XXY产生配子的种类及其比例

先看一道试题：

已知性染色体组成为XXY的三体果蝇为雌性，能正常繁殖后代，则某三体雌果绳（XXY)产生的卵细胞类型及比例为________(只考虑性染色体类型）。

参考答案：XX:XY:X :Y = 1:2:2:1

假设减数分裂I 前期3条性染色体任意两者配对概率相等。XX: XY: X : Y=1:2:2: 1

        通常XXX和YY 个体死亡，由表可得出子代的表现型及比例为红眼雌∶白眼雄∶白眼雌∶红眼雄=4∶4∶1∶1。那么，子代中红眼雌果蝇和白眼雄果蝇之和占比为（4＋4）/（4+4+1+1）=80%，白眼雌果蝇和红眼雄果蝇之和占的比例为（1＋1）/（4+4+1+1）=20%。

科学史上，布里吉斯（Bridges）做过白眼雌果蝇X"X"Y 和红眼雄果蝇X"Y 杂交实验，他统计出的杂交实验结果为∶子代中红眼雌果蝇和白眼雄果蝇之和约占96%，白眼雌果蝇和红眼雄果蝇之和约占4% 。

显然，实际杂交实验结果与假设推理不一致。

因此，性染色体组成为XXY的雌果蝇产生的卵细胞种类及其比例为 XX∶XY∶X∶Y=1∶2∶2∶1是错误的，即假设XXY的三体雌果蝇在减数分裂Ⅰ前期3条性染色体任意两者配对概率相等是错误的。        

为什么XXY雌果蝇在减数分裂Ⅰ前期3条性染色体任意两者配对概率相等是错误的呢?

这就要分析常染色体同源区段和性染色体同源区段的不同，常染色体整条都是同源区段，如图5所示;X 染色体和Y染色体有同源区段和非同源区段之分，如图6所示。

减数分裂时，只有同源区段配对，非同源区段不能配对。因此，图1的常染色体三体减数分裂配对时，常染色体1和常染色体2的所有区段都能配对，同理1和3、2和3也一样。图3的XXY 三体减数分裂配对时，X染色体1和X染色体2配对情况和常染色体相同，所有区段都能配对，X染色体1和Y染色体3的同源区段配对，非同源区段不能配对;X染色体2和Y染色体3的同源区段配对，非同源区段不能配对。所以，常染色体三体减数分裂Ⅰ前期3条常染色体任意两者配对概率相等，XXY 三体雌果蝇减数分裂Ⅰ前期3 条性染色体任意两者配对概率并不相等，而是两条X染色体配对的概率大于任何一条X染色体和Y染色体配对的概率。因此，由图4分析XXY三体产生配子的种类及其比例为XX∶XY∶X∶Y=1∶2∶2∶1是错误的。那么XXY三体产生的XX、XY、X、Y 4种配子的比例究竟是多少呢？         从图中可以看出白眼雌果蝇（XwXwY）减数分裂产生卵细胞的种类及比例大致为 XwXw∶XwY∶Xw:Y =4:46:46:4。因此，性染色体组成为XXY三体雌果蝇产生4 种卵细胞XX、XY、X 、Y 的比例不是 1:2:2: 1，而是约为 4:46:46:4.        

XXX三体通常是死亡的，YYY 三体或死亡或不存在，但还有性染色体为XYY 的可育三体，XYY 三体产生配子的种类及比例如何呢？XYY 三体产生配子的种类为X、YY、XY、Y，但比例不是1∶1∶2∶2。此三体减数分裂时，当Y染色体和Y染色体配对时，X染色体随机地移向任一极时，将产生两种等量的配子Y 和XY；当X染色体和Y染色体配对时，Y染色体随机移向任一极，将产生4 种等量配子X、YY、Y和XY。因为Y染色体和Y染色体之间可以完全配对，而X 染色体和 Y染色体之间只有同源区段配对，非同源区段不能配对，所以 Y染色体和Y染色体之间的配对概率明显高于X染色体和Y染色体之间的配对概率。因此，XYY 三体产生的4种配子中，XY 和Y两种配子明显多，X和YY两种配子明显少。究竟4 种配子的比例是多少，由于缺少实验数据不能确定。

常染色体可育三体产生配子的种类及比例比较简单，基因型为 AAA的三体产生配子的种类及其比例为AA∶A=1∶1，基因型为 aaa 的三体产生配子的种类及其比例为 aa∶a=1∶1，基因型为 AAa 的三体产生配子的种类及其比例为 AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1，基因型为 Aaa 的三体产生配子的种类及其比例为Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶∶1。性染色体可育三体产生配子的种类很容易得出，由于同型性染色体配对概率明显大于异型，所以配子的比例较复杂，有布里吉斯的杂交实验数据支持 XXY 可育三体雌果蝇产生配子的种类及比例约为 XX∶XY∶X∶Y=4∶46∶46∶4，但其他生物XXY可育三体产生配子的比例不一定如此。XYY 可育三体产生配子的种类为X、YY、XY、Y，但比例不能确定。