2020版高考生物总复习第五单元第15讲伴性遗传和人类遗传病教案(必修2).pdf
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1、第第 1515 讲讲 伴性遗传和人类遗传病伴性遗传和人类遗传病考纲考情-知考向1。伴性遗传(C)2。人类遗传病的类型()最新考纲3.人类遗传病的监测和预防(B)4.人类基因组计划及意义(A)5.实验:调查常见的人类遗传病(b)核心素养提考能生命观念从伴性遗传特点分析建立进化与适应的观点科学思伴性遗传规律及维科学探人类遗传病比较人类遗传病的调查、基因定位的遗传实验了解人类遗传病、关注人体健康近三年江苏考情2018 年 T12(2 分);217 年 T(2分);216 年 T(3 分);2015 年T30(5 分)究社会责任考点一 基因在染色体上与伴性遗传1.基因在染色体上的假说与证据。伴性遗传3
2、.X、Y 染色体上基因的遗传(1)在 X、染色体的同源区段,基因是成对存在的,存在等位基因,而非同源区段则相互不存在等位基因,如下图:(2)X、Y 染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:。(人教版必修 2 P8“类比推理”拓展)类比推理法和假说-演绎法有怎样的区别?提示类比推理法与假说演绎法的区别2.(人教版必修 2 6“伴性遗传在实践中的应用拓展)所有生物都有性染色体吗?性染色体只存在于生殖细胞中吗?提示 并非所有生物都有性染色体。没有性别之分的生物(如酵母菌等)没有性染色体,雌雄同株的生物如玉米、水稻等也无性染色体.性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细
3、胞中,性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因。巧借基因在染色体上的假说与证据,考查演绎与推理能力1。(201海南卷,14)对摩尔根等人提出“果蝇的白眼基因位于 X 染色体上”这一结论没有影响的是()。孟德尔的遗传定律.摩尔根的精巧实验设计C萨顿提出的遗传的染色体假说。克里克提出的中心法则解析摩尔根等人提出的“果蝇的白眼基因位于 X 染色体上”的结论,是建立在孟德尔的遗传定律和萨顿提出的假说等理论基础之上的,其成功也离不开选材的合适和实验设计的精巧,而克里克的中心法则解释了遗传信息的传递和表达,提出时间在摩尔根之后。答案 2。(21苏锡常镇三模)果蝇的眼色基因位于染色体上,野生型为红眼,
4、其隐性突变为白眼。某缺刻翅类型是由于 X 染色体片段缺失导致的,并且缺失片段正好携带眼色基因,该类型缺刻翅目前只在雌果蝇中被发现且纯合致死。现用红眼缺刻翅雌蝇与白眼雄果蝇杂交产生F1,结果最可能是()A.雌雄果蝇出现比例 11,全红眼B.雌雄果蝇出现比例 1,红眼、白眼果蝇出现比例1C。雌雄果蝇出现比例 2,白眼多于红眼D红眼、白眼果蝇出现比例 2,雌性多于雄性解析由题意可知,缺刻翅的雄果蝇死亡,红眼缺刻翅雌蝇与白眼雄果蝇的基因型分别为 X 和 Y,杂交后代为X X(红眼雌果蝇)1 Y(红眼雄果蝇)X Y(死亡)1X X(白眼缺刻翅雌果蝇),红眼、白眼果蝇出现比例为 2,雌性多于雄性。答案D借
5、助基因与染色体的关系,考查归纳与概括能力3。(218扬州一模)黑腹果蝇的红眼和白眼由位于 X 染色体上一对等位基因、控制,其翅膀后端边缘缺刻表现型与染色体部分缺失有关,用缺刻翅红眼雌果蝇与正常翅白眼雄果蝇多次杂交,1中均只出现缺刻翅白眼雌果蝇、正常翅红眼雌果蝇和正常翅红眼雄果蝇三种类型,且数量相当,下-aA-列分析错误的是()。与缺刻翅有关的变异可以为生物的进化提供原材料B。X 染色体上缺失的片段有可能是红白眼基因所在的区域C。控制缺刻翅与正常翅、红眼与白眼的基因遵循自由组合定律D.F1雌雄比例为,可能是因为含缺刻染色体的雄性不能成活解析 缺刻表现型与 X 染色体部分缺失有关,所以与缺刻翅有关
