动物遗传学：第三章 性别决定与伴性遗传

第三章

性别决定与伴性遗传一、性别决定二、伴性遗传三、限性遗传四、从性遗传一、性别决定1、两性分化和生物进化的关系2、性染色体理论1、两性分化和生物进化的关系早期的单細胞生物利用細胞分裂及出芽生殖來完成繁殖交換遗传物质的有性生殖方式細菌发展出鞭毛來彼此交換DNA1、两性分化和生物进化的关系单細胞生物有能力获取外界的遗传物质(transformation)，由于不具选择性，获得优良基因的机会较小，之后细菌发展出鞭毛來彼此交换DNA(conjugation)，得到较优良的遗传物质机会增大。多細胞生物亦有无性生殖，例如孤雌生殖。有性生殖所需耗费的兩大成本：生产贡献不多的雄性以及雄性为吸引雌性的Showoff表現。1、两性分化和生物进化的关系有性生殖对生物的益处：当生物行有性生殖時，若是染色体上具有某個突变基因，可以经由互相交換遗传物质而將突变基因聚集到同一个个体上，其他的个体則因突变基因转移而得以存活下來。可以增加基因的多样性(geneticdiversity)，子代因为同時拥有两方的遗传基因，而可以产生出许多不同方式的基因组合。2、性染色体理论Humanmalekaryotype.NotetheXandYchromosomes.AfemalewouldhaveasecondXchromosomeinplaceoftheY.2、性染色体理论在多数二倍体真核生物中，决定性别的关键基因位于一对染色体上，这一对染色体称为性染色体（sexchromosome），除此之外的染色体称为常染色体（autosome），一套常染色体通常用A表示。C.B.Bridges于1932年用果蝇为材料，通过X射线照射处理后的果蝇与正常的二倍体果蝇杂交，结论：性染色体和常染色体上都存在决定性别的基因，雄性基因主要位于常染色体和Y染色体上，雌性基因主要位于X染色体上，受精卵的性别发育方向取决于雌雄两类基因系统力量的对比。基因平衡理论性指数与性别的关系性指数＜1/2=1/21/2＜X/A＜1=1＞1性别超雄雄性中间性雌性超雌超雌或超雄个体，其体表、外貌象正常的雌性或雄性，但身材较小，生活力很弱，高度不育。染色体组：二倍体生物的一个正常配子所包含的全部染色体称为一个染色体组，用x表示。常染色体组用A表示。性指数（X/A）：X染色体的数目/常染色体组数基因平衡理论在人类和果蝇中性染色体和性别的关系XYXXXXXXXYXOXYYX:3A性指数1X:2A=0.52X:2A=

13X:2A=1.51X:2A=

11X:2A=

0.52X:2A=

0.53X:2A=0.33果蝇的性别♂♀

超雌(不能成活)♀♂♂超雄人的性别♂♀超雌♂♀超雄－性指数＜1/2=1/21/2＜X/A＜1=1＞1性别超雄雄性中间性雌性超雌性别决定基因决定性别的基因有：位于Y染色体上的SRY基因和位于常染色体上的H-Y抗原基因、睾丸决定因子（TDF）、锌指蛋白基因（ZFY）等。分化受精卵卵裂内胚层未分化的原生殖嵴谁优先发育依赖于性别决定基因抑制中性生殖腺优先发育XXXY皮层髓层卵巢雌性激素雄性激素雌性性征雄性性征♀♂睾丸抑制如果存在SRY基因，在胚胎发育的第6～7周，生殖嵴便形成睾丸，发育成男胎；若无SRY基因，在第12周时生殖嵴便形成卵巢，发育成女胎。2.1XY型所有的哺乳动物、某些两栖类、某些鱼类、昆虫等。♂：2A＋XY，产生的配子为：A＋X，A＋Y♀：2A＋XX，产生的配子为：A＋X2.2XO型蝗虫、蟋蟀、蟑螂、黄瓜虱等直翅目昆虫。♀：2A＋XX，产生配子为：A＋X♂：2A＋X，产生配子为：A＋X、A＋O2.3ZW型鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类、鱼类，其性别决定与XY型相反。♂：2A＋ZZ配子：A＋Z♀：2A＋ZW配子：A＋Z、A＋W2.4其他性别决定类型（1）蜜蜂未受精的卵n雄性n受精卵2n雌性5天蜂皇浆2-3天蜂皇浆♀：蜂王2n工蜂2n蜂和蚁的性别决定——由染色体倍数决定性别，由营养条件决定职能。

