议XY染色体的“同源区段与非同源区段”.doc

议X、Y染色体的“同源区段与非同源区段”
河南省洛阳市第十二中学 陈永红

Ⅰ
Ⅱ-1
Ⅱ-2
Ⅰ
X
Y
XY型性别决定在生物界是比较普遍的现象，这一部分知识在整个高中生物中占有举足轻重的地位，而X、Y染色体不同区段基因的遗传情况又是高中生物学习中的一个难点，做题时常常让多数学生有难入手的感觉。现对此进行归类分析,以供借鉴。
左图为人的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、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：
１-1 、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。♂性有两种基因型：ＸＡＹ、ＸａＹ（1显1隐）； ♀性有３种：ＸＡＸＡ、ＸＡＸａ、ＸａＸａ（2显1隐）。
１-2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。♂性有4种：XAYA、XaYa、XAYa、XaYA（3显1隐）；♀性有３种：ＸＡＸＡ、ＸＡＸａ、ＸａＸａ（2显1隐）。
2、遗传方式的不同：
2-1 基因位于Ｘ特有区段Ⅱ-2时，交配方式有六种：
父
F1
母
XAY
XaY
ＸＡＸＡ
XAXA ＸＡＹ
ＸＡＸａ ＸＡＹ
ＸＡＸａ
ＸＡＸＡ ＸＡＸａ
ＸＡＹ ＸａＹ
ＸＡＸａ ＸａＸａ
ＸＡＹ ＸａＹ
ＸａＸａ
ＸＡＸａ ＸａＹ
ＸａＸａ ＸａＹ
其中后代有性别之分的有两种情况：
2-1-1 XaXa × XAY，后代♀性全部为显性性状，♂性全为隐性性状。
2-1-2 XAXa × XAY，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。
2-2 基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ时，交配方式有12种：

父
F1
母
XAYA
XAYa
XaYA
XaYa
XAXA
XAXA XAYA
XAXA XAYa
XAXa XAYA
XAXa XAYa
XAXa
XAXA XAXa
XaYA XaYA
XAXA XAXa
XAYa XaYa
XAXa XaXa
XAYA XaYA
XAXa XaXa
XAYa XaYa
XaXa
XAXa XaYA
XAXa XaYa
XaXa XaYA
XaXa XaYa
其中后代有性别之分的有4种情况：
2-2-1 XAXa ×XAYa，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。
2-2-2 XAXa ×XaYA，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。
2-2-3 XaXa× XAYa，后代♀性全部为显性性状，♂性全为隐性性状。
2-2-4 XaXa × XaYA，后代♀性全为隐性性状，♂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：
3-1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: XaXa ×XAY→ F1 XAXa XaY。
3-2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：
3-2-1 XaXa×XAYA→F1 XAXa XaYA 后代♀♂个体均为显性性状。
3-2-2 XaXa× XAYa →F1 XAXa XaYa 后代♀性个体为显性性状♂为隐性性状。
3-2-3 XaXa × XaYA→F1 XaXa XaYA 后代♀性个体为隐性性状，♂性个体为显性性状。
精选例题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：XbXb×XBYB→F1 XBXb XbYB ；XbXb × XBY→XBXb XbY。
精选例题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：XbXb XBYb ，F1后代基因型为：XBYb XbYb；第二组亲本基因型为 XbXb XbYB后代F1基因型为：XbXb XbYB。
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。

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