第 2讲 基因在染色体上、伴性遗传 1．萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说， 一、基因在染色体上 1．萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说， 基因就在① 上，因为基因和染色体行为存在着明显的② 关系： (1)基因在杂交过程中保持完整性和③ 。染色体在配子 形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。 染色体 平行 独立性

中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的 一条。 配子 体细胞 (2)在④ 中基因成对存在，染色体也是成对的。在⑤ 中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的 一条。 配子 (3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。⑥ 也是如此。 同源染色体 自由组合 非同源染色体 (4)非等位基因在形成配子时⑦ ，⑧ 在 减数第一次分裂后期也是自由组合的。 2．基因位于染色体上的实验证据的解析

控制白眼的基因 w 位于 X 染色体上 XWXW红眼(雌) XWY红眼(雄) XWXw红眼(雌) XwY白眼(雄)

性别决定的判断 1．细胞内的染色体分类 (1)雌雄异体生物才有性别。 (2)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。 (3)性染色体不但存在于生殖细胞，正常体细胞也存在。

2．生物的性别决定的主要方式

男性减数分裂可以同时产生含 X 和含 Y 两种且数目相等的配子， 女性减数分裂只产生一种含 X 的卵细胞。受精时，因为两种精子 3.人类的性别决定 人类中男女性别比例理论为 1∶1，因为根据基因的分离定律， 男性减数分裂可以同时产生含 X 和含 Y 两种且数目相等的配子， 女性减数分裂只产生一种含 X 的卵细胞。受精时，因为两种精子 和卵细胞随机结合，因而形成含 XX 性染色体的受精卵和含 XY 性 染色体的受精卵的数目相等。

【突破题 1】下列有关性别决定的叙述中，正确的是( ) A．同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍 B．XY 型性别决定的生物，XY 是一对同源染色体，故其形状 大小相同 C．含 X 染色体的配子是雌配子，含 Y 染色体的配子是雄配子 D．各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 【解题指导】XY 是一对同源染色体，形状大小相同；含 X染色体的配子是雌配子也可以是雄配子。 【答案】A

XY 型性别决定与伴性遗传的规律 1．通色体组成 正常男、女染色体分组：男 44＋XY、女 44＋XX 2．伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”(如 图 2－2－1 所示) 图 2－2－1

因的分离定律一样，X 与 Y 的分离的同时，等位基因也分离。 (2)非同源区段中：基因可能只存在于 X 或 Y 上，如只在 Y 上， 则为遗传为伴 Y 遗传。如只在 X 染色体上，则伴 X 遗传。 【易错易混】 由性染色体决定性别的生物才有性染色体，雌雄同株的植物无性染色体

D 限时P303--3 A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病， 男性患病率高于女性 B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病， 男性患病率等于女性 【突破题 2】人的 X 染色体和 Y 染色体大小、形态不完全相同， 存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)，如图 2－2－2 所示。下 D 列有关叙述中，错误的是( ) A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病， 男性患病率高于女性 B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病， 男性患病率等于女性 C．Ⅲ片段上基因控制的遗传病， 患病者全为男性 D．由于 X、Y 染色体为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定 图 2－2－2

A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性 B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率等于女性 C．Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性 D．由于 X、Y 染色体为非同源染色体，故人类基因组计划要 分别测定 【解题指导】X、Y 虽然形态不同，但在减数分裂过程会发生 联会现象，因此 X、Y 是同源染色体。人类基因组计划要分别测定 的原因是 X、Y 染色体上存在着非同源区，具有不同的基因。 【答案】D

二、伴性遗传 1．性别决定 2A＋XX 2A＋XY 2A＋ZW 2A＋ZZ A＋X， A＋Z， A＋X A＋Z A ＋ Y A ＋ W

红绿色盲 XbXb XbY 交叉 XBXb 女患者

1．色盲基因：致病基因 Xb、正常基因 XB 都只存在于 X 染色体上。 2．人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型(如下表所示)

