普通遺傳學-6伴性遺傳

1、Chapter6. 性別決定與性連鎖性別決定與性連鎖6.1性染色體與性別決定性染色體與性別決定6.2性連鎖性連鎖6.3限性遺傳限性遺傳6.4從性遺傳從性遺傳6.1性染色體與性別決定性染色體與性別決定6.1.1性染色體性染色體6.1.2遺傳平衡與性別決定遺傳平衡與性別決定*6.1.3性別決定畸變性別決定畸變*6.1.4其它類型的性別決定其它類型的性別決定6.1性染色體與性別決定性染色體與性別決定(p107)6.1.1性染色體性染色體性染色體性染色體(sex chromosome)與性別決定有關(guān)的一個或一對染色體。與性別決定有關(guān)的一個或一對染色體。成對性染色體往往是成對性染色體往往是異型異型的：形

2、態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、功能的：形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、功能上都有所不同。上都有所不同。常染色體常染色體(autosome, A)同源染色體是同源染色體是同型同型的。的。例：果蠅例：果蠅(Drosophila melangaster, 2n=8)染色體組染色體組成與性染色體。成與性染色體。果蠅染色體組（果蠅染色體組（2n8）1.雄雜合型雄雜合型(XY型型)：兩種性染色體分別為兩種性染色體分別為X、Y；性染色體組成為性染色體組成為雄性雄性：XY(異配性別異配性別)，產(chǎn)生，產(chǎn)生2種的配子（分別含種的配子（分別含X和和Y）；）；雌性雌性：XX(同配性別同配性別)，產(chǎn)生，產(chǎn)生1種配子（含種配子（含X ）。）。性比一

3、般是性比一般是1:1。2.XO型：型：與與XY型相似，但只有一條性染色體型相似，但只有一條性染色體X；染色體組成：染色體組成：雄性雄性： XO（不成對），（不成對），2種類型的配子（含種類型的配子（含X和不含性染色體）；和不含性染色體）；雌性：雌性：XX，產(chǎn)生，產(chǎn)生1種配子（含種配子（含X ） 。如：如：蝗蟲、蟋蟀蝗蟲、蟋蟀。果蠅的常染色體和性染色體果蠅的常染色體和性染色體6.1.1性染色體性染色體3.雌雜合型雌雜合型(ZW型型)：兩種性染色體分別為兩種性染色體分別為Z、W染色體；染色體；染色體組成染色體組成雌性雌性：ZW(異配性別異配性別)，產(chǎn)生，產(chǎn)生2種配子（分別含種配子（分別含Z和和W

4、）；）；雄性雄性：ZZ(同配性別同配性別)，產(chǎn)生，產(chǎn)生1種配子（種配子（ Z ）。）。性比一般是性比一般是1:1。*6.1.2遺傳平衡與性別決定遺傳平衡與性別決定1.1.果蠅性別決定畸變果蠅性別決定畸變由由X X染色體與常染色體的染色體與常染色體的組成比例決定組成比例決定。其中：。其中：X:A=1X:A=1 雌性雌性 X:A=0.5X:A=0.5 雄性雄性X:A1X:A1 超雌性超雌性 X:A0.5X:A0.5 超雄性超雄性0.5X:A10.5X:A1 中間性中間性(inter sex)表：果蠅染色體的比例及其對應的性別類型表：果蠅染色體的比例及其對應的性別類型性別類型性別類型XAX:A性別類

5、型性別類型XAX:A超雌超雌321.50中間性中間性340.75431.33230.67雌性雌性441.00雄性雄性120.50331.00240.50221.00超雄超雄130.33例：果蠅的例：果蠅的XXXO兩性嵌合體兩性嵌合體果蠅：果蠅：XX+X0兩性嵌合體。由受精卵第一次分裂，兩性嵌合體。由受精卵第一次分裂，丟失一條丟失一條X染色體所產(chǎn)生的。紅眼位于性染色體上。染色體所產(chǎn)生的。紅眼位于性染色體上。*6.1.3性別決定畸變性別決定畸變1.人類性別決定畸變?nèi)祟愋詣e決定畸變.對人類畸變現(xiàn)象的研究表明：對人類畸變現(xiàn)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與果蠅不同，人類的性別主要

