在XY型性別決定方式的生物中,其性染色體由XY組成,結(jié)構(gòu)不同,有同源區(qū)段和非同源區(qū)段之分。位于不同區(qū)段的基因控制的遺傳性狀在后代雌雄個(gè)體中表現(xiàn)不同。
右圖為XY染色體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,X和Y染色體有一部分是同源的(圖中I片段),該部分基因互為等位:另一部分是非同源的(圖中的II―1,II―2片段),該部分基因不互為等位。由于基因分布區(qū)域的不同,可以把XY染色體的基因遺傳分為以下幾種類(lèi)型。
1 XY性染色體非同源區(qū)段的基因遺傳
1.1 II-1區(qū)段的基因遺傳
控制該遺傳性狀的基因位于II-1片段,也就是該基因及等位基因只位于Y染色體上,X染色體上沒(méi)有該基因及等位基因,表現(xiàn)為伴Y遺傳。在人類(lèi)的遺傳疾病中,人的外耳道多毛癥就屬于伴Y遺傳,因?yàn)樵摶蚣暗任换蛭挥贗I-1片段中,只有Y染色體上才有。由下圖XY型性別決定過(guò)程可以看出,只有男性有Y染色體,而且只是傳給其男性的子代,所以只有男性會(huì)患病,并且,該疾病的遺傳呈現(xiàn)的特點(diǎn)為患者的父親和兒子全部患病,女兒全部正常。
XY型的性別決定
1.2 II-2區(qū)段的基因遺傳
控制該遺傳性狀的基因位于II-2片段,也就是該基因及等位基因只位于X染色體上,Y染色體上沒(méi)有該基因及等位基因,表現(xiàn)為伴X染色體的遺傳。在人類(lèi)的遺傳疾病中,人類(lèi)的抗維生素D佝僂病就是伴X顯性遺傳病,人的紅綠色盲及血友病遺傳均屬于伴X隱性遺傳。伴X顯性遺傳病的遺傳圖譜中判斷的重要特征為當(dāng)男性患者出現(xiàn)的時(shí)候,其母親和女兒一定為患者,在群體中女性患者多于男性;伴X隱性遺傳的遺傳圖譜中判斷的重要特征為當(dāng)女性患者出現(xiàn)的時(shí)候,其父親和兒子一定為患者,群體中男性患者多于女性。
例1.遺傳性慢性腎炎是X染色體顯性遺傳病。有一個(gè)患遺傳性慢性腎炎的女人與患遺傳性慢性腎炎的男人婚配,生育一個(gè)無(wú)腎炎的兒子。這對(duì)夫妻再生育一個(gè)患遺傳性慢性腎炎的孩子的概率是
A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8
解析:由于遺傳性慢性腎炎是X染色體顯性遺傳病,這對(duì)夫妻都是患慢性腎炎的患者,所以該男人的基因型為XBY,并且他們生育有一個(gè)無(wú)腎炎的兒子,則該女人的基因型為XBXb,生育患遺傳性腎炎的孩子的基因型可能為XBXB、XBXb、XBY,概率為3/4。答案為B。
例2. 一對(duì)同卵孿生姐妹與一對(duì)同卵孿生兄弟婚配, 其中一對(duì)夫婦頭胎所生的男孩是紅綠色盲, 二胎所生女孩色覺(jué)正常; 另一對(duì)夫婦頭胎生的女孩是紅綠色盲患者, 二胎所生的男孩色覺(jué)正常。這兩對(duì)夫婦的基因型是( )
A、XBXB×XbY B、XBXb×XBY C、XbXb×XBY D、XBXb×XbY
解析: 同卵孿生姐妹(或兄弟)基因型是相同的, 根據(jù)色盲病的遺傳特點(diǎn), 一對(duì)夫婦所生的男孩是紅綠色盲, 其色盲基因必定來(lái)自母親, 即孿生姐妹必含Xb; 另一對(duì)夫婦頭胎生的女孩是紅綠色盲, 其基因型是XbXb, XbXb必定一個(gè)來(lái)自父方, 一個(gè)來(lái)自母方, 即孿生兄弟的基因型為XbY, 又因二胎生的男孩色覺(jué)正常, 其母親必含XB, 故孿生姐妹基因型為XBXb, 答案為D。
2 XY性染色體同源區(qū)段的基因遺傳
2.1 XY同源區(qū)段基因遺傳和常染色體上基因遺傳的區(qū)分
控制控制該遺傳性狀的基因位于I片段,在X和Y染色體上都有該基因或其等位基因的存在,但是其與常染色體上的基因的遺傳還是有區(qū)分。用隱性的純合雌性與顯性的純合雄性雜交(或隱性的純合雄性與顯性的純合雌性雜交)獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀,再選子代中的雌雄個(gè)體雜交獲得F2,觀察F2表現(xiàn)型情況。
若F2雌雄個(gè)體中都有顯性性狀和隱性性狀出現(xiàn),則該基因位于常染色體。
若F2中雄性個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀,雌性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀,且各占1/2,則該基因位于XY的同源區(qū)段上。