3.红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率

①男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外孙，使外孙发病。 4.特点 (1)男性患者多于女性患者。 (2)具有交叉遗传特点 ①男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外孙，使外孙发病。 ②男性患者的双亲表现正常时，其致病基因由母亲(必然是携 带者 XBXb)交叉遗传而来，其兄弟中可能还有患者；姨表兄弟也可 能是患者。 ③女性患者的父亲一定是患者，其兄弟可能正常、也可能是患者，其儿子也一定是患者。

AB 【突破题 3】(双选)下列关于红绿色盲的说法中，正确的是 ( ) B．Y 染色体短小，因缺少与 X 染色体同源区段而缺乏红绿色 盲基因 C．由于红绿色盲基因位于 X 染色体上，所以不存在等位基因 D．男性患者将红绿色盲基因传给孙子的概率是 50% 【解题指导】红绿色盲基因位于 X 染色体上，但存在有等位 基因，位于 X 染色体上。红绿色盲遗传是 X 染色体隐性遗传，不 可能由男性向男性传递。 【答案】AB

一、判断基因在何种染色体上的方法——假设演绎 （注意：XY型、ZW型） 1．若已知该相对性状的显隐性，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；若后代全为显性与性别无关，则为常染色体遗传。 2．若该相对性状的显隐性是未知的，则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。 （注意雌雄比）。

D 【演绎题 1】一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使 野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1 的雌、 雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突 变基因在 X 染色体还是在常染色体上，选择杂交的 F1 个体最好是 ( ) D A．突变型(♀)×突变型(♂) C．野生型(♀)×野生型(♂) B．突变型(♀)×野生型(♂) D．野生型(♀)×突变型(♂)

由于该突变型雌鼠是因为一条染色体上某基因突变导致的，所以 野生型为隐性，突变型为显性。假设突变基因位于 X 染色体上， 【解题指导】此题关键方法是逆推法首先确定显隐性关系： 由于该突变型雌鼠是因为一条染色体上某基因突变导致的，所以 野生型为隐性，突变型为显性。假设突变基因位于 X 染色体上， 则突变型雄性个体的后代中，雌性全为突变型，雄性全为野生型； 如果突变基因在常染色体上，则后代无论雌雄都会出现 1∶1 的性 状分离比。所以应找一个突变型雄性和野生型雌性杂交看其后代 的表现型。 【答案】D

备选题科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因 (b)为完全显性。若这对等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上 则刚毛雄果蝇表示为 XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于 X 染色体上，则只表示为 XBY。现有各种纯种果蝇若干只，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于 X、Y 染色体的同源区段上还是仅位于 X 染色体上，请写出遗传图解，并用文字简要说明你的推断过程。 【解析】对于判断基因是位于 X、Y 染色体的同源区段上还是仅位于 X 染色体上，可联系 X 染色体上和常染色体上基因的判断方法。在已知该相对性状显隐性的前提下，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。现将基因可能分布的两种情况依次代入，并通过绘制遗传图解分析，即可获得答案。

【答案】遗传图解如图 2－2－3 所示： 图 2－2－3

察和记录子代的性状表现。①若子一代雌雄果蝇为刚毛，则这对 等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上；②若子一代雄果蝇为截 文字说明：用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，并观 察和记录子代的性状表现。①若子一代雌雄果蝇为刚毛，则这对 等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上；②若子一代雄果蝇为截 毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于 X 染色体上。 二、根据性状判断生物性别的实验设计 选择同型性染色体(XX 或 ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY 或 ZW)显性个体杂交(XY 性别决定的生物就是“隐雌显雄”)。这样在 子代中具有同型性染色体(XX 或 ZZ)的个体表现型是显性，具有异 型性染色体(XY 或 ZW)的个体表现型是隐性性状。 ×

选用隐性纯合母本与显性父本杂交时，后代中的隐性个体必为雄 性，显性个体必为雌性。 1．XY 型性别决定 假设 X 染色体上的 A、a 这对等位基因控制一对相对性状，则 选用隐性纯合母本与显性父本杂交时，后代中的隐性个体必为雄 性，显性个体必为雌性。 2．ZW 型性别决定 鸡的性别决定属于 ZW 型，公鸡含有 ZZ 染色体，母鸡含 有 ZW 染色体。芦花鸡的羽毛有黑白条纹，由 B 基因决定，当 b 基 因纯合时，表现为非芦花，这对基因位于 Z 染色体上。让 ZbZb(非 芦花公鸡)与 ZBW(芦花母鸡)进行交配，其后代基因型和表现型为 ZBZb(芦花公鸡)、ZbW(非芦花母鸡)，这样就能在雏鸡时根据是否 有条纹判断出雌、雄个体。

