5第五章性别决定和伴性遗传BU

第五章

性别决定与伴性遗传第一节、性别决定第二节、伴性遗传第三节、遗传的染色体学说的直接证明第五章性别决定与伴性遗传雌雄性别是生物界的普遍现象之一。性别的形成是个体遗传根底与环境因素相互作用的结果，它包括性别决定和性别分化两个过程。性连锁性状的遗传与性别相关联而表现出特有的规律。性别存在的意义在于生物体可以以有性生殖的方式繁衍，其结果是使生物体能储存大量的变异，这一点在生物进化的历程中是至关重要的。第一节、性别决定一、性染色体性染色体(sexchromosome)成对染色体中直接与性别决定有关的一个或一对染色体。成对性染色体往往是异型的：形态、结构、大小、功能上都有所不同。常染色体(autosome,A)同源染色体是同型的。果蝇的常染色体与性染色体果蝇的常染色体和性染色体人类xy染色体xy配对区配对区分化区分化区二、遗传型性别决定系统〔一〕性染色体决定性别1.雄杂合型(XY型)：两种性染色体分别为X、Y；性比一般是1:1。哺乳类、某些昆虫、鱼、两栖类、雌雄异株植物……Thetraditionalhumankaryotypesderivedfromanormalfemaleandanormalmale.2.雌杂合型(ZW型)：两种性染色体分别为Z、W染色体；性比一般是1:1。鳞翅目昆虫，某些两栖类、爬行类、鸟类3、XO型：♀XX；♂XO。直翅目昆虫：蟋蟀、蟑螂、蝗虫〔♀2n=22+XX，♂2n=22+X〕、虱子〔♀2n=10+XX，2n=10+X〕；植物：花椒，山椒、薯芋。4、ZO型：♀ZO；♂ZZ。鸭子〔♀2n=78+Z，♂2n=78+ZZ〕〔二〕性指数决定性别性指数：性染色体X和常染色体组数A的比。果蝇的性别决定是由X染色体与常染色体的组成比例决定。其中：X:A=1雌性 X:A=0.5雄性X:A大于1的个体将发育成超雌性，小于0.5时发育成超雄性，介于两者那么为间性(intersex)；并伴随着生活力、育性下降。性别类型性染色体X染色体数目常染色体组数性指数X/A果蝇♂XY12A0.5♀XX22A1

超雌(不成活)XXX32A1.5♀XXY22A1♂XO12A0.5♂XYY12A0.5

超雄XO13A0.33果蝇性指数与性别的关系〔三〕染色体组倍性决定性别：无明显的性染色体。蜜蜂、蚂蚁、黄蜂等膜翅目昆虫等。蜜蜂：2n=32蜂皇或工蜂n=16雄峰蜜蜂性别决定〔四〕基因决定性别少数几对等位基因控制的个体性别。例如：正常情况下玉米为雌雄同株异花。Ba基因突变会导致雌花序不能正常发育；Ts基因突变会导致雄花序不能正常发育(发育成顶端雌花序)。玉米喷瓜三、环境决定性别后螠的性决定偶然时机决定性别自由游泳的幼虫－－中性落在海底－－雌虫落在雌虫口吻上－－雄虫从雌虫上取下－－中间性〔雄性的程度由其在雌虫吻部停留的时间决定〕后螠的性决定四、性别分化性别分化是受精卵在性决定的根底上，进行雄性或雌性分化和发育的过程。〔一〕外界环境条件对性别分化的影响营养条件对性别分化的影响蜜蜂温度上下决定性别发育的方向某些蛙类：♂XY；♀XX20℃：♂:♀=1:130℃：♂:♀=1:0；但♂XY：♀XX＝1：1日照长短对性别分化的影响大麻：♂XY；♀XX长日照〔夏季〕播种：正常短日照〔尤其12月份于温室中〕：50－90%的♀株→♂株四、性别分化〔二〕激素对性别分化的影响牛鸡〔牝鸡司晨〕〔性反转〕人〔性反转〕?广阳杂记?“长沙有李氏女，年将二十，许字人矣，忽变男子，往退婚，夫家以为诈，讼之官，官令隐婆验之，果男子矣。〞睾丸女性化基因突变对性别分化的影响睾丸女性化家系x+xtfx+xtfx+xtfxtfyxtfyxtfyxtfyxtfy原因：X染色体上的雄性激素受体蛋白基因突变了。突变基因〔睾丸女性化基因，tf〕的产物不能与双氢睾丸酮结合形成复合体，无法进入靶细胞与特定DNA序列作用〔某些性分化相关基因不能转录〕。xtfyx+xtfx+xtf第二节、伴性遗传