6、取決于是否存在Y染色體染色體。幾種常見的畸變現(xiàn)象：幾種常見的畸變現(xiàn)象：XO：表現(xiàn)為女性，但出現(xiàn)：表現(xiàn)為女性，但出現(xiàn)唐納氏唐納氏(Turners)綜合癥綜合癥；XXY：表現(xiàn)為男性，但出現(xiàn)：表現(xiàn)為男性，但出現(xiàn)克氏克氏(Klinefelters)綜合癥綜合癥；XYY：表現(xiàn)為男性。：表現(xiàn)為男性。XO型型(2n=45)：唐納氏唐納氏(Turners)綜合癥綜合癥性別為性別為女性女性，身材矮，身材矮小小(120-140cm)，蹼，蹼頸、肘外翻和幼稚型頸、肘外翻和幼稚型生殖器官；部分表現(xiàn)生殖器官；部分表現(xiàn)為智力低下；卵巢發(fā)為智力低下；卵巢發(fā)育不全、無生育能力。育不全、無生育能力。XXY型型(2n=47)：克

7、氏克氏(Klinefelters)綜合癥綜合癥性別為性別為男性男性，身材，身材高大，第二性征類高大，第二性征類似女性，一般智力似女性，一般智力低下，睪丸發(fā)育不低下，睪丸發(fā)育不全、無生育能力。全、無生育能力。XYY型型(2n=47)性別為性別為男性男性，智力稍差，智力稍差(也有智力高于一般也有智力高于一般人的人的)、較粗野、進攻性強，有生育能力。、較粗野、進攻性強，有生育能力。*6.1.4其它類型的性別決定其它類型的性別決定1. 染色體組倍數(shù)性決定染色體組倍數(shù)性決定蜜蜂等膜翅目的昆蟲：性別取決于染色體組的倍蜜蜂等膜翅目的昆蟲：性別取決于染色體組的倍數(shù)性，并受到環(huán)境影響。數(shù)性，并受到環(huán)境影響。雄蜂

8、為雄蜂為單倍體單倍體，孤雌生殖產(chǎn)生，形成配子時不，孤雌生殖產(chǎn)生，形成配子時不進行減數(shù)分裂；進行減數(shù)分裂；雌蜂雌蜂(蜂王蜂王)為二倍體，受精卵發(fā)育而來，并在為二倍體，受精卵發(fā)育而來，并在幼蟲期得到足夠的蜂王漿幼蟲期得到足夠的蜂王漿(5天天)；如果幼蟲期；如果幼蟲期僅得到僅得到2-3天天蜂王漿則發(fā)育為工蜂。蜂王漿則發(fā)育為工蜂。2. 植物性別決定植物性別決定1）種子植物雖有雌雄性別的不同，但多數(shù)為雌雄種子植物雖有雌雄性別的不同，但多數(shù)為雌雄同花、雌雄同株異花。同花、雌雄同株異花。2）有些植物屬于有些植物屬于雌雄異株雌雄異株，如，如大麻、菠菜、蛇麻、大麻、菠菜、蛇麻、番木瓜、石刁柏、銀杏番木瓜、石刁柏

9、、銀杏等。等。3）也可能是由）也可能是由少數(shù)幾對等位基因少數(shù)幾對等位基因控制的個體性別?？刂频膫€體性別。例：例：Bababa ：導致雌花序不能正常發(fā)育形成；：導致雌花序不能正常發(fā)育形成；Tsts：導致雄花序不能正常發(fā)育：導致雄花序不能正常發(fā)育(發(fā)育成發(fā)育成頂端頂端雌花序雌花序)。2. 植物性別決定植物性別決定其中：蛇麻、菠菜：雌其中：蛇麻、菠菜：雌XX，雄，雄XY；銀杏（見上圖）：雌銀杏（見上圖）：雌ZW，雄，雄ZZ。2. 植物性別決定植物性別決定1)Ba_Ts_ :正常雌雄同株正常雌雄同株2)Ba_tsts:頂端和葉腋都生長雌花序頂端和葉腋都生長雌花序3)babaTs_:僅有雄花序僅有雄花序