B、b 位于 X 染色体上。请设计一个实验，单就颜色便能鉴别雏蝇 的雌雄。 让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，后代中凡是红 眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇 【解题指导】在设计杂交实验时，最好是根据性状就能判断 出基因型。据题意分析雄果蝇的基因型有两种：XBY(红眼)、XbY(白 眼)；雌果蝇的基因型有三种：XBXB(红眼)、XBXb(红眼)、XbXb(白 眼)。由于显性雌果蝇有两种基因型 XBXB(红眼)、XBXb(红眼)，所 以我们只能选择隐性的雌果蝇个体 XbXb，自然雄果蝇个体就是显 性个体 XBY 了。

雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。控制芦花的基 因在 Z 染色体上，芦花对非芦花是显性。养鸡场为了多养产蛋母 备选题芦花鸡的羽毛(成羽)是一种黑白相间的斑纹状，但在 雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。控制芦花的基 因在 Z 染色体上，芦花对非芦花是显性。养鸡场为了多养产蛋母 鸡，要大量淘汰公鸡，你建议如何配种来达到这个目的( ) A．芦花母鸡×非芦花公鸡 B．芦花公鸡×非芦花母鸡 C．芦花母鸡×芦花公鸡 D．非芦花母鸡×非芦花公鸡 【解析】公鸡的性染色体组成是 ZZ，母鸡的性染色体组成是 ZW。 【答案】A

传写出题干中相关果蝇的基因型，最后由亲代推导子代的表现型 及比例，或者由子代的表现型及比例推导亲代的基因型。 通过杂交实验判断果蝇眼色 先根据题干判断果蝇眼色中的显隐性，再按照伴 X 染色体遗 传写出题干中相关果蝇的基因型，最后由亲代推导子代的表现型 及比例，或者由子代的表现型及比例推导亲代的基因型。 具体方法：解答果蝇眼色杂交实验有一定的方法技巧，即果 蝇的眼色遗传为伴 X 染色体遗传，雌果蝇有红眼和白眼两种表现 型，有 XwXw、XwXw、XwXw 三种基因型，雄果蝇有红眼和白眼两种 表现型，有 XwY、XwY 两种基因型。

眼(W)对白眼(w)是显性。现将两只红眼果蝇杂交，得到子一代雌 备选题控制果蝇眼色的基因位于 X 染色体上，已知果蝇的红 眼(W)对白眼(w)是显性。现将两只红眼果蝇杂交，得到子一代雌 果蝇 50 只，全部是红眼，子一代雄果蝇 50 只，其中 24 只是红眼， 26 只是白眼。这两只亲代红眼果蝇的基因型是( ) A．XwXw，XwY C．XwXw，XwY B．XwXw，XwY D．XwXw，XwY 【解析】两只红眼果蝇杂交，得到子一代雌果蝇 50 只，全部 是红眼，说明亲代雄果蝇基因型为 XwY，子一代雄果蝇 50 只，其 中 24 只是红眼，26 只是白眼，说明亲代雌果蝇基因型为 XwXw。 【答案】D

7．已知家鸡中，鸡冠直冠与豆冠为一对相对性状(受基因B、b控制)；羽毛芦花与非芦花为一对相对性状(受基因F、f控制)。两只亲代家鸡杂交得到以下子代类型和比例。请回答： (1)控制直冠与豆冠的基因位于_ 常染色体_______；控制芦花与非芦花的基因位于__ Z染色体______。 (2)亲代家鸡的基因型为__________BbZFW、BbZFZf 。 (3)亲代家鸡的表现型为___________ ♀直冠芦花　♂直冠芦花。

