解读XY染色体上的基因遗传.doc
XY染色体上的基因遗传浙江省宁波市余姚中学 盛文龙在XY型性别决定方式的生物中,其性染色体由XY组成，结构不同，有同源区段和非同源区段之分。位于不同区段的基因控制的遗传性状在后 代雌雄个体中表现不同。右图为XY染色体结构简图，X和丫染色体有一部分是同源的（图中I片段）， 该部分基因互为等位：另一部分是非同源的（图中的 II 1, II 2片段），该 部分基因不互为等位。由于基因分布区域的不同，可以把 XY染色体的基因遗传 分为以下几种类型。1 XY性染色体非同源区段的基因遗传1. 1 II-1区段的基因遗传控制该遗传性状的基因位于II-1片段，也就是该基因及等位基因只位于 丫 染色体上，X染色体上没有该基因及等位基因，表现为伴 Y遗传。在人类的遗传 疾病中，人的外耳道多毛症就属于伴 丫遗传，因为该基因及等位基因位于II-1 片段中，只有丫染色体上才有。由下图XY型性别决定过程可以看出，只有男性 有丫染色体，而且只是传给其男性的子代，所以只有男性会患病，并且，该疾病 的遗传呈现的特点为患者的父亲和儿子全部患病，女儿全部正常。P XX母亲x XY父亲 配子* X X Y子代：XX女性刘男性XY型的性别决定1.211-2区段的基因遗传控制该遗传性状的基因位于11-2片段，也就是该基因及等位基因只位于 X 染色体上，丫染色体上没有该基因及等位基因，表现为伴 X染色体的遗传。在人 类的遗传疾病中，人类的抗维生素D佝偻病就是伴X显性遗传病，人的红绿色盲 及血友病遗传均属于伴X隐性遗传。伴X显性遗传病的遗传图谱中判断的重要特 征为当男性患者出现的时候，其母亲和女儿一定为患者，在群体中女性患者多于 男性；伴X隐性遗传的遗传图谱中判断的重要特征为当女性患者出现的时候，其父亲和儿子一定为患者，群体中男性患者多于女性。例1 .遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病。有一个患遗传性慢性肾炎的 女人与患遗传性慢性肾炎的男人婚配， 生育一个无肾炎的儿子。这对夫妻再生育 一个患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是D. 3/8解析：由于遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病，这对夫妻都是患慢性肾 炎的患者，所以该男人的基因型为 XBY,并且他们生育有一个无肾炎的儿子，则 该女人的基因型为xBxb，生育患遗传性肾炎的孩子的基因型可能为XX3、XX3、XBY,概率为3/4。答案为B。例2. 一对同卵孪生姐妹与一对同卵孪生兄弟婚配，其中一对夫妇头胎所生 的男孩是红绿色盲，二胎所生女孩色觉正常；另一对夫妇头胎生的女孩是红绿 色盲患者，二胎所生的男孩色觉正常。这两对夫妇的基因型是 （）A XBXBX X xbXx X3yB XXXxbyc Xxxby解析：同卵孪生姐妹（或兄弟）基因型是相同的，根据色盲病的遗传特点，一对夫妇所 生的男孩是红绿色盲，其色盲基因必定来自母亲，即孪生姐妹必含 Xb；另一对夫妇头胎生 的女孩是红绿色盲，其基因型是乂乂, x bXb必定一个来自父方，一个来自母方，即孪生兄弟 的基因型为XbY，又因二胎生的男孩色觉正常，其母亲必含XB，故孪生姐妹基因型为XBX3,答案为Do2 XY性染色体同源区段的基因遗传2.1 XY同源区段基因遗传和常染色体上基因遗传的区分控制控制该遗传性状的基因位于I片段，在X和Y染色体上都有该基因或其 等位基因的存在，但是其与常染色体上的基因的遗传还是有区分。 用隐性的纯合 雌性与显性的纯合雄性杂交（或隐性的纯合雄性与显性的纯合雌性杂交） 获得的 Fi全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得 F2,观察F2表现型情况。P :-¥-aaX S AAIFt:AaI雌雄个体相互杂交 內：浓、处于焙同源区段遗传I雌雄个体相互朶交Fi： AA 2、aa常染色体遗传若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体。若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性 状，且各占1/2，则该基因位于XY的同源区段上。若F2中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性 状，且各占1/2，则该基因位于XY的同源区段上。适用隐性的纯合雄性与显性 的纯合雌性杂交）2. 2 XY同源区段基因遗传和伴X遗传的区分对于Y染色体上11-1区段的遗传，非常容易判断，同源区段的基因遗传的 判断主要是要和X染色体上的II-2区段的基因（伴X遗传）进行区分。伴X遗传与XY同源区段遗传的区别可以根据隐性纯合雌性X显性纯合雄性 这一杂交组合产生的后代的不同表现型来进行判断。亲本隐早乂显$，设由A、a等位基因控制，遗传图解分析如下:XY同源区段遗传P 4XaYX丈烬|隐显Fl早显古隐件乂遗传隐古显若子代雌性个体均为显性性状，雄性个体均为隐性性状，则为伴 X遗传；若 子代雌雄个体均为显性性状，则为 XY同源区段遗传。IpYU-2“例3自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为 XY型。右图为其性染色体简图。X和丫染色体有一部分是同源的（图中I片段）， 该部分基因互为等位：另一部分是非同源的（图中的 II 1, II 2片段），该 部分基因不互为等位。在研究中发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病 个体存在，已知该抗病性状受显性基因 B控制。（1）由题目信息可知，控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于图中 的片段。（2）大麻雄株在减数分裂形成配子过程中，不可能通过互换发生基因重组 的是图中的片段。（3）现有抗病的雌、雄大麻若干株，只做一代杂交试验，推测杂交子一代 可能出现的性状，并以此为依据，对控制该性状的基因位于除第（1）问外的哪个片段做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）（4）若通过实验已确定控制该性状的基因位于 II 2片段，想通过杂交实 验培育一批在生殖生长之前就能识别雌雄的植株，则选择的亲本杂交后产生的子 代中雄株的表现型为 ，其基因型为。解析：由题干中得知，大麻种群中的雌雄个体中均有抗病和不抗病个体的存在，所以该基因不可能位于 Y染色体上的11-1片段；大麻雄株中的性染色体组成为XY,在减数分裂形成配子的时候，同源染色体两两配对，同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交叉互换，但是只发生在同源区段I ;要区分XY同源区段I片段和X染色体上的II-2，亲本只有显性性 状（抗病）的雌、雄大麻若干株，只做一代杂交试验，杂交后看后代性状比例分析可得如果 为II-2区段上的基因，其遗传遵循伴X遗传的特点，亲本中雄性的抗病个体为 XBY，定会 将XB传递给子代中的雌性个体，故子代雌性个体一定为抗病性状；已经确定选用控制该性状的基因位于II 2片段，只有亲本中雌株是隐性性状、雄株是显性性状才能在开花前根据 后代的抗病或感病性状，分辨出雌雄。答案：（1）II 1（2）II 1和II 2 （答不全不得分）（3）如果子一代中的雌、雄株中均多数表现为抗病性状，少数不抗病，则 控制该性状的基因位于图中的I片段。如果子一代中的雌株均表现为抗病性状，雄株多数抗病，少数不抗病，则控制该性状的基因位于图中的II 2片段。