10、4)babatsts 僅僅頂端頂端有有雌雌花序花序玉米適宜組合可使雌雄同株玉米適宜組合可使雌雄同株雌雄異株雌雄異株 親代親代 babatsts() babaTsts() (僅有雄花序僅有雄花序)babaTsts : abatsts(頂端有雌花序頂端有雌花序) 1 : 13.環(huán)境對性別的影響與決定環(huán)境對性別的影響與決定環(huán)境對性別決定的作用主要表現(xiàn)在環(huán)境對性別決定的作用主要表現(xiàn)在遺傳作用遺傳作用的基的基礎(chǔ)上的礎(chǔ)上的修飾性作用修飾性作用；例：；例：蜂王蜂王()與工蜂形成的差異；與工蜂形成的差異；牝牝(pn)雞司晨現(xiàn)象；（激素的影響）雞司晨現(xiàn)象；（激素的影響）性反轉(zhuǎn)（性反轉(zhuǎn)（sex reversal）

11、：由雌性變成雄性，）：由雌性變成雄性，或由雄性變雌性的現(xiàn)象?；蛴尚坌宰兇菩缘默F(xiàn)象。少數(shù)情況下，環(huán)境也會少數(shù)情況下，環(huán)境也會超越遺傳作用而超越遺傳作用而決定性別決定性別：有些蛙類性別決定是有些蛙類性別決定是XY型：蝌蚪在型：蝌蚪在20以以下環(huán)境發(fā)育時性別由其性染色體決定；但在下環(huán)境發(fā)育時性別由其性染色體決定；但在30條件下條件下XX和和XY個體均會發(fā)育成雄性個個體均會發(fā)育成雄性個體。體。6.2 性連鎖性連鎖(sex linkage)6.2.1果蠅眼色基因果蠅眼色基因W/w的遺傳的遺傳6.2.2其它物種的性連鎖遺傳其它物種的性連鎖遺傳1.人類人類X染色體性連鎖遺傳染色體性連鎖遺傳2. ZW性別決定

12、型的性別決定型的Z染色體性連鎖遺染色體性連鎖遺傳傳6.2 性連鎖性連鎖(sex linkage)性連鎖性連鎖/伴性遺傳伴性遺傳(sex-linked inheritance) ：指位于性染色體上的基因所控制的某些性狀總是指位于性染色體上的基因所控制的某些性狀總是伴隨性伴隨性別而遺傳別而遺傳的現(xiàn)象；特指的現(xiàn)象；特指X或或Z染色體上基因的遺傳。染色體上基因的遺傳。1910年摩爾根等在研究年摩爾根等在研究果蠅果蠅性狀遺傳時最先發(fā)現(xiàn)性狀遺傳時最先發(fā)現(xiàn)性連鎖現(xiàn)象，研究結(jié)果同時還最終證明了基因位性連鎖現(xiàn)象，研究結(jié)果同時還最終證明了基因位于染色體上。于染色體上。果蠅的眼色不僅受果蠅的眼色不僅受pr+/pr基

13、因基因控制控制(紅眼對紫眼顯性紅眼對紫眼顯性)；還受還受另一對基因另一對基因W/w控制控制(紅眼對白眼為顯性紅眼對白眼為顯性)。6.2.1果蠅眼色基因果蠅眼色基因W/w的遺傳的遺傳果蠅眼色：紅眼果蠅眼色：紅眼(W)(W)對白眼對白眼(w)(w)為顯性；為顯性；P P： 紅眼紅眼( () )白眼白眼( () ) F F1 1：紅眼紅眼( () )紅眼紅眼( () )（近親繁殖）（近親繁殖）F F2 2： 紅眼紅眼 : : 白眼白眼( (/ /) )( () )解釋解釋：（：（假設(shè)）假設(shè)）眼色基因眼色基因(W, w)(W, w)位于位于X X染色體上，染色體上，而而Y Y染色體上沒有決定眼色的基因

