遗传学第三版 6 性别决定与伴性遗传
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第六章基因与性别决定
1、哺乳动物中,雌雄比例大致接近1∶1,怎样解释?
解:以人类为例。
人类男性性染色体XY,女性性染色体为XX。
男性可产生含X和Y染色体的两类数目相等的配子,而女性只产生一种含X染色体的配子。
精卵结合后产生含XY 和XX两类比例相同的合子,分别发育成男性和女性。
因此,男女性比例接近于1 :1。
2、你怎样区别某一性状是常染色体遗传,还是伴性遗传的?用例来说明。
解:首先看该性状的遗传在后代的雌雄性别中是否不同;然后再根据正反交结果是否一致,如果该性状的遗传在后代的雌雄性别中不同,正反交结果不一致,则该性状的遗传属于伴性遗传,否则属于常染色体遗传。
举例(略)。
3、在果蝇中,长翅(Vg)对残翅(vg)是显性,这基因在常染色体上;又红眼(W)对
白眼(w)是显性,这基因在X染色体上。
果蝇的性决定是XY型,雌蝇是XX,雄蝇是XY,问下列交配所产生的子代,基因型和表型如何?
(l)WwVgvg×wvgvg (2)wwVgvg×WVgvg
解:上述交配图示如下:
(1)WwVgvg×wvgvg:
基因型:1/8 WwVgvg ♀:1/8WY Vgvg ♂:1/8 Wwvgvg♀:1/8WY vgvg♂:1/8 wwVgvg ♀:1/8 wYVgvg♂ :1/8wwvgvg♀:1/8wYvgvg♂;
表型:1/4红长:1/4红残:1/4白长:1/4白残
(2)wwVgvg×WVgvg:
基因型:1/8 WwVgVg♀:1/4 WwVgvg♀:1/8 Wwvgvg♀:
1/8 wYVgVg♂:1/4 wYVgvg♂:1/8 wYvgvg♂;
表型:3红长♀ :1红残♀ :3白长♂ :1白残♂。
4、纯种芦花雄鸡和非芦花母鸡交配,得到子一代。
子一代个体互相交配,问子二代的芦花性状与性别的关系如何?
解:家鸡性决定为ZW型,伴性基因位于Z染色体上。
上述交配及其子代可图示如下:P♀ Z b W×Z B Z B♂
F1♀ Z B W ×Z B Z b♂
F21Z B Z B:1Z B Z b :1Z B W :1Z b W
芦花♂芦花♂芦花♀非芦花♀
可见,雄鸡全部为芦花羽,雌鸡1/2芦花羽,1/2非芦花。
5、在鸡中,羽毛的显色需要显性基因C的存在,基因型cc的鸡总是白色。
我们已知道,
羽毛的芦花斑纹是由伴性(或Z连锁)显性基因B控制的,而且雌鸡是异配性别。
一只基因型是ccZ b W的白羽母鸡跟一只芦花公鸡交配,子一代都是芦花斑纹,如果这些子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比是怎样的?
注:基因型C—Z b Z b和C—Z b W鸡的羽毛是非芦花斑纹。
解:根据题意,芦花公鸡的基因型应为CCZ B Z B,这一交配可图示如下:
P ♀ccZ b W ×CCZ B Z B♂
F1 ♀CcZ B W×CcZ B Z b♂
F21/16 CCZ B Z B♂ : 1/16 CCZ B Z b : 1/16 CCZ B W : 1/16 CCZ b W : 2/16 CcZ B Z B 芦花斑纹♂♂芦花斑纹♂芦花斑纹♀非芦花斑纹♀芦花斑纹♂
2/16 CcZ B Z b : 2/16 CcZ B W : 2/16 CcZ b W : 1/16 ccZ B Z B : 1/16 ccZ B Z b :
芦花斑纹♂芦花斑纹♀非芦花斑纹♀白色♂白色♂
1/16 ccZ B W : 1/16 ccZ b W
白色♀白色♀
因此,如果子代个体相互交配,它们的子裔的表型分离比为:芦花:非芦花:白色= 9 :3:4; 另外,性别及羽色同时考虑时后代比例为:芦花♂:芦花♀:非芦花♀:白色♂:白色♀=6:3:3:2:2
6、在火鸡的一个优良品系中,出现一种遗传性的白化症,养禽工作者把5只有关的雄禽进
行测验,发现其中3只带有白化基因。
当这3只雄禽与无亲缘关系的正常母禽交配时,得到229只幼禽,其中45只是白化的,而且全是雌的。
育种场中可以进行一雄多雌交配,但在表型正常的184只幼禽中,育种工作者除了为消除白化基因外,想尽量多保存其他个体。
你看火鸡的这种白化症的遗传方式怎样?哪些个体应该淘汰,哪些个体可以
放心地保存?你怎样做?
