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性染色体的“同源区段与非同源区段”判断方法

性染色体的“同源区段与非同源区段”判断方法
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;Ⅰ-2、Ⅰ-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。

Ⅰ-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Ⅰ-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Ⅰ-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:XAY、XaY(1显1隐);
♀性有3种基因型:XAXA、XAXa、XaXa(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。

♂性有4种基因型:X A Y A、X a Y a、X A Y a、X a Y A(3显1隐);
♀性有3种基因型:XAXA、XAXa、XaXa(2显1隐)。

2.遗传方式的不同:
(1)基因位于X特有区段Ⅰ-2时,交配方式有六种:
其中后代有性别之分的有两种情况:
②X a X a×X A Y,后代♀性全部为显性性状,♂性全为隐性性状。

②X 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:
其中后代有性别之分的有4种情况:
①X A X a×X A Y a,后代♀性全部为显性性状,♂性一半为显性性状,一半
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

F1 X A X a X a Y
(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:
①X a X a × X A Y A →F1 X A X a X a Y A 后代♀♂个体均为显性性状。

②X a X a × X A Y a →F1 X A X a X a Y a后代♀性个体为显性性状,♂
③X a X a × X a Y A →F1 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→F1 X B X b X b Y B ;X b X b × X B Y→X B X b
X b Y。

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,F1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F1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。

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