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日志

 
 

引用 解读XY染色体上的基因遗传(转自人教网)   

2011-10-09 17:17:21|  分类: 生物教学(转) |  标签: |举报 |字号 订阅

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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Y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Y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Y遗传,因为该基因及等位基因位于II-1片段中,只有Y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Y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。

XY型的性别决定

1.2 II-2区段的基因遗传

控制该遗传性状的基因位于II-2片段,也就是该基因及等位基因只位于X染色体上,Y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

A.1/4 B.3/4 C.1/8 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XBXB、XBXb、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、XBXB×XbY B、XBXb×XBY    C、XbXb×XBY D、XBXb×XbY

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XbXb, XbXb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XBXb, 答案为D。

2 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F1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。

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II-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×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♀×显♂,设由A、a等位基因控制,遗传图解分析如下:

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。

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Y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II-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,一定会将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。

(4)不抗病 XbY


2011-03-17 人教网
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