連鎖交換與性連鎖課件

1、連鎖交換與性連鎖課件 一、性染色體與性別決定一、性染色體與性別決定 ( (一一) )、性染色體、性染色體 u與性別決定直接有關的這一對染色體稱為性與性別決定直接有關的這一對染色體稱為性 染色體（染色體（sex chromosomesex chromosome） u性染色體以外的所有染色體就稱為常染色體性染色體以外的所有染色體就稱為常染色體 （autosomeautosome） 連鎖交換與性連鎖課件 p性染色體：性染色體： 成對的性染色體往往成對的性染色體往往 是是異型異型，即形態(tài)、結即形態(tài)、結 構、大小和功能都有構、大小和功能都有 所所不同不同。 p常染色體：常染色體： 通常以通常以A A表示

2、表示 常染色體的各對同源常染色體的各對同源 染色體一般都是染色體一般都是同型同型， 即形態(tài)、結構和大小即形態(tài)、結構和大小 基本基本相同相同。 連鎖交換與性連鎖課件 連鎖交換與性連鎖課件 連鎖交換與性連鎖課件 高等動物，雌雄性間差別明顯高等動物，雌雄性間差別明顯( (第一性征和第二性征第一性征和第二性征) ) 植物表現在花器上植物表現在花器上 低等生物表現在生理差異上。低等生物表現在生理差異上。 性別決定與：性別決定與： 1.1.性染色體決定性別性染色體決定性別 2. 2.受精與否受精與否 3. 3.環(huán)境環(huán)境 4. 4.與基因有關與基因有關 ( (二二) )、性別決定方式、性別決定方式 連鎖交換

3、與性連鎖課件 （1 1）XYXY型性別決定型性別決定 雄性雄性是是異配性別異配性別產生產生兩種類型的配子兩種類型的配子。 雌性雌性是是同配性別同配性別，只產生，只產生一種配子一種配子。 1 1、性染色體決定性別、性染色體決定性別 連鎖交換與性連鎖課件 女人女人 22AA+1XX(AA+XX) 或或 44+XX 配子配子 22+X 男人男人 22AA+1XY(AA+XY) 44+XY 22+X 22+Y 44+XX 44+XY 女人女人 男人男人 連鎖交換與性連鎖課件 連鎖交換與性連鎖課件 果蠅也和人類一樣，屬果蠅也和人類一樣，屬XYXY型型 連鎖交換與性連鎖課件 生物界中，生物界中，XYXY型

4、性決定比較普遍，包括型性決定比較普遍，包括: : 所有哺乳動物所有哺乳動物 很多昆蟲很多昆蟲 、異株植物（楊、柳、大麻等）、異株植物（楊、柳、大麻等） 某些魚類某些魚類 某些兩棲類等。某些兩棲類等。 連鎖交換與性連鎖課件 (2)XO (2)XO 型型 u雄性異配子型還有雄性異配子型還有XOXO型型 u雌性雌性 AAAAXX XX 配子配子A AX X u雄性雄性 AAAAX0 X0 配子配子 1A+X1A1A+X1A u蝗蟲、蟋蟀蝗蟲、蟋蟀 連鎖交換與性連鎖課件 (3)ZW (3)ZW 型型 AAAAZZ ZZ 同配子型同配子型 AAAAZW ZW 異配子型異配子型 這種性別決定方式見于這種性

5、別決定方式見于: 鱗翅目（蛾、蠶、蝶類）昆蟲鱗翅目（蛾、蠶、蝶類）昆蟲 某些兩棲類某些兩棲類 爬行類和鳥類等爬行類和鳥類等 連鎖交換與性連鎖課件 家蠶的性別決定家蠶的性別決定 家蠶家蠶 2n =562n =56，n=28n=28。 性產生兩種配子：性產生兩種配子：27A+Z27A+Z 27A+W 27A+W 性產生一種配子：性產生一種配子：27A+Z27A+Z 配子受精結合時，性比仍配子受精結合時，性比仍 是是1 1：1 1 連鎖交換與性連鎖課件 (3)ZO(3)ZO型型 u AAAAZZZZ u AAAAZ Z 連鎖交換與性連鎖課件 未受精的卵未受精的卵 雄蜂（雄蜂（n=16 n=16 ）

