性染色體上的基因-----同源區段上遺傳

性染色體上的基因都是伴性遺傳嗎【摘要】性染色體上的基因的遺傳,往往和性別相關聯。這一點，對位於X染色體和Y染色體的非同源區段上的基因，大家都很熟悉；而X、Y雖是一對同源染色體，但是其形狀、大小卻不相同，可分為同源區段和非同源區段，非同源區段又分為X特有區段和Y特有區段，同源區段和非同源區段都含有基因，這些基因的遺傳都是一樣的嗎？筆者按照基因的位置對X染色體和Y染色體的基因作分類分析。【關鍵詞】 性染色體 基因 伴性遺傳人類是雌雄異體的生物，在雌雄異體生物的體細胞中，有兩類染色體，即常染色體和性染色體，不管是哪類染色體，在其上面都分布有許多基因。下面以人體為例，著重闡述一下性染色體上基因的分布及遺傳情況。人類的性別決定屬於XY型性別決定，在男性體細胞中，XY這一對性染色體的大小、形態不同。X染色體稍大，Y染色體稍小，它們的不同區段（見圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個區段）分布有不同的基因，不同區段基因的遺傳情況又不盡相同，現歸納總結如下：

一、X染色體和Y染色體的同源區段上的基因的遺傳位於X染色體Ⅰ區段上的基因，在Y染色體Ⅱ區段上可以找到對應的等位基因或相同基因，這部分區段Ⅰ和Ⅱ就是X和Y的同源區段，減數分裂時可以聯會。位於這一區段上的基因的遺傳，看起來和常染色體上基因的遺傳好像是一回事，實際上到底是怎麼回事？下面我們一起來分析一下：第一、基因型的種類不同表一 常染色體上的一對等位基因的基因型和表現型（A為正常基因，a為致病基因）基因型AAAaAa表現型正常正常（攜帶者）患病基因型AAAaAa表現型正常正常（攜帶者）患病表二 X染色體Ⅰ區段上、Y染色體Ⅱ區段上的基因型和表現型（A為正常基因，a為致病基因）女 性男 性基因型XAXAXAXaXaXaXAYAXAYaXaYAXaYa表現型正常正常（攜帶者）患病正常正常（攜帶者）正常（攜帶者）患病女 性男 性基因型XAXAXAXaXaXaXAYAXAYaXaYAXaYa表現型正常正常（攜帶者）患病正常正常（攜帶者）正常（攜帶者）患病從以上兩個表可以看出：常染色體上的基因相關的基因型，不管男性還是女性都只有三種，並且男女沒有區別，都是AA、Aa、Aa；而X染色體和Y染色體的同源區段上的基因有關的基因型男女卻不同，女性有三種基因型XAXA、 XAXa 、XaXa，男性卻有四種基因型XAYA 、XAYa 、XaYA、XaYa。第二、不同婚配組合的遺傳情況不同位於常染色體上的基因有關的遺傳情況一共有9種婚配組合，子代的基因型和表現型與性別無關，其遺傳情況我們都很熟悉，就不再贅述了。位於X染色體和Y染色體的同源區段上的基因有關的遺傳情況一共有12種婚配組合，其中男性為XAYA或XaYa參與的婚配情況：XAXA與XAYA、XAXA與XaYa、XAXa與XAYA、XAXa與XaYa、XaXa與XAYA、XaXa與XaYa，這六種情況的遺傳和常染色體上的遺傳情況基本一樣，子代的基因型和表現型均與性別無關，就不再敘述。下面我們來重點分析剩下的六種情況，即男性基因型為XAYa或XaYA的六種情況：①XAXA × XAYa 1 XAXA ：1 XAYa 女兒一定完全正常，兒子為攜帶者；②XAXA × XaYA 1 XAXa ：1 XAYA 女兒一定是攜帶者，兒子完全正常；③XAXa × XAYa 1 XAXA ：1 XAXa ：1 XAYa ：1 XaYa 女兒都正常，其中一半為攜帶者；兒子一半是攜帶者，一半是患者；④XAXa × XaYA 1 XAXa ：1 XaXa ：1 XAYA ：1 XaYA 女兒一半是攜帶者，一半是患者；兒子全部正常，其中一半為攜帶者；⑤XaXa × XAYa 1 XAXa ：1 XaYa 女兒全部是攜帶者，兒子全部是患者；⑥XaXa × XaYA 1 XaXa ：1 XaYA 女兒全部是患者，兒子全部是攜帶者。