6、的变异是染色体结构变异,属于可遗传的变异,可为生物的进化提供原材料;缺刻翅红眼雌果蝇与正常翅白眼雄果蝇杂交,F1出现了缺刻翅白眼雌果蝇且雌雄比为 21,说明亲本缺失片段位于 X 染色体上红眼基因所在的位置;控制缺刻翅与正常翅、红眼与白眼的基因均与 X 染色体相关,所以二者的遗传不遵循基因的自由组合定律;雌雄比例为1,且在果蝇群体中不存在缺刻翅的雄性个体,可能是因为含缺刻染色体的雄性不能成活.答案 4.(2018扬州一模)(多选)基因型为 Bb 的雄兔产生一个不含性染色体、基因型为 b 的生殖细胞,若是因为减数分裂过程中染色体未正常分离造成的,下列分析正确的是()A.性染色体可能在减数第一次分裂
7、时未分离B.性染色体可能在减数第二次分裂时未分离C。含有 b 的常染色体一定在减数第一次分裂时未分离D。含有的常染色体一定在减数第二次分裂时未分离解析 如果性染色体在减数第一次分裂时未分离,即两条性染色体进入同一个次级精母细胞中,则另一个次级精母细胞就不含性染色体,产生的生殖细胞中也不含性染色体;如果性染色体在减数第二次分裂时未分离,则该次级精母细胞形成的两个生殖细胞中一个含有 2 条性染色体,另一个不含性染色体;雄兔的基因型是b,减数第一次分裂时不发生分离会产生基因型为 Bb 的生殖细胞;含有的染色体在减数第二次分裂时不发生分离,该次级精母细胞产生的生殖细胞中一个含有b,另一个不含 B 和
8、b.答案 ABD巧借伴性遗传,考查科学思维能力.(2018海南卷,6)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B。儿子和女儿中患红绿色盲的概率都为 1/2C.女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为 1/2D.儿子正常,女儿中患红绿色盲的概率为/2解析 红绿色盲是伴 X 染色体隐性遗传病,假设红绿色盲是由一对等位基因 B、b 控制,由于该夫妇都表现正常,但妻子的父亲患红绿色盲,所以丈夫的基因型为 X Y,妻子的基因型为 ,因此,这对夫妻所生男孩(、X Y)患红绿色盲的概率是 1/2。答案 CbBBb6。果蝇眼色形成的生化
9、途径如图 1 所示,控制果蝇眼色的 A、基因位于常染色体上,B、基因位于染色体上。某科研人员以紫眼雌果蝇和白眼雄果蝇为亲本进行杂交,杂交结果如图 2 所示。请回答下列问题:()题中果蝇眼色的遗传遵循定律,图 1 中的有色物质的颜色是,图 2 白眼雄果蝇的基因型为。(2)用Co 射线连续处理 F1粉眼雌果蝇,获得一只含一个致死基因(该基因位于 X 染色体上,含有致死基因的精子只有 50%有活性,而卵细胞不受影响)的粉眼雌果蝇。将该果蝇和图中 F1的紫眼雄果蝇杂交:杂交后代中粉眼果蝇所占的比例为。根据该杂交实验不能判断 e 基因是位于 B 所在的染色体上还是 b 所在的染色体上,原因是_。若要判断
10、该基因是位于 B 所在的 X 染色体上还是所在的 X 染色体上,应将该果蝇和 F1的紫眼雄果蝇的杂交后代继续进行自由交配,并统计子代雌果蝇中三种眼色表现型及比例若子代雌果蝇的表现型及比例为,则致死基因 e 位于所在的 X 染色体上.解析(1)由题可知,控制果蝇眼色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此遵循基因的自由组合定律。亲本白眼雄果蝇不能合成色素,其常染色体上的基因组成为 aa。亲本紫眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交,F均为有色个体,因此亲本紫眼雌果蝇常染色体上的基因组成为 AA,F1常染色体上的基因组成均为 Aa,即都能合成有色物质,由于 B 基因能淡化色素,因此有色物质为紫色,有色物质为