6、受精的卵受精的卵 雌蜂（雌蜂（2n=32 2n=32 ） 2.2.性別決定與受精與否（染色體倍數的關系）有關性別決定與受精與否（染色體倍數的關系）有關 連鎖交換與性連鎖課件 由受精卵發(fā)育的雌蜂由受精卵發(fā)育的雌蜂 能育的能育的蜂皇蜂皇5天質天質 好而量多的蜂王漿好而量多的蜂王漿 不育的不育的職蜂職蜂只吃只吃2、3 天質差而量少的蜂王漿天質差而量少的蜂王漿 連鎖交換與性連鎖課件 u性別也是一種性狀性別也是一種性狀, ,是發(fā)育的結果是發(fā)育的結果, ,所以性別分化所以性別分化 既受遺傳的控制既受遺傳的控制, ,也受環(huán)境條件的影響。也受環(huán)境條件的影響。 內環(huán)境內環(huán)境: :自由馬丁牛自由馬丁牛, ,牝雞司

7、晨牝雞司晨 外環(huán)境外環(huán)境: :后螠后螠, ,線蟲線蟲, ,蛙類蛙類, ,龜類龜類, ,黃瓜刺黃瓜刺 3.3.性別決定與環(huán)境的關系性別決定與環(huán)境的關系 連鎖交換與性連鎖課件 “自由馬丁自由馬丁”牛是一種象雄牛的雌牛。牛是一種象雄牛的雌牛。 是因為牛一般是懷單胎的，但有時也可以是因為牛一般是懷單胎的，但有時也可以懷雙胎懷雙胎。 如懷雙胎，并且如懷雙胎，并且性別不同性別不同的話，則生下的的話，則生下的犢往往犢往往 是不育的，是兩性畸形，稱為是不育的，是兩性畸形，稱為“自由馬丁自由馬丁”牛牛。 外部生殖器象正常性，但性腺很像睪丸外部生殖器象正常性，但性腺很像睪丸 連鎖交換與性連鎖課件 “牝雞司晨牝雞司

8、晨”現象現象 連鎖交換與性連鎖課件 性逆轉在人類也偶有發(fā)生。性逆轉在人類也偶有發(fā)生。 清朝清朝名著名著廣陽雜記廣陽雜記曾有記載，曾有記載，女女男男，退婚。，退婚。 北京市大興縣發(fā)現北京市大興縣發(fā)現女孩女孩男孩男孩。 19891989年年澳門日報澳門日報江蘇省凌城鎮(zhèn)方莊村，一對昔日的戀江蘇省凌城鎮(zhèn)方莊村，一對昔日的戀 人后以兄弟相稱，人后以兄弟相稱，1919歲歲姑娘姑娘變?yōu)樽優(yōu)槟行阅行浴?美國某市檔案室里曾記載有美國某市檔案室里曾記載有3838名女孩名女孩在青春期在青春期男性男性。 19721972年，多美尼亞共和國的兩個村莊，有年，多美尼亞共和國的兩個村莊，有1818名名1212歲歲女孩女孩，

9、 先后先后變成男孩變成男孩，當他們，當他們2020歲時，有歲時，有 1616人已發(fā)育成真正男人已發(fā)育成真正男 性。性。 一般人類女變男少見，男變女就更為罕見了！一般人類女變男少見，男變女就更為罕見了！ 泰國泰國“人妖人妖”：人為：人為男男女女。 連鎖交換與性連鎖課件 連鎖交換與性連鎖課件 蛙類的性別發(fā)育蛙類的性別發(fā)育 u某些蛙類某些蛙類XXXX為雌體，為雌體，XYXY為雄體。為雄體。 u蝌蚪在蝌蚪在2020下發(fā)育，成蛙各半；下發(fā)育，成蛙各半； u蝌蚪在蝌蚪在3030下發(fā)育，則全部發(fā)育為蛙。下發(fā)育，則全部發(fā)育為蛙。 u龜龜:28 :28 ; 30; 30; 28-30; 28-30 ; ; u線