伴性遗传(sex-linkedinheritance)：

也称为性连锁(sexlinkage)，指位于性染色体上的基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。一、果蝇的伴性遗传果蝇红眼白眼实验一PF1F2♂♂♂♀♀♀×245910117822:1:1实验二♀♀♀♂♂♂PF1×来自实验一F112913288861:1:1:1实验三♀♂♀♂×PF11：1来自实验二F1X连锁遗传的规律当同配性别传递纯合显性基因时，F1雌、雄个体都为显性性状。F2性状的别离呈现3显性：1隐性；性别的别离呈现1：1。当同配性别传递纯合隐性基因时，F1表现交叉遗传，即母亲的性状传给儿子，父亲的性状传给女儿。F2性状与性别的比均为1：1。二、人的伴性遗传

〔一〕X连锁遗传X连锁隐性遗传的特点：1.有病的人〔几乎〕都是男性。2.一般表现为隔代遗传和交叉遗传。3.男性患者的女儿虽然是正常，但可生下有病的外孙。4.双亲无病时，儿子可能发病女儿正常。例：色盲，血友病等。X连锁显性遗传的特点：抗维生素D佝偻病〔VitaminDresistantrickets〕(1)患者女性多于男性；(2)每代都有患者；(3)男性患者的女儿都为患者；(4)女性患者的子女患病的时机为1/2。佝偻---“O,x〞型腿佝偻---鸡胸、漏斗胸人类的Y连锁遗传限性遗传(sex-limitedinheritance)：毛耳〔hairyears〕〔二〕限性遗传限性遗传(sex-limitedinheritance)：当某个或某些基因存在时，不管其是常染色体基因还是性染色体基因，它们控制的性状只在一种性别中表现，而在另一性别中不表现，这样的性状叫限性性状。限性性状的遗传方式叫限性遗传。限性遗传的性状常和第二性征或性激素有关。例：人的毛耳，子宫阴道积水症，母鸡的抱窝习性等。〔三〕从性遗传从性遗传(sex-controlledinheritance)：

也称为性影响遗传(sex-influencedinheritance)：控制性状的基因位于常染色体上，但其性状表现受个体性别影响的现象。从性遗传的实质是常染色体上基因所控制的性状受到性染色体遗传背景和生理环境(内分泌等因素)的影响。例：绵羊角的遗传，人的秃顶等。绵羊角的从性遗传而H/h基因位于常染色体上。人的秃头性状也表现为类似的遗传现象。

从性遗传

类型范例 基因型 表型

♀ ♂从性显性人类早秃 b+b+

正常 正常 b+b 正常 早秃 bb 早秃 早秃从性显性 绵羊长角 h+h+

有角 有角 h+h 无角 有角 hh 无角 无角从性隐性 鸡羽形态 h+h+

雌羽 雌羽 h+h 雌羽 雌羽 hh 雌羽 雄羽

三、鸡的伴性遗传四、高等植物的伴性遗传女娄菜叶型的遗传：阔叶〔B基因控制〕和细叶〔b基因控制〕♀：XX，♂XYP♀阔叶×细叶♂♀阔叶×阔叶♂F1阔叶♂♀阔叶、阔叶♂、细叶♂第三节染色体学说的直接证据一、果蝇X染色体不分开现象布里吉斯〔Bridges,C〕发现X染色体的不别离现象〔1916年〕

P白眼♀×红眼♂(XwXw

)

(X+Y)

红眼♀白眼♂红眼不育♂

白眼♀×红眼♂正常初级例外(X+Y)

红眼♀白眼♂红眼可育♂白眼♀96％正常4％次级例外

图5-16果蝇眼色遗传的初级例外和次级例外

初级例外白眼雌蝇〔XwXwY〕与正常红眼雄蝇杂交结果♂♀X+(50%)Y(50%)X-Y配对（16%）XwXw(4%)Y(4%)X+XwXw(2%,死亡)XwXwY(2%白眼♀)次级例外子代（4%）（另外4%死亡）X+Y(2%,红眼♂可育)YY(2%,死亡)Xw(4%)XwY(4%)X+Xw(2%,红眼♀)XwY(2%白眼♂)呈交叉遗传的“正常的”子代个体（92%X+XwY(2%,红眼♀)XwYY(2%白眼♂)X-X配对(84%)XwY(42%)Xw(42%)X+XwY(21%,红眼♀)XwYY(21%白眼♂)X+Xw(21%,红眼♀)XwY(21