXwY)和红眼雄果蝇(XWO)细胞的染色体，如果在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体，在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体，就可以证明解释是正确的，D正确。考向二　基因与染色体的关系3．如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)，下列叙述错误的是(　　)A．图示体现了基因在染色体上呈线性排列B．白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因C．有丝分裂后期，基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极D．减数分裂后期Ⅱ，基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极答案　D解析　在不考虑变异的情况下，有丝分裂后期，基因中dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极，C正确；减数分裂后期Ⅱ，若图示的X染色体与2号染色体移到细胞的同一极，则基因dp、pr、sn、w将出现在细胞的同一极，D错误。4．(多选)下列有关基因和染色体的叙述，错误的是(　　)A．染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列B．细胞内的基因不一定都在染色体上C．同源染色体的相同位置上一定是等位基因D．一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的答案　CD考点二　性别决定1．性染色体和常染色体一般来说，生物细胞中决定性别的染色体称为性染色体，而其他染色体为常染色体。2．性别决定的方式(1)XY型性别决定遗传图解(2)ZW型性别决定遗传图解(3)其他的性别决定方式①由细胞中的染色体倍数所决定，如雄蜂。②由环境温度所决定，如乌龟。③植物性别决定方式更复杂，有些甚至是由常染色体上的基因决定。源于必修2 P33“知识链接”：人的Y染色体上具有男性性别决定基因(SRY基因)，该基因能使受精卵发育成雄性。深度思考　①所有生物都有性染色体吗？提示　所有无性别之分的生物均无性染色体，如酵母菌等。②没有性染色体的生物有没有性别区分呢？提示　蜜蜂、蚂蚁没有性染色体但有性别分化，其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素。③性染色体上的基因都与性别决定有关系吗？提示　性染色体上的基因未必都与性别决定有关，如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛基因则位于Y染色体上。④性染色体只存在于生殖细胞中吗？提示　性染色体也存在于体细胞中。考向　性别决定方式5．生物的性别决定方式有多种，包括年龄决定型(如鳝)、染色体数目决定型(如蜜蜂和蚂蚁)、染色体形态决定型(如果蝇等XY型、鸡等ZW型)等。下列叙述错误的是(　　)A．X、Y染色体或Z、W染色体上的基因所控制的性状在遗传上不都与性别相关联B．可用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交验证果蝇的性别决定方式是XY型还是ZW型C．染色体形态决定型本质上是基因决定了性别D．上述材料能反映生物性别受多种因素共同影响答案　A解析　X、Y染色体或Z、W染色体上的基因所控制的性状在遗传上都与性别相关联，A错误。6．下列有关性别决定的叙述，正确的是(　　)A．性染色体上的基因都可以控制性别B．性染色体组成为ZW的个体是雌性C．XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小D．各种生物细胞的染色体都可分为性染色体和常染色体答案　B1．(2022·江苏，11)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是(　　)A．白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性B．F1互交后代中雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上C．F1雌蝇与白眼雄蝇回交，后代雌雄个体中红、白眼都各半，结果符合预期D．白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，显微观察证明为基因突变所致答案　D解析　假设相关基因用A、a表示，白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交，后代雄蝇(XaY)全部为白眼，雌蝇(XAXa)全为红眼，若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，可能是基因突变所致，但不能用显微观察证明，D符合题意。2．(2020·江苏，32)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下：　　实验①P　 　　aaXBXB×AAXbY↓F1 长翅红眼♀ 长翅红眼♂个体数　920　　　927实验②P　　　　　aaXBY×AAXbXb↓F1 长翅红眼♀ 长翅白眼♂ 长翅白眼♀个体数　930　　　926　　　　1 请回答下列问题：(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证__________________________________________。(2)理论上预期实验①的F2基因型共有________种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为________，雄性个体中表现上图乙性状的概率为____。(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为________。Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为__________________________。Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表型为________的果蝇与其杂交。答案　(1)眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关　(2)12　0　3/8　(3)Ⅰ.XbXb　Ⅱ.XbXb、Y、Xb、XbY　Ⅲ.红眼雄性解析　(1)实验①和实验②是正交和反交实验，目的是验证伴性遗传和常染色体遗传，具体来说是为了验证眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关。(2)实验①中F1中长翅红眼♀的基因型为AaXBXb，长翅红眼♂的基因型为AaXBY，F1雌雄交配产生的F2的基因型有3×4＝12(种)；实验①中，F1雌雄个体杂交，杂交后代的翅型表型及比例是长翅(A_)∶残翅(aa)＝3∶1，就眼色来说，杂交后代中雌性个体的基因型及比例是XBXB(红眼)∶XBXb(红眼)＝1∶1，雄性个体的基因型及比例是XBY(红眼)∶XbY(白眼)＝1∶1，因此，F1杂交后代的雌性个体中不会出现残翅白眼(图甲性状，基因型为aaXbXb)；雄性中出现长翅红眼(图乙性状，基因型为A_XBY)的概率是3/4×1/2＝3/8。(3)实验②F1中出现白眼雌性个体，分析可能原因：若是基因突变导致的，则该果蝇的基因型是XbXb；若是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该果蝇的基因型是XbXbY，其在产生配子的减数第一次分裂时，三条同源染色体中的任意两条进入一个次级精母细胞，另一条进入另一个次级精母细胞，产生配子的基因型是XbXb、Y、XbY、Xb。检验该果蝇产生的原因时，可用红眼雄果蝇与其杂交。若该果蝇是基因突变导致的，其基因型为XbXb，则其与红眼雄果蝇(XBY)杂交，后代的表型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇≈1∶1；若后代不符合该比例，则该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的。3．(2021·江苏，24)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色，B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下图，请据图回答下列问题：(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料，摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来，证明了______________________。(2)A基因位于________染色体上，B基因位于________染色体上。