10、蟲線蟲: :低感染低感染; ; 高感染高感染; ; 連鎖交換與性連鎖課件 植物的性別分化也受環(huán)境條件的影響。植物的性別分化也受環(huán)境條件的影響。 連鎖交換與性連鎖課件 4.性別決定受基因的控制性別決定受基因的控制 Ba_Ts_ Ba_Ts_ 正常株正常株 babatsts babatsts 株，株， 無果穗，在頂端無果穗，在頂端 花序上產生卵細胞。花序上產生卵細胞。 babaTs_ babaTs_ 株，株， 僅有花序。僅有花序。 Ba_tsts Ba_tsts 頂端和頂端和 葉腋都著生花序葉腋都著生花序。 玉米的性別分化玉米的性別分化 連鎖交換與性 連鎖課件 (三三)、性別決定畸變、性別決定畸變

11、 果蠅性別決定畸變果蠅性別決定畸變果蠅的性別決定與果蠅的性別決定與Y Y染色體有無染色體有無 與數目無關，而是由與數目無關，而是由X X染色體與常染色體的組成比例決染色體與常染色體的組成比例決 定。其中：定。其中： X:A=1X:A=1雌性雌性X:A=0.5X:A=0.5雄性雄性 X:AX:A大于大于1 1的個體將發(fā)育成超雌性，小于的個體將發(fā)育成超雌性，小于0.50.5時發(fā)育成超時發(fā)育成超 雄性，介于兩者則為間性雄性，介于兩者則為間性(inter sex)(inter sex)；并伴隨著生活；并伴隨著生活 力、育性下降。力、育性下降。 連鎖交換與性連鎖課件 人類性別決定的畸變人類性別決定的畸變

12、. . 人類也存在由于性染色體組成異常而產生的性別畸變人類也存在由于性染色體組成異常而產生的性別畸變 現象，對這些畸變現象的研究表明：與果蠅不同，現象，對這些畸變現象的研究表明：與果蠅不同， 人類的性別主要取決于是否存在人類的性別主要取決于是否存在Y Y染色體。染色體。 連鎖交換與性連鎖課件 ： XO:XO:表現為女性，但出現表現為女性，但出現唐納氏唐納氏(Turners)(Turners)綜合綜合 癥癥； XXY:XXY:表現為男性，但出現表現為男性，但出現克氏克氏(Klinefelters)(Klinefelters) 綜合癥綜合癥； XYY:XYY:表現為男性。出現類似表現為男性。出現類

13、似克氏克氏 (Klinefelters)(Klinefelters)綜合癥綜合癥 人類幾種常見的畸變現象人類幾種常見的畸變現象 連鎖交換與性連鎖課件 *人類性別畸變與癥狀表現人類性別畸變與癥狀表現 XOXO型型(2n=45)(2n=45)：唐納氏：唐納氏 (Turners)(Turners)綜合癥。綜合癥。 性別為女性，身材矮性別為女性，身材矮 小小(120-140cm)(120-140cm)，蹼頸，蹼頸 、肘外翻和幼稚型生、肘外翻和幼稚型生 殖器官；部分表現為殖器官；部分表現為 智力低下；卵巢發(fā)育智力低下；卵巢發(fā)育 不全、無生育能力。不全、無生育能力。 連鎖交換與性連鎖課件 XXYXXY型型

14、(2n=47)(2n=47)：克氏克氏 (Klinefelters)(Klinefelters)綜合綜合 癥癥。 性別為男性，身材高性別為男性，身材高 大，第二性征類似女大，第二性征類似女 性，一般智力低下，性，一般智力低下， 睪丸發(fā)育不全、無生睪丸發(fā)育不全、無生 育能力。育能力。 連鎖交換與性連鎖課件 XYYXYY型型(2n=47)(2n=47)： 性別為男性，智力稍差性別為男性，智力稍差( ( 也有智力高于一般人的也有智力高于一般人的) ) 、較粗野、進攻性強，、較粗野、進攻性強， 有生育能力。有生育能力。 連鎖交換與性連鎖課件 二、 性連鎖(sex linkage) 性連鎖：性連鎖： 也