11、粉色。图 2 亲本紫眼雌果蝇的基因型为 AX 、白眼雄果蝇的基因型为aX Y。(2)该变异果蝇的基因型为 A X,图 2 中的紫眼雄果蝇的基因型为 Aa Y,二者杂交,后代粉眼果蝇所占的比例为 3/4_(1/4X +1/4BbBbbB60Y)3。已知该致死基因位于 X 染色体上,雌性果蝇产生的卵细胞活性相同,致死基因是位于B 所在的 X 染色体上还是位于 b 所在的 X 染色体上,该果蝇与 F1的紫眼雄果蝇杂交后代的表现型种类及比例都相同,因而无法区分.若要区分,可将该果蝇和1的紫眼雄果蝇杂交产生的后代继续进行自由交配若致死基因 e 位于 B 所在的 X 染色体上,则该变异果蝇的基因型为 Aa
12、X X;该果蝇和 F的紫眼雄果蝇(AaX Y)杂交的后代再自由交配,此时用配子计算最为简便二者杂交产生的后代中,AAaaa=,X1/4XBebX X X X X Y=1111,因而产生的雌配子为1/2A、1/2、BbbbBe、3/4X,产生的雄配子为 1/2、1/a、X(0%活性)X Y124。则自由交配时,B-bb子代雌果蝇中:3/4_,1/4;12X,12X X,因此子代雌果蝇中三种眼色表现型及比例为粉色紫色白色3。答案(1)自由组合 粉色 aX Y(2)3/8 两种情况下,产生的后代表现型种类及比例相同粉眼紫眼白眼=332 X 和 Y 染色体同源区段、非同源区段基因的传递问题.如图为雄果
13、蝇的、Y 染色体的比较,其中 A、C 表示同源区段,B、D 表示非同源区段。下列有关叙述,错误的是()BA.X 与两条性染色体的基因存在差异,可能是自然选择的结果B。若某基因在 B 区段上,则在果蝇群体中不存在含有该等位基因的个体C.若在 A 区段上有一基因“”,则在 C 区段同一位点可能找到基因 F 或 fD.雄果蝇的一对性染色体一般不发生交叉互换,倘若发生只能在 A、C 区段解析长期的自然选择导致与 Y 两条性染色体的基因存在差异,A 正确;若某基因在 X 染色体 B 区段上,雌性果蝇(X)可存在该等位基因,B 错误;因为 A、C 表示同源区段,因此若在区段上有一基因“”则在 C 区段同一
14、位点可能找到相同基因 F 或等位基因 f,C 正确;雄果蝇的一对性染色体交叉互换只能发生在、Y 染色体的同源区段即 A、C 区段,而不能发生在非同源区段、区段,正确。答案.果蝇的生物节律由独立遗传的两对基因(基因 PE和e、和 t)控制,同时含有ER 基因和T 基因的果蝇才表现为有生物节律。PER 基因控制 P 蛋白合成,T 基因控制 T 蛋白合成,野生型果蝇(纯合子)同时具有蛋白和 T 蛋白.将野生型雌果蝇测交,F1均有节律,F1自由交配,F中雌性表现为有节律无节律1,雄性表现为有节律无节律=3,其中雌雄均有能合成蛋白和不能合成蛋白的个体,而雌性是都能合成蛋白的个体,雄性存在不能合成 P 蛋
15、白的个体。请回答下列问题:(1)果蝇具有易饲养、繁殖快、(答出个即可)等优点,因此果蝇常作为遗传学研究的实验材料。(2)由上述实验可确定 T 和 t 基因位于染色体上,理由是_但是无法确定 PE和 per 基因是只位于 X 染色体上还是位于染色体和染色体的同源区段上,请用最简便的实验证明ER 和e基因的位置。方法:选择野生型的雄果蝇与的雌果蝇进行杂交。预测结果及结论:a。若,则 PE和 per 基因只位于 X 染色体上.b。若,则 PR 和 per 基因位于染色体和 Y 染色体的同源区段上.解析(1)果蝇具有易饲养、繁殖快、性状易于区分、子代数量多、雌雄容易辨别、染色体数目少等优点,因此果蝇常
