XY型性別決定的生物,性染色體包括X和Y兩種類型。在雌性體細(xì)胞中有同型的性染色體XX,在雄性體細(xì)胞中性是異型的染色體XY。由于X和Y在形態(tài)結(jié)構(gòu)上差異較大,且它們所攜帶的基因亦有所異同,因此在高考試題中頻頻出現(xiàn),也成為同學(xué)們學(xué)習(xí)伴性遺傳的重點(diǎn)。
一、“XY性染色體”模型構(gòu)建
X與Y在形狀、大小上不同(如人體的Y染色體比X染色體短小,但果蠅的X和Y染色體卻恰恰相反),但X來自母方,Y來自父方,且在減數(shù)分裂過程中的行為與其他同源染色體一樣,要經(jīng)歷聯(lián)會(huì)、四分體和分離的過程,因此X和Y是一對(duì)異型的同源染色體。雖然不同生物體細(xì)胞中的性染色體X和Y大小有所差異,但XY染色體均可分為X非同源區(qū)段(Ⅱ-2片段)、Y非同源區(qū)段(Ⅱ-1片段)和XY同源區(qū)段(I片段)三部分,下面結(jié)合模型(如右圖所示),對(duì)各區(qū)段的特點(diǎn)進(jìn)行分析。
二、X、Y染色體遺傳規(guī)律分析
假設(shè)I片段、Ⅱ-2片段上控制某個(gè)相對(duì)性狀的基因分別為A(a)、B(b)、。
1. X、Y非同源區(qū)段:(該部分具有不同的基因,故人類基因組計(jì)劃要分別測(cè)定)
⑴X非同源區(qū)段──位于Ⅱ-2片段上的基因:
遺傳方式
基因型
解析
實(shí)例
伴X遺傳
男性
(2種)
XBY、XbbY
Y染色體上沒有其對(duì)應(yīng)的等位基因或相同基因;螂S著X染色體傳遞。
隱性遺傳。╞)
如人類色盲基因的傳遞
女性
(3種)
XBXB、XBXb、XbXb
顯性遺傳。˙)
抗維生素D佝僂病基因
位于Ⅱ-2片段的基因:隱性基因控制的遺傳病男性患病率高于女性;顯性基因控制的遺傳病女性患病率高于男性。
⑵Y非同源區(qū)段──位于Ⅱ-1片段上的基因:
遺傳方式
解析
實(shí)例
伴Y遺傳
X染色體上沒有其對(duì)應(yīng)的等位基因或相同基因;螂S著Y染色體傳遞。
當(dāng)雄性出現(xiàn)某種類型的性狀,遺傳表現(xiàn)為父?jìng)髯樱觽鲗O的規(guī)律;雌性中不會(huì)出現(xiàn)這種類型的性狀。
人類外耳道多毛癥
位于Ⅱ-1片段上的基因:基因無顯隱性之分,且控制的遺傳病,患者全為男性。
2. XY同源區(qū)段──位于I片段上的基因:
遺傳方式
基因型
解析
實(shí)例
伴X遺傳
雄性
(4種)
XAYAA、XAYa XaYA 、XaYAa
位于I片段上的基因在X和Y染色體上均可找到對(duì)應(yīng)的等位基因或相同基因;此區(qū)段的基因遵循基因的分離定律
果蠅剛毛和截毛這對(duì)相對(duì)性狀由X和Y染色體同源區(qū)上一對(duì)等位基因控制,剛毛基因?qū)孛驗(yàn)轱@性
雌性
(3種)
XAXA、XAXa、XaXa
位于I片段上的基因:無論是顯性基因和還是隱性基因控制的遺傳病,男性患病率等于女性。
三、伴性遺傳與遺傳規(guī)律的關(guān)系
1.與基因分離定律的關(guān)系。伴性遺傳是研究存在于性染色體上的一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律;一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)遵循基因的分離定律,因此伴性遺傳屬于基因的分離定律。但由于性染色體X、Y在形態(tài)上存在著差異,其上的基因也存在著差異,故伴性遺傳有其特殊性,即其性狀的遺傳表現(xiàn)出與性別相聯(lián)系,所以在判斷基因型、表現(xiàn)型和計(jì)算概率時(shí),也要和性別聯(lián)系起來。
2.與基因自由組合定律的關(guān)系。在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳時(shí),由性染色體上基因控制的性狀遺傳按伴性遺傳處理,由常染色體上基因控制的性狀遺傳按基因分離定律處理,整體上則按基因的自由組合定律處理。
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