15、稱為伴性遺傳也稱為伴性遺傳(sex-linked inheritance) ，指位于性染色體上的基因所控制的某，指位于性染色體上的基因所控制的某 些性狀總是伴隨性別而遺傳的現象。些性狀總是伴隨性別而遺傳的現象。 連鎖交換與性連鎖課件 (一一)果蠅眼色的遺傳：果蠅眼色的遺傳： 果蠅野生型眼色均為紅眼，果蠅野生型眼色均為紅眼，19101910年，摩爾根發(fā)現一只年，摩爾根發(fā)現一只白眼雄白眼雄 蠅（突變產生蠅（突變產生) ) P P 紅眼雌蠅紅眼雌蠅白眼雄蠅白眼雄蠅 F1 F1 均為紅眼均為紅眼 F2 F2 紅：白紅：白3 3：1 1 但白眼全是雄的但白眼全是雄的 即即: F2: F2雌均為紅眼雌均為

16、紅眼，雄的雄的 1/21/2紅眼，紅眼，1/21/2白眼白眼 連鎖交換與性連鎖課件 摩爾根提出假設：摩爾根提出假設： p 控制白眼基因控制白眼基因w是是隱性，隱性，且且在在X染色體上，染色體上，Y染色體上沒有染色體上沒有 這一基因的等位基因這一基因的等位基因 p 突變型突變型: 白眼白眼 XwY p 野生型：紅眼野生型：紅眼 X+X+ 顯性顯性 p 表示方法：表示方法： XwXw (白眼白眼) X+Xw (紅眼紅眼) X+Y (紅紅 眼眼) 連鎖交換與性連鎖課件 Y X Y X w 連鎖交換與性連鎖課件 F1自交自交 X+Xw X+Y 精精 卵卵 X X+ + Y Y X X+ + X Xw

17、w X X+ +X X+ + X X+ +Y Y X X+ +X Xw w X Xw wY(Y(白眼白眼) ) 精精 卵卵 Xw Y X+ X+Xw X+Y 紅眼紅眼 紅眼紅眼 正交：正交： 紅眼紅眼(X(X+ +X X+ +) ) 白眼白眼( (X Xw wY)Y) 紅眼紅眼: :白眼白眼 = =3:13:1，白白 眼全為雄眼全為雄 性性，說明，說明 白眼性狀白眼性狀 的遺傳與的遺傳與 性別有關。性別有關。 連鎖交換與性連鎖課件 反交反交: : 白眼白眼 紅眼紅眼 X Xw w X Xw w X X+ +Y Y 精 卵 X+ Y XwX+Xw XwY 紅眼紅眼 白白眼眼 紅紅: :白白 =1

18、:1 =1:1 ( ( 各半各半) ) 連鎖交換與性連鎖課件 伴性伴性(X)(X)遺傳的特點：遺傳的特點： p正反交正反交F1F1結果不同，性狀的遺傳與性別相結果不同，性狀的遺傳與性別相 聯系。聯系。 p性狀的分離比在兩性間不一致。性狀的分離比在兩性間不一致。 p常表現常表現交叉遺傳交叉遺傳：女兒像父親，兒子像母：女兒像父親，兒子像母 親親, ,又稱又稱絞花遺傳。絞花遺傳。 連鎖交換與性連鎖課件 摩爾根工作的意義在于：摩爾根工作的意義在于： 第一次把第一次把一個特定的基因一個特定的基因與與一個特定的染色體一個特定的染色體聯系聯系起起 來來。提出。提出遺傳的染色體學說遺傳的染色體學說。 與與T.