解:229只幼禽是3只雄禽的子代个体的统计数字。
因而,根据题意,这3只雄禽基因型相同,所以,可视为同一亲本。
由于雌禽为异配性别,又表现正常,于是推断,其基因型为Z A W。
雄禽为同配性别,又在子代中出现白化个体,并且全是雌的,所以这3只雄禽肯定是白化基因杂合子,即Z A Z a。
因此,上述交配可图示如下:
P Z A Z a♂×Z A W♀
F11/4Z A Z A1/4Z A Z a1/4Z A W1/4Z a W
正常♂正常♂正常♀白化♀
基于上述分析,可以认为,在火鸡中,这种白化症的遗传方式为性连锁隐性遗传。
对于上述假定作卡平方检验:p>0.05,差异不显著。
因此可以认为上述结论是正确的。
这样,不难看出,184只表型正常的幼禽中,全部雌禽(Z A W)可以放心地保留,对于雄禽应进一步与表型正常的雌禽作一次交配,凡子代出现白化火鸡者应淘汰。
7、有一视觉正常的女子,她的父亲是色盲。
这个女人与正常视觉的男人结婚,但这个男人
的父亲也是色盲,问这对配偶所生的子女视觉如何?
解:根据题意,该女子的基因型为X B X b,正常男子的基因型为X B Y,这一婚配图示如下:P X B X b×X B Y
F11/4X B X B1/4X B X b1/4X B Y1/4X b Y
女:正常正常男,正常色盲
即这对配偶所生的女儿色觉都正常,儿子有一半正常,一半色盲。
8、一个没有血友病的男人与表型正常的女人结婚后,有了一个患血友病和Klinefelter综
合症的儿子。
说明他们两人的染色体组成和基因型。
提示:在形成卵子的第二次减数分裂时,X染色体可发生不分开现象。
解:已知血友病为X连锁隐性遗传。
因儿子的遗传组成中的Y染色体来自父方。
而X 染色体来自母方,所以,血友病患儿的表型正常的母亲,一定是血友病基因携带者,即X H X h。
又因为,Klinefelter患者染色体组成是XXY,故该患儿是h基因纯合体,X h X h Y。
可见,来自杂合体(表型正常)母亲的成对基因为减数分裂第二次分裂不分离而成。
于是这一婚配及患
儿的形成可图示如下:
P X H Y×X H X h (X H X H 0 X h X h)
F1X h X h Y
9、植物Lychnis alba是雌雄异株。
把阔叶雌株与窄叶雄株杂交,得到的F1代雌雄植株都
是阔叶的,但F2雄性植株有两种类型——阔叶和窄叶,你怎样解释?哪一个性别是异配性别(XY),哪一个性别是同配性别?