16、作为遗传学研究的实验材料。(2)由上述实验可确定 T 和基因位于常染色体上,理由是 F2雌雄中均有能合成蛋白和不能合成蛋白的个体。要确定 PER 和 pe基因是只位于染色体上还是位于 X 染色体和染色体的同源区段上,最简便的实验方法是选择野生型的雄果蝇与隐性纯合无节律的雌果蝇杂交。若 PER 和 pr 基因只位于 X 染色体上,则亲本雄果蝇的基因型为 TXPEY,雌果蝇的基因型为 tt Xperperr,子代雌果蝇的基因型为 TtXReX,表现为有节律,子代雄果蝇的基因型为 TtX Y,表现为无节律;若 PER 和er 基因位于 X 染色体和 Y 染色体的同源区段上,则亲本雄果蝇的基因型为 T
17、TXRPEY,亲本雌果蝇的基因型为tX XperPRper,子代雌果蝇的基因型为 TtXpeX,表现为有节律,子代雄果蝇的基因型为 TX,表现为有节律。答案(1)性状易于区分、子代数量多、雌雄容易辨别、染色体数目少(2)常 F2雌雄中均有能合成蛋白和不能合成蛋白的个体隐性纯合无节律。子代雌性都表现为有节律,雄性都表现为无节律 b。子代雌雄果蝇都表现为有节律XY 染色体不同区段的遗传特点分析考点二遗传系谱图与伴性遗传的概率计算。遗传系谱图中遗传方式的判断基本程序:确定是否为伴遗传判断显、隐性判断致病基因在常染色体还是性染色体上推断基因型并计算概率.(1)确定是否为伴遗传(2)确定是显性遗传还是隐
18、性遗传(3)在已确定隐性遗传的系谱图中(4)在已确定是显性遗传的系谱图中特别提醒(1)不能排除的遗传病遗传方式:分析隐性遗传病,如果女性患者的父亲和儿子全是患者,那么说明最可能是伴 X 染色体遗传,但也有可能是常染色体遗传。同理,显性遗传病中,如果男性患者的母亲和女儿是患者,那么说明最可能是伴 X染色体遗传,但也有可能是常染色体遗传。(2)系谱图的特殊判定:若世代连续遗传,则一般为显性,反之,则一般为隐性;男女患病概率相差很大,则一般为伴性遗传,反之为常染色体遗传。2伴性遗传中的致死问题(1)配子致死型某些致死基因可导致雄配子死亡,从而使后代只出现某一性别的后代。所以若后代出现单一性别的问题,
19、应考虑“雄配子致死”问题如剪秋罗植物叶型遗传:(2)个体致死型某两种配子结合会导致个体死亡,有胚胎致死、幼年死亡和成年死亡等几种情况。如下图染色体上隐性基因使雄性个体致死:3.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,各种患病情况的概率分析如下:根据序号所示进行相乘得出相应概率,再进一步拓展如表:序号已知拓展求解表中各情况可概括如下图:类型患甲病的概率患乙病的概率n同时患两病概率只患甲病概率只患乙病概率不患病概率患病概率只患一种病概率计算公式则不患甲病概率为 1m则不患乙病概率为nmn(1-n)n(-)(1-m)(1n)+或-+或 1(+)(人教版必修 2 P33
20、“伴性遗传”拓展)请思考伴性遗传与从性遗传有何区别?提示(1)不同点:基因位置不同。符合伴性遗传的基因位于性染色体上,而符合从性遗传的基因位于常染色体上。有些基因虽然位于常染色体上,但由于受到性激素的作用,因而使得它在不同性别个体中的表达不同,这种遗传现象称为从性遗传。从性遗传性状虽可在两性中表现,但在两性中的发生频率及杂合子基因型在不同性别个体中的表现型是不同的,这种性状称为从性显性。(2)相同点:从性遗传和伴性遗传均遵循分离定律 从性遗传和伴性遗传均与性别相关联,因此性状表现与性别有关不一定是伴性遗传。结合系谱图的相关与计算,考查综合分析问题、解决问题的能力1(8通、泰、扬、徐、淮、宿二模
