X、Y染色体同源和非同源区段上基因的遗传特点

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X、Y染色体同源和非同源区段上基因的遗传特点
关于伴性遗传，中学教材主要介绍基因在X染色体非同源区上的遗传，而对同源区段以及Y染色
体上的遗传讲解较少，下面主要介绍当基因在同源、非同源区段（X、Y都有）这三种情况的遗传特点。
关键词：伴性遗传 X、Y染色体 同源和非同源区段 遗传特点
在ＸＹ型性别决定的生物体细胞核内，雌性个体的体细胞内有两个同型的性染色体Ｘ、Ｘ，在雄性个体的
体细胞内有两个异型的性染色体Ｘ、Ｙ。Ｘ、Ｙ虽是一对同源染色体，但是其形状、大小却不相同（如图）。
一般来说，低等生物如果蝇的Y染色体比X染色体略大。高等生物如人类的Y染色体比X染色体小得多,
大部分不是同源区段。下面以人的X、Y染色体为例来了解X、Y染色体同源和非同源区段上基因的遗传
特点。

图中I区段为Ｘ、Ｙ同源区段，在I区段上Ｘ、Ｙ都有相同或等位基因。II区段为非同源区段，II区
段上Ｘ、Ｙ没有相同或等位基因，II-1上基因为Ｘ特有，II-2上基因也为Ｙ特有。I、II-1、II-2段上分布的
基因遗传都与性别相联系，都是伴性遗传，但又各有特点。
（一）II-1区段，即在X染色体非同源区段的基因：在高中生物教学中，它的遗传特点讲的最多，平常也
最常见。该区段的基因在Y染色体上找不到对应的等位基因或相同基因。它的遗传特点可分为：
（1）伴Ｘ染色体隐性遗传的特点有：
①患者中男性多于女性；②交叉遗传，即男→女→男，也就是男性患者是通过他的女儿传给外孙；
③常表现为隔代遗传.常见的伴X的隐性遗传病有色盲、血友病等。
（2）伴Ｘ染色体显性遗传的特点：
①患者中女性多于男性；②具有世代连续性。常见的伴Ｘ显性遗传病有：抗维生素D佝偻病。
（二）在Y染色体II-2区段，在人教版的教材中也有简单点到。该区段的基因在X染色体上找不到对应
的等位基因或相同基因。所以叫做伴Ｙ遗传，也称限雄遗传较少见，如印第安人中发现的外耳道多
毛的性状，控制这性状基因位于此区段。它的遗传特点是：
（1）由于只有男性才有Y染色体，所以这性状只发生于男性。家庭中的所有男性都会有，具有世代连
续性，即“父传子，子传孙，男子之间代代传。
（2）由于Y染色体只有1个，所以其上的基因没有等位基因，也就不存在显隐性关系。
（三）基因在X和Y染色体的同源区段I上. X染色体、Y染色体的I区段上可以找到对应的等位基因
或相同基因，它们是同源区段。染色体可以发生的交叉互换..如控制果蝇刚毛和截毛的基因就位于X
和Y染色体的同源区段。对于它的遗传特点课本中之字未提。但在2007年理综全国卷，以及许多
大考中却以大题形式出现，学生得分都较低。现在简要说说它的遗传特点。
Ｘ、Ｙ同源区段I区段的基因也是成对存在的。现假设控制某个相对性状的基因B、b位于X、Y
染色体同源的I区段上,那么,雌性个体的基因型应该有以下3种:XBXB、XBXb、XbXb. 雄性的个体
基因型有4种:XBYB、XBYb、XbYB、XbYb。不考虑交叉互换的情况,交配方式有12种,那么它们在后
代雌雄个体中的表现型以及比例有什么区别，如下表：

