Ｘ、Ｙ染色体上基因的遗传

周栾根

1XY染色体上的不同区段

XY染色体由于减数分裂过程中能配对，因此是同源染色体。但其形态、大小却不完全相同，X染色体稍大，Y染色体较小，它们的不同区段分布着不同的基因，每个区段基因的遗传情况各不相同，如图1所示：

1．1X和Y染色体的同源区段

X染色体A区段的基因，在Y染色体C区段上可以找到对应的等位基因或相同基因，X染色体A区段和Y染色体C区段是同源区段。染色体的交叉互换就发生在同源部分。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。

1．2 Y染色体的非同源区段

Y染色体D区段，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。如控制外耳道多毛的基因、人类的SRY基因(能决定胚胎形成睾丸并发育为男性)位于Y染色体上的此区段。

1．3 X染色体非同源区段

X染色体的B区段，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。如控制红绿色盲、血友病的基因就是位于x染色体上的此区段。

2X、Y染色体及其上的基因的遗传规律

父亲的X染色体及其上的基因只能传给他的女儿；父亲的Y染色体及其上的基因只能传给他的儿子；母亲的2个X染色体及其上基因随机地把一个传给她的儿子或女儿。

儿子的X染色体及其上的基因一定来自母亲，其Y染色体及其上的基因一定来自父亲；女儿的2个X染色体，一个来自父亲，一个来自母亲。

3例题赏析

[例1]已知猫的性别决定为XY型，XX为雌性，XY为雄性。有一对只存在于x染色体上的等位基因决定猫的毛色，B为黑色，b为黄色，B和b同时存在时为黄底黑斑。请回答(只要写出遗传图解即可)：

(1)黄底黑斑猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何?

(2)黑色猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何?

[解析]由于决定猫的毛色的基因只存在于x染色体上，黑色的猫有两种：X^BX^B为黑色雌猫、X^BY为黑色雄猫；黄色的猫也有两种：x^bx^b为黄色雌猫、x^bY为黄色雄猫。黄底黑斑猫其基因型为X^BX^b，全为雌性。

(1)中以黄底黑斑猫和黄色猫交配，亲本的基因型为：X^BX^bxX^bY。(2)中黑色猫和黄色猫交配有两种情况：①X^BX^B(黑色雌猫)xX^bY(黄色雄猫)②X^BY(黑色雄猫)xX^bX^b(黄色雌猫)

[例2]回答下列Ⅰ、Ⅱ小题

1、雄果蝇的x染色体来自亲本中的______蝇，并将其传给下一代中的______蝇。雄果蝇的白眼基因位于______染色体上，______染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。

Ⅱ、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(b)为显性。现有基因型分别为X^BX^B,X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的4种果蝇。

(1)根据需要从上述4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，雌胜全部表现为刚毛，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4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。)

[解析]Ⅰ、雄性个体的X染色体只能来自上一代的母本，并传给下一代的雌性个体；由于果蝇的眼色遗传是伴性遗传。而在雄果蝇的X染色体和Y染色体有一部分是非同源的，因此判断果蝇的眼色基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。

Ⅱ、(1)刚毛为显性(B)，截毛为隐性(b)，要最终获得雄性全为截毛(xbyb)，雌性全为刚毛(X^BX^-)，X^B只能由上一代个体的雄性个体提供，且它提供的Y一定是Y^b，因此第二代杂交亲本中基因型为X^BY^b和X^bX^b，要想获得X^BY^b的雄性个体，那么第一代杂交亲本的基因型应该为X^bY^b和X^BX^B。

(2)要使最终获得的雌性果蝇全部为截毛(X^bX^b)，雄性果蝇全部为刚毛(X^BY^-或X^-Y^B)，那么第二代杂交亲本中雌性个体只能提供X^b，雄性个体提供的x染色体也只能是X^b，提供的Y染色体应为Y^B。因此第二代杂交亲本的基因型为X^bY^B和X^bX^b。要想获得X^bY^B的雄性个体，第一代杂交亲本果蝇应选择X^BY^B和X^bX^b进行杂交。

[例3]图2甲为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中Ⅰ片断)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ-1，Ⅱ-2片断)，该部分基因互为非等位基因。请据图回答下列问题：

(1)人类的血友病基因位于甲图中的______片断。

(2)在减数分裂形成配子的过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的______片断。

(3)某种病的遗传系谱如乙图，则控制该病的基因很可能位于甲图中的______片断。

(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的Ⅰ片断，那么这对相对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例说明。

[解析](1)控制血友病的基因位于X染色体上，Y染色体上不存在此基因，所以位于非同源的甲图中的Ⅱ-2片段上。

(2)在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组，这是同源染色体上的非姐妹染色体单体之间的局部交换，故是同源的甲图中Ⅰ片段。

(3)乙图家族中男性都是患者，女性都正常，所以致病基因位于Y染色体上Ⅱ－1片断。

(4)如果相对性状的基因位于X和Y染色体上Ⅰ片段，因有相对基因互为等位，后代中男、女个体表现为比例不一定相同。

[答案](1)Ⅱ－2(2)Ⅰ(3)Ⅱ－1

(4)不一定。例如：母亲基因型为X^aX^a父亲的基因型为X^aY^A，则后代男性个体的基因型为X^aX^a，全部表现为显形性状；后代女性基因型为X^aX^a，全部表现为隐形性状。

[例3]科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于x、Y染色体的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为：X^BB、X^BY^b、X^bY^b，若仅位于x染色体上，则只能表示为X^BY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断。

用纯种截毛雌果蝇现纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雄果蝇为刚毛，则这对基因位于X、Y染色体的同源区段(图3)；若子一代雄果蝇为截毛，则这对基因仅位于X染色体上(图4)。