遗传育种学课件：性别决定与伴性遗传

性别决定与伴性遗传第一节 性染色体与性别决定第二节 伴性遗传第三节 遗传的染色体学说的直接证明第四节 剂量补偿效应一、性染色体二、性染色体决定性别及类型三、其他类型的性决定第一节

性染色体与性别决定一、性染色体与性别有关的一对形态大小不同的同源染色体，一般以XY或ZW表示二、性染色体决定性别的类型1、XY型：包括人在内的哺乳动物，某些昆虫、鱼类、海胆等。同配性别：只产生一种配子的性别（XX）异配性别：可产生两种配子的性别（XY）2.

ZW型：鳞翅目昆虫，某些两栖类、爬行类、鸟类、鱼类（长蛇鲻）和卤虫（Artemia

salina）Z、W性染色体；雌性性染色体组成为ZW（异配子性别），雄性个体则为ZZ（同配子性别）；性比一般是1

:

1。3、XO型：一部分昆虫（蝗虫、蟋蟀、蟑螂）和少数深海鱼（星光鱼，夜灯鱼）；雌性为2A+XX，雄性为2A+X。4、蜜蜂型（the

haplo-diploid

sysytem）：受精卵发育成蜂王（皇）及职蜂（2n=32）；未受精卵发育成雄蜂（n=16）。二、性别决定的类型4、蜜蜂型（the

haplo-diploid

sysytem）基因性别决定这种类型主要存在于低等生物与植物中，性别由单个基因决定没有性染色体之分。例：喷瓜由一个复等位基因决定aD,a+及ad。aD对a+及ad显性，a+对ad显性。aDa+及aDad为雄性；a+a+和a+ad为雌雄同体；adad为雌性。三、基因性别决定GenicSex

Determination四、（非遗传决定）环境与性别决定EnvironmentalSex

Determination海生蠕虫后螠：后代在蝌蚪期无性别分化，落在♀口吻上，发育♂，随后移到雌体的子宫；落在海底独立生活发育成♀；幼虫先停留在♀口器上发育一段时间后又离开独立生活，就发育成间性个体。四、（非遗传决定）环境与性别决定EnvironmentalSex

Determination♀♂

红鲷鱼（群体中仅保持1条雄鱼）

牡蛎（温度、营养）

♀

密西西比河鳄鱼（温度）受精卵

26－30℃——♀32℃——5：1(♀/

♂)34－36℃——♂

大鲵（Andris

dividianus)

（温度）（杨干荣等，1990）18－25℃

——1：1(♀/♂)28—31℃——♂多（88％）8－16℃

——♀多（78％）

水蛇（张作干，1956）（营养）饥饿——♂食物丰富——

♀

轮虫、水蚤（温度、营养）↓

——♂

鱼类：青鳉Oryziaslatipes（山本时男，1976）♂

雌二醇

♀（功能）甲基睾丸酮金鱼、虹鳟、大西洋鲑、罗非鱼、鲤鱼等无脊椎动物也有脊椎动物的一些性激素无证据表明这些性激素能影响它们的性别分化（Malecha，1983）但能促进相应性别生殖腺的发育和生殖细胞的发生

虾蟹类：哈氏仿对虾♂精巢增重、增大，精子发生（睾丸酮）哈氏仿对虾、刀额新对虾、日本对虾（♀）卵巢成熟、排卵、卵黄形成和分泌（孕酮）锯缘青蟹：幼蟹的生长（烯雌酚）

贝类：蜗牛（Helix）、锥实螺（Limnaea）注射丙酸睾丸酮能一天内诱导精子发生性激素在性别决定中的作用五、果蝇的性别决定CalvinB.Bridges

(1889–1938)五、果蝇的性别决定性指数决定性别（Genic

balance

system）五、果蝇的性别决定Sex-switch

gene:Sxl

(sexlethal)

位于X

Chromosomes受X染色体和常染色体上其他gene的调节Numerator（分子）elementsDenominator（分母）elements人类的性染色体2003.6，美国科学家完成对人类Y染色体的测序工作，约60Mb，约78个基因。2005.3，200多名科学家联名发表了X染色体的序列测定结果，确定其全长大约155Mb，注释了1098基因。在1098个基因中，仅有54个基因是XY染色体共有的，这些共有基因的大部分都位于假常染色体区六、人类的性别决定SRY基因（Sex-determining

region

Y

gene）决定人的性别的就是位于Y染色体上的SRY基因，对人类雄性性腺的形成起决定作用。SRY编码的基因产物通过活化其他染色体的一些基因触发睾丸的形成。六、人类的性别决定Turner

综合征1/3000；女性，身长较矮，智力较正常，不育Klinefelter综合征1/1000；男性，身体较高，智力一般正常，不育一、X染色体连锁遗传二、Y染色体上的基因遗传三、Z染色体上的基因遗传四、限性遗传五、从性遗传六、伴性遗传、限性遗传、从性遗传的关系第二节 伴性遗传(一)

X连锁隐性遗传（X-linkedrecessive

inheritance）果蝇:

♀

XwXw（白眼），X+Xw

（红眼），♂

XwY

(白眼）

，

X+Y

（红眼）人类

：血友病h

，红绿色盲b，G-6PD缺乏症一、X染色体连锁遗传（X-linked

inheritance）模式生物黑腹果蝇：1.