4)其它类型的性别决定孤雌生殖蜜蜂婚配飞行最强壮的雄峰与蜂王交尾后死去蜂王获得终生享用的精子产卵部分未受精受精卵雄峰(n=16）吃2-3天蜂王浆，21天发育工蜂吃5天蜂王浆16天发育蜂王幼蜂(2n=32)受环境温度的影响很大蝌蚪20℃发育蛙♀♂各半30℃发育蛙全♂蜥蜴26-27℃发育全♀29℃发育全♂31℃发育31-33℃发育♀♂各半全♀鳄鱼＞33℃发育全♂＜28℃发育龟鳖28-32℃发育♀♂各半＞32℃发育全♀全♂如：(2)蛙和某些爬行动物的性别决定2.4其他性别决定类型（3）后螠后螠的受精卵孵化出的幼虫不分性别，如果幼虫栖于海底，则发育成雌虫，如果幼虫落在雌虫的吻上，则发育成雄虫。2.4其他性别决定类型（4）鳝鱼鳝鱼的性别取决于其年龄，刚出生的鳝鱼全为雌性，产过一次卵的鳝鱼则全转变为雄性。二、伴性遗传又称性连锁遗传。即某些性状的遗传和性别有一定联系的一种遗传方式。其特点是：（1）性状分离比数在两性间不一致。（2）正反交结果不同，表现交叉现象。果蝇眼色的遗传PF1F2♀全为红眼，♂红白各一半♀，♂全为红白各半人的X连锁遗传性疾病红绿色盲、血友病阿狄森氏病、大脑硬化病、夜盲、眼睛白花等。这些遗传性疾病位于X染色体上，是隐性的。人类的性连锁--色盲(红绿色盲)①已知控制色盲的基因为隐性c位于X染色体上，Y染色体上不带它的等位基因；②由于色盲基因存在于X染色体上，女人在基因杂合仍是正常的，而男人的Y基因上不带其对应的基因，故男人色盲的频率高。∴女：XCXc杂合时非色盲，只有XcXc纯合时才是色盲；男：Y染色体上不携带对应基因，XCY正常、XcY色盲。人

类

不

同

婚

配

下

色

盲

遗

传

的

情

况三、限性遗传有些性状仅局限于某一性别，（如泌乳、产仔、男人长胡须等）这样的性状称为限性性状，控制限性性状的基因称限性基因。四、从性遗传又称性影响遗传，决定从性遗传的基因称为从性基因，一般位于常染色体，所以在两个性别中均可以表达，但同一基因的表达在不同的性别中其显隐关系不同。绵羊角的遗传绵羊按角有无可分为：（1）雌雄均无角，如陶塞脱羊，（2）雌无角而雄有角，如美利奴、寒羊，（3）雌雄均有角，如雪洛浦羊。P1F1F2陶塞脱♀×雪洛浦♂雪洛浦♀×陶塞脱♂雌无角雄有角雌无角雄有角自群繁殖自群繁殖雌性：3无角：1有角雄性：3有角：1无角正交雌性：3无角：1有角雄性：3有角：1无角反交人的秃顶遗传BB在男性、女性都表现为秃顶bb在男性、女性都不表现为秃顶Bb在男性表现为秃顶，在女性则为正常。即：性别不同，Bb的表型也不同。B基因在男性表现为显性，在女性则表现为隐性。绵羊角的遗传特点：1、后代的分享现象与性别有关，但显、隐性受性别影响；2、正反交结果完全相同。这点不同于伴性遗传，可作为区分的标志。P1F1F2HH（有角）×hh（无角）Hh

（♀无角♂有角）

1HH:2Hh:1hh♂有角有角