(4)子代表现型为直冠芦花的雄鸡中，纯合体与杂合体的比例为___________ 4)1∶5 _____。 (5)子代雌鸡中直冠非芦花的基因型为____________5)BBZfW　BbZfW　ZFW×ZfZf ____________________________________________________________、 ________________；若要在早期的雏鸡中根据羽毛区分开雌性和雄性，从而多养母鸡多得蛋，则选用的亲本基因型组合为____________。

答案：(1)常染色体　Z染色体　(2)BbZFW、BbZFZf (3)♀直冠芦花　♂直冠芦花　(4)1∶5 (5)BBZfW　BbZfW　ZFW×ZfZf

8．小鼠是生物学研究中重要的实验材料，下列是利用小鼠所做的有关研究。小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色体上的基因控制的相对性状，某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①～⑧)，同时进行了一次杂交实验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请分析后回答问题：

1.(2011 年东莞理综)下面是某动物细胞分裂的一组图像，下 列有关叙述错误的是( ) A．①含有 4 个染色体组 B．②发生了基因重组 C．③是观察染色体形态和数目的最佳时期 D．由④可判断该动物一定是雄性

【解析】图④是减数第二次分裂后期，从细胞质等分可判断 可能是次级精母细胞或第一极体的分裂。 【答案】D 2．(2010 年广东)克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾 病，现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色 盲的男孩，该男孩的染色体组成为 44＋XXY。请回答： (1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因类型(色 盲等位基因以 B 和 b 表示)。 如图 2－2－4 所示

“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行 分裂形成配子 时发生了染色体不分离。 减数第二次 图 2－2－4 母亲 (2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的 (填 “父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行 分裂形成配子 时发生了染色体不分离。 减数第二次 (3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中， 不会 ①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？

(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基 1/4 ②他们的孩子中患色盲的可能性是多大？ (4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基 24 因组计划至少应测 条染色体的碱基序列。 【解析】该男孩的基因型应该为 XbXbY，其父亲基因型为 XBY， 其母亲基因型为 XBXb，可见该男孩的各个 X 染色体均来自母亲， 且是其母亲的生殖细胞在减数第二次分裂过程中没有分开而导致 的。如果上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，就无法 通过配子影响到他们的后代；他们的孩子患色盲的概率为 1/2Xb ×1/2Y＝1/4XbY。人类基因组计划至少要测 24 条染色体的碱基序 列。

本章知识整合

可遗传变异的来源有三种：基因突变、基因重组和染色体变 细胞分裂与变异 可遗传变异的来源有三种：基因突变、基因重组和染色体变 异。 1．基因突变是最为普遍和最为重要的一种变异来源，它发生 在 DNA 复制的过程中，由于三种细胞分裂方式的间期都要进行 DNA 的复制，所以都有可能产生基因突变。对多细胞生物而言，体细 胞发生的基因突变传给下一代的可能性小于生殖细胞。 2．原核细胞的 DNA 不与蛋白质结合，所以原核细胞没有真正

意义上的染色体，也就没有染色体变异。因此，染色体变异只发 生在真核细胞中，在减数分裂和有丝分裂过程中均可发生。 3．引起基因重组的原因是基因的自由组合和基因的互换，所 以基因重组只发生在有性生殖过程中减数第一次分裂时期。 【例题】图 2－1 是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数 字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图所做的判断 中，不正确的是( ) 图 2－1

A．该动物的性别是雄性的 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1 与 2 或 1 与 4 的片段交换，前者属于基因重组，后者属 于染色体结构变异 D．丙分裂产生子细胞后的变化特点，是某些性状表现母系遗 传的重要原因 【综合考点】包括细胞分裂、生物变异和遗传方式等内容。 【解析】乙细胞是有丝分裂后期，上下的染色体存在 A 和 a， 说明发生了基因突变，但没有发生基因重组。 【答案】B

【考题预测】细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传 的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是( ) A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 B．非同源染色体自由组合，导致基因重组 C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异

能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合， 导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂 【解析】有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不 能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合， 导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂 的间期都发生染色体复制，可能导致基因突变；非同源染色体某 片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过 程中。 【答案】B 【预测理由】有丝分裂和减数分裂的综合、细胞分裂与生物 变异的综合是综合性题目常考的内容。