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♀ :1/8WYvgvg♂ :
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 ♀ ZbW × ZBZB ♂
F1 ♀ ZBW × ZBZb ♂
F2 1ZBZB :1ZBZb :1ZBW :1ZbW
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ccZW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—ZbZb和 C—ZbW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CCZBZB,这一交配可图示如下:
P ♀ccZbW × CCZBZB♂
F1 ♀CcZBW × CcZBZb♂
F2 1/16 CCZBZB♂ : 1/16 CCZBZb : 1/16 CCZBW : 1/16 CCZbW : 2/16 CcZBZB 芦花斑纹♂ ♂芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♀ 芦花斑纹 ♂
2/16 CcZBZb : 2/16 CcZBW : 2/16 CcZbW : 1/16 ccZBZB : 1/16 ccZBZb : 芦花斑纹 ♂ 芦花斑纹 ♀ 非芦花斑纹 ♀ 白色 ♂ 白色 ♂ 1/16 ccZBW : 1/16 ccZbW 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
b
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ZAW。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ZAZa。因此,上述交配可图示如下: P ZAZa ♂ × ZAW♀
F1 1/4ZAZA 1/4ZAZa 1/4ZAW 1/4ZaW
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(ZAW)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XBXb,正常男子的基因型为XBY,这一婚配图示如下:
P XBXb × XBY
F1 1/4XBXB 1/4XBXb 1/4XBY 1/4XbY 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XHXh。 又因为,Klinefelter患者染色体组成是XXY,故该患儿是h基因纯合体,XhXhY。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 XHY × XHXh (XH XH 0 XhXh)
F1 XhXhY 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:XBY, XBXb,XBY;第二代各成员基因型分别是:XBY, XBXB或XBXb, XBY, XbY, XbY; XbY, XBXB或XBXb, XBY, XBXB或XBXb。
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(XbXb)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 ♀ XbXb× XY♂
++
F1 ♀ XbX XbY+ ♂
野生型 野生型
F2 1/4XbXb :1/4XbX :1/4XbY :1/4XY
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?