14、，染色體上沒有決定眼色的基因，X Xw wY Y的表現(xiàn)型的表現(xiàn)型為白眼。為白眼。果蠅的眼色遺傳果蠅的眼色遺傳PF1F2果蠅眼色性連鎖遺傳的解釋果蠅眼色性連鎖遺傳的解釋果蠅眼色的測交試驗果蠅眼色的測交試驗為了證明為了證明F1中雌果蠅從父中雌果蠅從父本得到的是本得到的是帶帶w基因的基因的X染染色體色體(Xw)；摩爾根等進行；摩爾根等進行了下述測交試驗：了下述測交試驗：以以F1中的雌性果蠅為母中的雌性果蠅為母本；本；表型為白眼的雄果蠅表型為白眼的雄果蠅為為父本。父本。測交結(jié)果測交結(jié)果(Ft表現(xiàn)表現(xiàn))： F1 測交親本測交親本紅眼紅眼() 白眼白眼() (XWXw) (XwY) Ft 紅眼紅眼()(X

15、WXw) 紅眼紅眼()(XWY) 白眼白眼()(XwXw) 白眼白眼()(XwY)6.2.2其它物種的性連鎖遺傳其它物種的性連鎖遺傳1.人類人類X染色體性連鎖遺傳染色體性連鎖遺傳位于位于X染色體上的基因的遺傳均會表現(xiàn)出類似染色體上的基因的遺傳均會表現(xiàn)出類似果蠅眼色基因果蠅眼色基因W/w的遺傳現(xiàn)象；的遺傳現(xiàn)象；例如：例如：紅綠色盲紅綠色盲、A型血友病型血友病等。等。紅綠色盲紅綠色盲XBXBXbYXBYXBXbXBYXbXbXbYXBXb6.2.2其它物種的性連鎖遺傳其它物種的性連鎖遺傳2.ZW性別決定型的性別決定型的Z染色體性連鎖遺傳。染色體性連鎖遺傳。與與X染色體上基因的遺傳非常相似；染色體上

16、基因的遺傳非常相似；只是在與性別關(guān)系上是相反的。只是在與性別關(guān)系上是相反的。例：雞的蘆花條紋遺傳。例：雞的蘆花條紋遺傳。蘆花性狀蘆花性狀B非蘆花性狀非蘆花性狀b b為顯性為顯性 ZW性別決定型的性別決定型的Z染色體性連鎖遺傳染色體性連鎖遺傳6.3限性遺傳限性遺傳限性遺傳限性遺傳(sex-limited inheritance)：指位于指位于Y/W染色體上基因所控制的性狀，它們?nèi)旧w上基因所控制的性狀，它們只在異配性別上表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。只在異配性別上表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。1.位于位于Y/W染色體上的基因染色體上的基因(限性遺傳限性遺傳)：只出現(xiàn)在異配性別中只出現(xiàn)在異配性別中顯性、隱性都能表現(xiàn)。顯性、隱

17、性都能表現(xiàn)。2.位于位于X/Z染色體上的基因染色體上的基因(伴性遺傳伴性遺傳)：同配性別：成對存在，隱性基因可能不能表現(xiàn)同配性別：成對存在，隱性基因可能不能表現(xiàn)出來；出來；異配性別：成單存在，顯、隱性能直接表現(xiàn)。異配性別：成單存在，顯、隱性能直接表現(xiàn)。6.4從性遺傳從性遺傳從性遺傳從性遺傳( (sex-controlled inheritance) )：也稱為性影響遺傳也稱為性影響遺傳( (sex-influenced inheritance) )：控制性狀的基因位于常染色體上，：控制性狀的基因位于常染色體上，但其性狀表現(xiàn)但其性狀表現(xiàn)受個體性別影響的現(xiàn)象受個體性別影響的現(xiàn)象。從性遺傳的實質(zhì)：常染色體上基因所控制的性狀受到從性遺傳的實質(zhì)：常染色體上基因所控制的性狀受到性染色體遺傳背景性染色體遺傳背景和