X、Y染色体的“同源区段与非同源区段”
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X、Y染色体的“同源区段与非同源区段”
右图为人的X、Y
染色体结构模式图,Ⅰ为X、Y染色体
的同源区段,该区段控制某性状的基因X、Y上都有;Ⅱ-2、<
br>Ⅱ-1为X、Y染色体的非同源区段,即特有区段。基因的位
置不同,控制性状的基因型和遗传方
式也不同。Ⅱ-1段基因
控制的性状只在男性个体中出现,也就是伴Y遗传(如外耳
道多毛症)
。在此重点总结Ⅰ和Ⅱ-2段基因遗传的情况(相
关基因用A、a表示)
1.控制性状的基因型不同:
(1)基因位于X特有区段Ⅱ-2时,Y染色体上没有对应的
等位基因或相同基因,
个体中基因型共有5种。
♂性有2种基因型:X
A
Y、X
a
Y(1显1隐);
AAAaaa
♀性有3种基因型:XX、XX、XX(2显1隐)。
(2)基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ时,在X染色体I片段上的基因在Y染色
体I片段
存在对应的等位基因或相同基因,个体基因型共有7种。
AAaaAaaA
♂性有4种基因型:XY、XY、XY、XY(3显1隐);
AAAaaa
♀性有3种基因型:XX、XX、XX(2显1隐)。
2.遗传方式的不同:
(1)基因位于X特有区段Ⅱ-2时,交配方式有六种:
AA
XX
Aa
XX
XY
AA A
XXXY
AA
Aa
XX XX
Aa
XY XY
②
aaAa
a
XX XXXY
①
A
XY
Aa
A
XXXY
Aa aa
XXXX
Aa
XY XY
aa a
XXXY
a
其中后代有性别之分的有两种情况:
① X
a
X
a
×X
A
Y,后代♀性全部为显性性状
,♂性全为隐性性状。
② X
A
X
a
×X
A
Y,
后代♀性全部为显性性状,♂性一半为显性性状,一半为隐性性状
【知识拓展】:这两种情况常被用于判
断基因位于常染色体还是X染色体的特有
区段。
(2)基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ时,交配方式有12种:
AAA
XY
AAAA
AA
XY
AAaA
Aa
XY
aAAA
aA
XY
aAa
aa
XX XX XY XX XY
XX XY XX
XY
XX XX XX XX XX
a
A
A
a
a
a
A
A
A
A
a
a
a
a
a
aaa
AaAAAaAAAa
XX XX XX XX A
a
A
a
a
a
A
A
A
aa
a
a
a
a
a
AaaaAaaa
XY
XY XY XY
①
XY XY
②
XYXY
XX XX
XY XX XY
③
XX XY
④
XX XY
其中后代有性别之分的有4种情况:
①X
A
X
a
×XA
Y
a
,后代♀性全部为显性性状,♂性一半为显性性状,一半为隐性性状。 <
br>②X
A
X
a
×X
a
Y
A
,后代♀性
一半为显性性状,一半为隐性性状;♂性全部为显性性状。
③X
a
X
a×X
A
Y
a
,后代♀性全部为显性性状,♂性全为隐性性状。
④X
a
X
a
×X
a
Y
A
,后代♀性全部为
隐性性状,♂性全为显性性状。
【知识拓展】:Ⅰ片段虽然属于X、Y同源区段,但是由于是在性染色
体上,所以
与常染色体的遗传规律不完全一致,在后代男女个体中表现型也有一定差别。
3.
如何来区分基因位于同源区段还是位于X特有区段(在已排除常染色体的情况):
往往选取多对隐性性状
的♀性个体和显性性状的♂性个体进行交配:
(1)若所有♀♂个体交配,后代♀性均表现为显性性状
,♂性均表现为隐性性状,
则该基因位于X特有区段。遗传图解如下:
P
X
a
X
a
× X
A
Y
↓
Aa
a
F
1
XXXY
(2)若不同对♀♂个体交配时,后代性
状表现型不完全一样,则基因位于X、Y同
源区段,遗传情况有三种:
①
X
a
X
a
× X
A
Y
A
→F
1
X
A
X
a
X
a
Y
A
后代♀♂个体均为显性性状。
②
X
a
X
a
× X
A
Y
a
→F
1
X
A
X
a
X
a
Y
a
后代♀性个体为显性性状,♂为隐性性状。
③ X
a
X
a
× X
a
Y
A
→F
1
X
a
X
a
X
a
Y
A
后代♀性个体为隐性性状,♂性个体为显性性状。
例题1 科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。
现
有纯种果蝇若干,请利用一次杂交实验来推断控制性状的基因是位于X、Y染色
体上的同源区段还是仅位
于X染色体的特有区段。
【解析】所给材料都是纯种果蝇,可选用截毛(隐性)雌性个体与刚毛(显性
)
雄性个体交配,若子代雌、雄性个体都为刚毛(显性),则该基因位于X、Y染色体
的同源区
段;若后代雌性个体为刚毛(显性),雄性个体为截毛(隐性),则该基因
位于X染色体的特有区段。遗
传图解如下:X
b
X
b
×X
B
Y
B
→F<
br>1
X
B
X
b
X
b
Y
B
;X
b
X
b
× X
B
Y
Bb b
→XXXY。
例题2自然界的菠菜(二倍体)为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型,研
究发现,某菠菜自然种群中的雌雄个体均有抗病(B基因控制)和不抗病(b基因
控制)个体存
在,且已知菠菜抗病基因位于性染色体上,为判断菠菜该抗病基因位
于X、Y染色体的哪个区段上,某研
究小组做了以下两组杂交实验:
第一组:不抗病雌株×抗病雄株 第二组
不抗病雌株×抗病雄株
↓
↓
抗病雌株 不抗病雄株 不抗病雌株
抗病雄株
根据杂交结果判断,抗病基因位于X、Y的哪个区段上?
【解析】因为雌雄个体均有抗病和不抗病个体
存在,所以首先排除位于Y染色体
的特有区段上;其次在两组杂交实验中亲本均为隐性♀,显性♂,而后
代表现型有
两种情况,由此就可断定基因一定是位于X、Y染色体的同源区段上。因为如果基
因
位于X特有区段上,两次杂交后代表现型应相同:抗病雌株 、不抗病雄株
。本
题中第一组亲本基因型为:X
b
X
b
X
B
Y
b
,F
1
后代基因型为:X
B
Y
b
X
b
Y
b
;第二组亲本基
因型为
X
b
X
b
X
b
Y
B
后代F
1
基因型为:X
b
X
b
X
b
Y
B
。
总之,只要掌握了基因在X、Y不同区
段♀♂个体的基因型及遗传方式的特点,在
做题时仔细审题,理清思路,我相信困难一定会迎刃而解的。