若F2中雌性個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀,且各占1/2,則該基因位于XY的同源區(qū)段上。適用隱性的純合雄性與顯性的純合雌性雜交)
2.2 XY同源區(qū)段基因遺傳和伴X遺傳的區(qū)分
對(duì)于Y染色體上II-1區(qū)段的遺傳,非常容易判斷,同源區(qū)段的基因遺傳的判斷主要是要和X染色體上的II-2區(qū)段的基因(伴X遺傳)進(jìn)行區(qū)分。
伴X遺傳與XY同源區(qū)段遺傳的區(qū)別可以根據(jù)隱性純合雌性×顯性純合雄性這一雜交組合產(chǎn)生的后代的不同表現(xiàn)型來(lái)進(jìn)行判斷。
親本隱♀×顯♂,設(shè)由A、a等位基因控制,遺傳圖解分析如下:
  高一;
若子代雌性個(gè)體均為顯性性狀,雄性個(gè)體均為隱性性狀,則為伴X遺傳;若子代雌雄個(gè)體均為顯性性狀,則為XY同源區(qū)段遺傳。
例3.自然界的大麻為雌雄異株植物,其性別決定方式為XY型。右圖為其性染色體簡(jiǎn)圖。X和Y染色體有一部分是同源的(圖中I片段),該部分基因互為等位:另一部分是非同源的(圖中的II―1,II―2片段),該部分基因不互為等位。在研究中發(fā)現(xiàn),大麻種群中的雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病個(gè)體存在,已知該抗病性狀受顯性基因B控制。
(1)由題目信息可知,控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于圖中的 片段。
(2)大麻雄株在減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中,不可能通過(guò)互換發(fā)生基因重組的是圖中的 片段。
(3)現(xiàn)有抗病的雌、雄大麻若干株,只做一代雜交試驗(yàn),推測(cè)雜交子一代可能出現(xiàn)的性狀,并以此為依據(jù),對(duì)控制該性狀的基因位于除第(1)問(wèn)外的哪個(gè)片段做出相應(yīng)的推斷。(要求:只寫(xiě)出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)。
(4)若通過(guò)實(shí)驗(yàn)已確定控制該性狀的基因位于II―2片段,想通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)培育一批在生殖生長(zhǎng)之前就能識(shí)別雌雄的植株,則選擇的親本雜交后產(chǎn)生的子代中雄株的表現(xiàn)型為 ,其基因型為 。
解析:由題干中得知,大麻種群中的雌雄個(gè)體中均有抗病和不抗病個(gè)體的存在,所以該基因不可能位于Y染色體上的II-1片段;大麻雄株中的性染色體組成為XY,在減數(shù)分裂形成配子的時(shí)候,同源染色體兩兩配對(duì),同源染色體的非姐妹染色單體間會(huì)發(fā)生交叉互換,但是只發(fā)生在同源區(qū)段I;要區(qū)分XY同源區(qū)段I片段和X染色體上的II-2,親本只有顯性性狀(抗。┑拇、雄大麻若干株,只做一代雜交試驗(yàn),雜交后看后代性狀比例分析可得如果為II-2區(qū)段上的基因,其遺傳遵循伴X遺傳的特點(diǎn),親本中雄性的抗病個(gè)體為XBY,一定會(huì)將XB傳遞給子代中的雌性個(gè)體,故子代雌性個(gè)體一定為抗病性狀;已經(jīng)確定選用控制該性狀的基因位于II―2片段,只有親本中雌株是隱性性狀、雄株是顯性性狀才能在開(kāi)花前根據(jù)后代的抗病或感病性狀,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、雄株中均多數(shù)表現(xiàn)為抗病性狀,少數(shù)不抗病,則控制該性狀的基因位于圖中的I片段。
如果子一代中的雌株均表現(xiàn)為抗病性狀,雄株多數(shù)抗病,少數(shù)不抗病,則控制該性狀的基因位于圖中的II―2片段。
(4)不抗病 XbY
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/80754.html
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