体型小，易饲养；2.

生活史短（25℃

，10天一世代）；生命力强，每个雌体400～500个卵；染色体数目少且形态大；突变种类极多。1、果蝇的伴性遗传摩尔根和他的果蝇实验室A.H.

SturtevantC.B.

BridgesH.J.

Muller果蝇的白眼遗传果蝇的白眼遗传摩尔根的假设：控制白眼性状的隐形基因w位于X染色体上，Y染色体不带有这个基因的显性等位基因。2.

人类的X连锁隐性遗传红绿色盲X连锁隐性遗传的特征1、与性别有关（男性患者多于女性）；2、交叉遗传（绞花遗传

criss-crossinheritance）外祖父的性状通过女儿在外孙身上表现，或女儿象父亲，儿子象母亲；3、隔代遗传（不会直接由父亲传给儿子）。（二）

X连锁显性遗传抗维生素D佝偻病；由肠道吸收钙、磷的能力降低引起，症状：头大、鸡胸、O形腿、发育迟缓。患者双亲中有一方患此病，女患者多于男性男性患者的女儿都是患者，儿子正常；女性患者的子女有1/2可能患病。Xg血型Xg(a+)血型对特异性的抗血清有反应，受显性基因控制，Xg(a-)无反应。二、Y染色体上的基因遗传限雄遗传

（holandric

inheritance）特点：Onlymalesare

affectedIspassedfromfathertoall

sonsDoesnotskipgenerations[例]人的毛耳（hairy

ears）三、Z染色体上的基因遗传(Z-linked

inheritance)受Z染色体上的显性基因B控制芦花鸡：小鸡时绒羽黑色，头上有黄色斑点，成年羽毛变成黑白相间的横纹。四、限性遗传限性遗传：某一特定表型只限于在一种性别中表现的遗传现象。只在某一性别中表现的性状称为限性性状。

不论有关的基因是X连锁，Y连锁或是常染色体上的基因。鸡的抱窝习性由常染色体上两对独立的互补基因作用产乳性状Y染色体连锁遗传五、从性遗传从性遗传：常染色体基因所控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。在两个性别中都表现，可是表现程度不同的性状称为从性性状。如：人类秃顶遗传五、从性遗传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H/h基因位于常染色体上。六、伴性遗传、限性遗传、从性遗传的关系伴性遗传限性遗传从性遗传X(Z)连锁遗传Y(W)连锁遗传常染色体遗传交叉、隔代遗传限雄（雌）遗传只在一个性别中表现两个性别中都表现，但程度不同Bridges：1916，果蝇染色体不分开现象。第三节 遗传的染色体学说的直接证明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♂96％正常红眼可育♂

白眼♀4％次级例外果蝇眼色遗传的初级例外和次级例外布里吉斯模型1、初级后代的细胞学研究表明雌性为XXY，雄性为XO，证实了布里吉斯的推论；2、次级后代的细胞学研究表明雌性为XXY，雄性为XY，和推理相符；布里吉斯的实验最终将W/W+基因定位在X染色体上，为遗传的染色体学说提供了有力而直接的证据，使遗传学向前迈出了重要的一步。—

剂量补偿效应二

Barr小体三

Lyon假说四

X染色体随机失活的分子机制五DosageImbalanceBetweenX-LinkedGenesandAutosomal

Genes第四节

剂量补偿效应(Dosagecompensation

effect)一、剂量补偿效应(Dosagecompensation

effect)在XY性别决定机制的生物中，使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。１．Ｘ染色体的转录速度不同（果蝇，雄的加倍；线虫，雌体速度减半）２．雌性细胞中有一条Ｘ染色体失活（哺乳类和人类）二、Barr

小体1949年美国学者Murray

Barr在雌猫的神经细胞间期核中有一个染色很深的染色质小体，而雄猫没有。它是一种浓缩的、惰性的异染色质化小体，与性别有关及X染色体数目有关，称为性染色质体（sex-chromatinbody），又名巴氏小体（Barrbody）。女性：XX男性：XY女性细胞内X染色体上基因翻译蛋白质的量是男性的两倍吗？NOX染色质的形成过程不论细胞内有几条X染色体，只有一条是具有转录活性的，其余的形成异固缩的X染色质。三 Lyon假说１．正常雌性哺乳动物的体细胞，两条Ｘ染色体只有一条在遗传上有活性，另一条无活性。使Ｘ连锁基因得到剂量补充，保证染色体为ＸＸ的雌性和ＸＹ的雄性具有相同的有效基因产物２．失活随机。在同一哺乳动物体细胞中，有些细胞父源Ｘ染色体失活，有些细胞母源Ｘ染色体失活。三 Lyon假说３．失活发生在胚胎发育的早期。某一细胞的一条Ｘ染色体一旦失活，这个细胞的所有后代细胞中该Ｘ染色体均处于失活状态。４．杂合体雌性在伴性