21、)萨卢基犬的毛色有黑色、褐色和白色,受独立遗传的两对基因 B、b 和、i 控制,其中基因、b 分别控制黑色素、褐色素的合成,基因 I 或 i 会抑制基因 B 和 b 的表达下图是一只纯合褐色犬()繁育后代的系谱图,请回答下列问题:()据图分析,基因 I、i 中抑制基因 B 和 b 表达的是,理论上白色犬的基因型有种,2的基因型是.(2)8的基因型是,是纯合子的概率为。(3)若利用图中个体繁育纯合黑色后代,则优先选择两个个体进行杂交,得到纯合黑色后代的概率是。解析(1)若抑制 B 和 b 的基因为,则1的基因型为 Ib,其子代中不会出现白色个体,与图中结果不符,因此抑制 B 和 b 的基因为 I
22、,的基因型为 ib。不能合成色素表现为白色,基因型有 IiB、IiBb、Ibb、IIBB、IBb、IIb,共 6 种。为黑色,基因型为 ii,为褐色,基因型为 iib,由此推知2的基因型为Bb。(2)由、2推知3基因型为/2Ib、1/2ib。根据7推知基因型为 iib.和4产生的后代中,黑色个体基因型是iBB 或iBb,出现的概率是/23/4+1/1/2/2=5/16。后代中 iBB 出现的概率是 1/2/1/41/16,故黑色个体8是纯合子的概率为 1/165/165(3)若要获得纯合黑色后代,可优先选择的是8和11,两者的基因型均是 4/5iB、15iB,杂交得到黑色纯合后代的概率为 3(
23、iB)35(i)9/25 ii。答案()IIiBb(2)iBB 或iB/5()8、11 9/借助伴性遗传中的致死问题,考查科学思维能力2。(2018淮中、南师附中、海门、天一联考)(多选)果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于染色体。果蝇缺失 1 条号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失 2 条则致死。一对都缺失条号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),1中()A。白眼雄果蝇占/B.红眼雌果蝇占 1/C。染色体数正常的红眼果蝇占 1/4D。缺失 1 条号染色体的白眼果蝇占 14解析假设亲本缺失 1 条号染色体的红眼雌蝇的基因型为OX X,缺失条号染色体的红眼雄蝇基因型为X Y。它们杂交后
24、代情况如下:BBb雄配子雌配子OXXOXbbbBBXX XX XX XOX XBbBbBBBBBXOX XOO X(致死)OOX X(致死)BBbBBBBYX X Y YOX BbbBBOX YOX Y(致死)OX YOX Y(致死)bB由表可知,白眼雄果蝇X 占/4,红眼雌果蝇(X X、X)占 1/,染色体数正常的红眼果蝇(X X、X 、X Y)占 1/331/,缺失 1 条号染色体的白眼果蝇(OX)占31/1/6。答案 C3.(2018苏锡常镇二模)下图表示某Y 型性别决定方式的昆虫,其肤色受两对等位基因(A 和、B和 b)的控制关系。利用四种基因型不同的纯种昆虫杂交所得后代体色情况如下表
25、。请分析回答下列问题:BBBbB组合2杂交亲本性状绿色雌虫甲白色雄虫乙白色雌虫丙黄色雄虫丁F表现型及数量绿色雌虫绿色雄虫11绿色雌虫白色雄虫=1(1)该昆虫肤色的遗传遵循定律,且基因、a 与 B、分别位于染色体上。(2)绿色雌虫甲、黄色雄虫丁的基因型分别是、。(3)将组合 1 产生的 F1中雌雄昆虫杂交,已知 F2中出现黄色昆虫,则所得的 F2中雄虫的表现型及比例为.(4)若将组合所得的 F中绿色雄虫与组合 2 所得的 F1中绿色雌虫杂交,所得 F2中的雌雄虫自由交配,F3中雌虫中出现纯合白色的比值为。解析(1)该昆虫肤色受两对等位基因(A 和 a、B 和)的控制,由表中组合 2 杂交结果可知
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