解:因为F1都是阔叶,母本的阔叶对父本的窄叶是显性。
如果雌株是异配性别(XY),而雄株是同配性别(XX)的话,则F1雌株半合子XY的X染色体来自同配性别XX的父亲,所以是窄叶。
而F1雌株是阔叶,它只能从母亲那儿得到一条X染色体,这就是说,F1雌株大概是XX(同配性别),但对阔叶和窄叶基因来说他们是杂合体,而雄株是XY。
F2的结果支持这一观点,即F2雌株都是阔叶,因为他们的两条X染色体中有一条来自F1-XY父亲,F1父亲在X染色体上只携带一个阔叶等位基因。
10、下面是患有肌营养不良个体的一个家系,是一个女人和两个不同的男人在两次分别的
婚姻中产生的。
你认为那种遗传方式最有可能。
请写出家系中各成员的基因型。
解:这大概是由于X性连锁隐性基因引起的,因为这个家系的女儿中没有一个有病,但一半的儿子有病,这女人很可能是杂合体。
假设致病基因为b, 则第一代个体的基因型分别是:X B Y, X B X b,X B Y;第二代各成员基因型分别是:X B Y, X B X B或X B X b, X B Y, X b Y, X b Y;
X b Y, X B X B或X B X b, X B Y, X B X B或X B X b。
11、请问:(1)双亲都是色盲,他们能生出一个色觉正常的儿子吗?(2)双亲都是色盲,
他们能生出一个色觉正常的女儿吗?(3)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的儿子吗?(4)双亲色觉正常,他们能生出一个色盲的女儿吗?
解:(1)不能(2)不能(3)能(4)不能
12、在黑腹果蝇中,有一截刚毛(bobbed bristles)基因存在于X和Y的同源区域,所以
X和Y上都有这基因。
这基因记作bb,它对野生型基因(+)为隐性。
隐性纯合体的刚毛短而细。
如有一截刚毛雌蝇(X b X b)与纯合体正常刚毛雄蝇(X+Y+)交配,问F1 和F2的基因型和表型的比例如何?
解:
P♀ X b X b×X+Y+ ♂
F1♀ X b X+X b Y+ ♂
野生型野生型
F21/4X b X b:1/4X b X+:1/4X b Y+:1/4X+Y+
截刚毛♀野生型♀野生型♂野生型♂
13、火鸡卵有时能孤雌生殖。
这有三个可能的机制:①卵没有经过减数分裂,仍为二倍体;
②卵核被极体授精;③卵核染色体加倍。
你预期每一假设机制所产生的子代的性比如
何?(假定雏鸡要能活下去,一个Z染色体是必须存在的。
)
解:根据题意,该雌鸡的卵母细胞三种可能的发育如下:
1)全部为雌性;
2)雌:雄为4/5 :1/5;Z (Z W W ) 或W (W Z Z )
3)全部为雄性。
14、在小家鼠中,有一突变基因使尾巴弯曲。
现在有一系列杂交试验,结果如下。
问:这
突变基因是显性还是隐性?是常染色体遗传,还是伴性遗传?表中6个杂交中,亲代和子代的基因型各如何?
解:该突变基因是X连锁显性遗传。
用T表示该突变基因,t表示正常基因,则6个杂交的亲代和子代的基因型分别为:
(1):♀X t X t×X T Y♂(2):♀X T X t×X t Y♂
1/2 X T X t1/2 X t Y1/4 X T X t1/4 X t X t1/4 X T Y1/4 X t Y 弯曲♀正常♂弯曲♀正常♀弯曲♂正常♂
(3):♀X T X T×X t Y♂(4):♀X t X t×X t Y♂
1/2 X T X t1/2 X T Y1/2 X t X t1/2 X t Y
弯曲♀弯曲♂正常♀正常♂
(5):♀X T X T×X T Y♂(6):♀X T X t×X T Y♂
1/2 X T X T1/2 X T Y1/4 X T X T1/4 X T X t1/4 X T Y1/4 X t Y
弯曲♀弯曲♂弯曲♀弯曲♀弯曲♂正常♂
15、假设果蝇的X染色体(X)和常染色体组(A)的组成分别为(1X,2A)、(2X,2A)、
(3X,3A)、(2X,4A)、(4X,4A),试分析这些果蝇的性别表型。
解:分别为雄性、雌性、雌性、雄性、雌性。
16、一只性染色体组成为XY的小鼠胚胎,如果Y染色体上缺失了SRY基因,它将发育成
雌鼠还是雄鼠?另一只性染色体组成为XY的小鼠胚胎的SRY基因正常,但它的常染色体上SOX9基因缺失,这只小鼠又将发育成什么性别?
解:雌鼠雌鼠。