19、H. Bridges C.B.T.H. Bridges C.B.以果蠅為材料，提出白眼性狀等以果蠅為材料，提出白眼性狀等 基因的基因的伴性遺傳定律伴性遺傳定律。 同時研究了兩對性狀的連鎖遺傳，指出同時研究了兩對性狀的連鎖遺傳，指出兩個基因存在兩個基因存在 于同一條染色體于同一條染色體上，因而在形成配子時，這兩個基因上，因而在形成配子時，這兩個基因 常常連在一起。揭示了常常連在一起。揭示了連鎖交換規(guī)律連鎖交換規(guī)律。 連鎖交換與性連鎖課件 (二二)、其它物種的性連鎖遺傳、其它物種的性連鎖遺傳 1、人類性連鎖遺傳、人類性連鎖遺傳 (1)人類人類X連鎖隱性遺傳連鎖隱性遺傳 位于位于X染色體上的基染色體

20、上的基 因的遺傳均會表現出因的遺傳均會表現出 類似果蠅眼色基因類似果蠅眼色基因 W/w的遺傳現象；的遺傳現象； 例如：紅綠色盲、例如：紅綠色盲、A 型血友病等。型血友病等。 連鎖交換與性連鎖課件 交叉遺傳（交叉遺傳（criss-cross inheritance） 母親患色盲（母親患色盲（ XcXc ）而父親正常（）而父親正常（ XCY） ，其兒子必色盲，而女兒表現正常。這樣子代與，其兒子必色盲，而女兒表現正常。這樣子代與 其親代在性別和性狀出現相反其親代在性別和性狀出現相反 表現的現象，稱表現的現象，稱 為交叉遺傳。為交叉遺傳。 連鎖交換與性連鎖課件 紅綠色盲遺傳紅綠色盲遺傳 連鎖交換與性連

21、鎖課件 血友病的遺傳血友病的遺傳 正常女性正常女性X X+ +X X+ + 患者患者X Xh hY Y X X+ +X Xh h X X+ +Y Y 正常女正常女 正常男正常男 X X+ +X Xh h X X+ +Y Y X X+ +X X+ + X X+ +X Xh h X X+ +Y XY Xh hY Y 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1 色盲、血友病，色盲、血友病， 都是由男人通過都是由男人通過 女兒遺傳給外孫女兒遺傳給外孫 的半數。的半數。 男人患病基因不男人患病基因不 傳給兒子，只傳傳給兒子，只傳 給女兒，但女兒給女兒，但女兒 不表現血友病，不表現血友病， 卻能生下患病的

22、卻能生下患病的 外孫。代與代之外孫。代與代之 間出現明顯的不間出現明顯的不 連續(xù)現象。連續(xù)現象。 隔代遺傳隔代遺傳 連鎖交換與性連鎖課件 (2)人類人類X連鎖顯形遺傳連鎖顯形遺傳 維生素維生素D佝僂病遺傳佝僂病遺傳 特點特點: 患者女性多于男性患者女性多于男性; 每代都有患者每代都有患者; 男性患者的女兒都是患者男性患者的女兒都是患者; 女性患者的子女患病機會為女性患者的子女患病機會為1/2 連鎖交換與性連鎖課件 2、雞的性連鎖、雞的性連鎖Z連鎖遺傳連鎖遺傳 連鎖交換與性連鎖課件 三、限性遺傳三、限性遺傳 p Y Y差別區(qū)段上的基因差別區(qū)段上的基因 所決定的性狀僅由所決定的性狀僅由 父親傳給兒

23、子，不父親傳給兒子，不 傳給女兒。傳給女兒。 p 只在某一性別中表只在某一性別中表 現的性狀稱為限性現的性狀稱為限性 性狀性狀 p 例例: :人的毛耳人的毛耳 (hairy ears) (hairy ears) 連鎖交換與性連鎖課件 限性遺傳的特點限性遺傳的特點 u限性遺傳限性遺傳性狀只局限于雄性或雌性上表現。性狀只局限于雄性或雌性上表現。 u 控制這些性狀的基因在控制這些性狀的基因在XYXY型動物中位于型動物中位于Y Y 上，上， 在在ZWZW型動物中位于型動物中位于W W 上。上。 u 限性遺傳與伴性遺傳不同，只局限于一種性限性遺傳與伴性遺傳不同，只局限于一種性 別上表現，而伴性遺傳則既可在雄性上也可在別上表現，而伴性遺傳則既可在雄性上也可在 雌性上，只是表現頻率有些差異雌