XBXB、 XBXb XbXb.
XBYB 相同 相同 相同
XBYb 相同 不同① 不同②
XbYB 相同 不同③ 不同④
XbYb 相同 相同 相同
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从表中看出它们的杂交F1代雌雄个体中表现型的比例有的相同；有的不同，如：
①②③④雌雄此性状的表现型不同，
①中为XBXB、XBXb、XBYb、XbYb; 即 雌全为B性状，雄B性状:b位状＝1 ：1 。
②为中XbYb 、XBXb ，即 雌全为B性状，雄全b性状。
③为中 XBXb XbXb. ， XBYB XbYB 即 雌B性状 ：b位状＝1 ：1，雄:全为B性状。
④为中 XbXb XbYB ，雌全为b性状，雄为B性状。
也就是性状在后代雌雄个体中表现型的比例不一定相同,与性别有一定的关系，表现为伴性遗传现象。只不
过这是教材中没有涉及到的X、Y同源区段上的伴性遗传。
例析：
1．（2007年理综全国卷第31题）。已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控
制，刚毛基因（B）对截毛基因牛（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb、XbYb的四
种果蝇。
（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表
现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是_____，雌性的基因型
是_____；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是_____，雌性的基因型是_____，最终获得的后代
中，截毛雄果蝇的基因型是_____，刚毛雌果蝇的基因型是_________
（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现
为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）
答案：1）XbYb； XBXB ；XBYb； XbXb ；XbYb； XBXb ；
2）其遗传情况与（1）中的红眼白眼基因不同。
解题思路：先假设A、a位于常染色体，B、b位于X、Y的同源区段上，则杂交组合的基因型为杂合灰身
短硬毛AaXbXb，杂合黑身正常硬毛aaXBYb（或aaXbYB）。
根据上述基因型推测子代的表现型情况，然后再根据上述假设演绎的情况，推测：若2个亲本
杂交出现上述表现型，则假设成立。
再假设Aa位于X、Y同源区段上，Bb位于常染色体上，则杂交组合的基因型为：bbXAXa,BbXaYa，
根据基因型推出子代的表现型的情况，然后再根据上述假设的情况，推测，若子代出现上述表
现型的情况，则Aa位于XY同源区段上，Bb位于常染色体上

２．假设下图为果蝇的性染色体示意图。X和Y染色体有一部分是同源的（下
图中一片段），该部分基因互为等位；另一部分是非同源的（右图中的II-1，
II-2片段），该部分基因不互为等位。
①控制果蝇红眼（D）与白眼（d）基因在X染色体的II-1片段，一对红眼果
蝇作亲本交配，F1中雌果蝇都红眼，雄果蝇有红眼和白眼。则亲本雄果蝇的
基因是 雄果蝇的基因型是 。若从F1中随机取一只果蝇，
白眼的概率是 ，若从F1的红眼果蝇中随机抽取一只，是雄果蝇的概率是 ，F
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代所有雄果蝇产生的卵细胞中，含D基因和含d基因的比例是 。

②果蝇的灰身（A）对黑身（a）显性，正常硬毛（B）对短硬毛（b）显性，两对基因中有1对位于长
染色体上，另一对位于X和Y染色体的同源区段（图中I片段），现用杂交组合：杂合灰身短硬毛
雌蝇X杂合的黑身正常硬毛雄蝇，只做一代杂交实验，选用多对果蝇。推测杂交组合的子一代可能
出现的性状，并以此为依据，判断A和a，B和b中，哪一对基因位于常染色体，哪一对基因位于
X和Y染色体的同源区段（要求只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。
答案：①．XDY ，XDYd，1/4，1/3，3：1
②．子代中雌雄都有灰身和黑身，且比例接近1 ：1，雌雄都有正常蝇毛与短蝇毛，且比例接近于
1 ：1，（或写成：子代中黑身正常蝇毛：黑身短蝇毛：灰身正常蝇毛：灰身短蝇毛大致等于1 ：
1 ：1 ：1，
且雌雄都有；或写成：子代中黑身正常蝇毛雄蝇：黑身正常蝇毛雌蝇：黑身短蝇毛雄蝇：灰身
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正常蝇毛雄蝇：灰身正常蝇毛雌蝇：灰身短蝇毛雄蝇：灰身短蝇毛雌蝇大致等于1：1：1：1：
1：1：1：1），则控制灰身（A）、黑身（a）基因在X和Y染色体的同源区段，控制正常硬毛
（B）、短硬毛（b）基因在常染色体上。
子代中雌雄都有灰身和黑身，且比例接近1：1，而雌性都是正常硬毛，雄性都是短硬毛；或
者雄性都是正常硬毛，雌性都是短硬毛；（或写成：灰身正常硬毛雌蝇：黑身正常硬毛雌蝇：：
灰身短硬毛雄蝇：黑身短硬毛雄蝇大致等于1：1：1：1或灰身正常蝇毛雄蝇：黑身正常蝇毛
雄蝇：灰身短硬毛雌蝇：黑身短硬毛雌蝇大致等于1：1：1：1），则控制灰身（A）、黑身（a）
基因在常染色体上，而控制正常硬毛（B）、短硬毛（b）基因在X和Y染色体的同源区段。