從以上這六種婚配情況看，X染色體和Y染色體的同源區段上的基因的遺傳並不像常染色體上的基因那樣和性別無關，而是和性別密切相關。二、X染色體和Y染色體的非同源區段上的基因的遺傳1．X染色體 Ⅲ 區段上的基因的遺傳Ⅲ 區段是X染色體的特有區段，也就是伴X遺傳，Y染色體上沒有對應的等位基因或相同基因。位於X染色體 Ⅲ 區段上的基因在Y 染色體上找不到對應的等位基因或相同基因，該區段屬於X染色體和Y染色體的非同源區段。人類的色盲基因、血友病基因就位於X染色體的非同源區段。關於該區段上基因的遺傳有兩種情況：(1) 如果該區段上的基因為隱性致病基因，如人類的紅綠色盲：人類的正常色覺與紅綠色盲的基因型和表現型女 性男 性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表現型正常正常（攜帶者）色盲正常色盲這類基因的遺傳特點是：第一、男性中患者的比例多於女性中患者的比例，因為男性只有一個X染色體，只要這個X染色體上帶有隱性致病基因，那麼這個男性就患病，而女性有兩個X染色體，只有這兩個X染色體上都帶有隱性致病基因，她才會患病；若男性的患病概率為Q，那麼女性的患病概率為Q2。第二、交叉遺傳，男性的X染色體上的致病基因只能通過女兒傳給外孫，而不會通過兒子傳給孫子。第三、隔代遺傳，男性患者的X染色體上的致病基因傳給女兒，女兒可能是攜帶者而不患病，當這個基因傳給他外孫的時候，這個外孫就患病了。第四、如果一個女性患病，那麼她的父親和她的兒子一定是患者；如果一個男性正常，那麼他的母親和他的女兒一定正常。(2) 如果該區段上的基因為顯性致病基因，如人類的抗維生素D佝僂病人的正常與抗維生素D佝僂病患者的基因型和表現型女 性男 性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表現型患病患病正常患病正常女 性男 性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表現型正常正常（攜帶者）色盲正常色盲這類基因的遺傳特點是：第一、男性中患者的比例少於女性中患者的比例 因為男性只有一個X染色體，而女性有兩個X染色體，只有一條X染色體上帶有顯性致病基因，她就會患病；若男性的患病概率為P，那麼女性的患病概率為2P-P2。第二、交叉遺傳 男性的X染色體上的致病基因只能通過女兒傳給外孫，而不會通過兒子傳給孫子。第三、連續遺傳 因為致病基因是顯性基因，所以只要子代有患者，那麼親代一定有患者，也就是說連續遺傳。第四、如果一個女性正常，那麼她的父親和她的兒子一定正常；如果一個男性患病，那麼他的母親和他的女兒一定患病。2．Y染色體 Ⅳ區段上的基因的遺傳Ⅳ區段是Y染色體的特有區段， X染色體上沒有對應的等位基因或相同基因，基因控制的性狀只在男性個體中出現，也就是伴Y遺傳，也稱限雄遺傳。如印第安人中發現的外耳道多毛的性狀，控制這性狀基因位於此區段。它的遺傳特點是：（1）由於只有男性才有Y染色體，所以這性狀只發生於男性。家庭中的所有男性都會有，具有世代連續性，即「父傳子，子傳孫，男子之間代代傳。（2）由於Y染色體只有1個，所以其上的基因沒有等位基因，也就不存在顯隱性關係。綜上所述，性染色體X、Y上均有基因分布，不管是非同源區段的基因還是同源區段的基因的遺傳都與性別密切相關，因為男性的X染色體只傳給雌性個體，男性的Y染色體只傳給雄性個體。
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