若要进一步验证这个推论，可在2个纯系中选用表型为________________________的果蝇个体进行杂交。(3)上图F1中紫眼雌果蝇的基因型为__________，F2中紫眼雌果蝇的基因型有______种。(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离发生的时期可能是_________________________________________________________________，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有___________________________________。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，可推测该对果蝇的________性个体可能携带隐性致死基因；若继续对其后代进行杂交，后代雌雄比为__________时，可进一步验证这个假设。答案　(1)基因位于染色体上　(2)常　X　红眼雌性和白眼雄性　(3)AaXBXb　4　(4)减数分裂后期Ⅰ或减数分裂后期Ⅱ　AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO　(5)雌　4∶3解析　(2)据题图分析可知，A基因位于常染色体上，B基因位于X染色体上。若要进一步验证这个推论，可在2个纯系中选用红眼雌果蝇(AAXbXb)和白眼雄果蝇(aaXBY)杂交，子代为AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(红眼雄性)，即可证明。(3)据题图分析可知，F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb，F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY，杂交后，F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX－，有2×2＝4(种)。(4)亲代纯系白眼雌果蝇的基因型为aaXBXB，若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生在减数分裂后期Ⅰ(同源染色体未分离)或减数分裂后期Ⅱ(姐妹染色单体未分离)，产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a。亲代红眼雄果蝇(AAXbY)产生精子的基因型为AXb和AY，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，说明雄性个体有一半致死，雌性正常，致死效应与性别有关联，则可推测是b基因纯合致死，该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因，则该F2亲本为XBXb和XBY杂交，F3为雌性1/2XBXB、1/2XBXb，雄性为1/2XBY、1/2XbY(致死)。若假设成立，继续对其后代进行杂交，后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死)，雌雄比为4∶3。4．(2022·江苏，23)大蜡螟是一种重要的实验用尾虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题：表1　深黄色与灰黑色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄灰黑深黄(P)♀×灰黑(P)♂2 1130深黄(F1)♀×深黄(F1)♂1 526498深黄(F1)♂×深黄(P)♀2 3140深黄(F1)♀×灰黑(P)♂1 0561 128 表2　深黄色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄黄白黄深黄(P)♀×白黄(P)♂02 3570黄(F1)♀×黄(F1)♂5141 104568黄(F1)♂×深黄(P)♀1 3271 2930黄(F1)♀×白黄(P)♂0917864 表3　灰黑色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色灰黑黄白黄灰黑(P)♀×白黄(P)♂01 2370黄(F1)♀×黄(F1)♂7541 467812黄(F1)♂×灰黑(P)♀7541 3420黄(F1)♀×白黄(P)♂01 1241 217 (1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于__________染色体上__________性遗传。(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是________，表2、表3中F1基因型分别是______________。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。(3)若从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为______。(4)若表1、表2、表3中深黄(YY♀♂、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交，后代会出现__________种表型和__________种基因型(YY/GG/WW/YG/YW/GW)。(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组)，基因排列方式为________，推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为________；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的__________。答案　(1)常　显　(2)YY、YG　YW、GW(3)50%(1/2)　(4)4　6　(5)　3∶1　50%(1/2)解析　(1)一对表现为相对性状的亲本杂交，F1表现的性状为显性性状，深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意可知，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。(2)根据表1深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因型为YY，亲本灰黑的基因型为GG，则F1个体的基因型为YG，表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，F1基因型为YW，表现为黄。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基因型为WW，故F1基因型为GW。Y、G、W三个基因控制一种性状，因此位于一对同源染色体上。(3)表2中黄色个体的基因型为YW，表3中黄色个体的基因型为GW，若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只进行随机杂交，即YW×GW，则后代基因型及比例为YG∶YW∶GW∶WW＝1∶1∶1∶1，黄色个体(YW＋GW)占1/2。(4)表1深黄色基因型为YY和YG，表2中黄色个体的基因型为YW，表3中黄色个体的基因型为GW，表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交，即YY、YG、YW和GW随机杂交，则该群体产生的配子类型为Y、G、W，子代YY、YG表现为深黄色，YW、GW表现为黄色，GG表现为灰黑色，WW表现为白黄色，故后代会出现4种表型和6种基因型。(5)表1的F1基因型为YG，若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组)，基因的排列方式为，则F1基因型为YGDS，互交后代基因型为Y_DD(3/4×1/4)、Y_DS(3/4×1/2)、Y_SS(3/4×1/4)、GGDD(1/4×1/4)、GGDS(1/4×1/2)、GGSS(1/4×1/4)，根据DD、SS纯合致死，所以F2深黄与灰黑的比例为3∶1，由于DS占1/2，所以在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的1/2。一、易错辨析1．摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组(　×　)2．摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列(　×　)3．孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说(　√　)4．生物性别决定只有XY型和ZW型(　×　)二、填空默写1．基因与染色体的数量与位置关系是一条染色体上有许多基因；基因在染色体上呈线性排列。2．请写出支持摩尔根假说：控制果蝇白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因的关键性实验(用遗传图解的形式表达)。提示　如图所示