性別決定及性連鎖

性別決定及性連鎖第1頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四性別發(fā)育必須經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段：性別決定，是指細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)對(duì)性別的作用，它在受精的一瞬間就決定了；性別分化，是在性別決定的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)一定內(nèi)外環(huán)境的相互作用發(fā)育為一定性別的表現(xiàn)型。第2頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)

性別決定第3頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、性染色體決定的性別性染色體(sexchromosome)成對(duì)染色體中直接與性別決定有關(guān)的一個(gè)或一對(duì)染色體。成對(duì)性染色體往往是異型的：形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、功能上都有所不同。常染色體(autosome,A)同源染色體是同型的。第4頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四雄雜合型(XY型)：兩種性染色體分別為X、Y；雄性個(gè)體的性染色體組成為XY(異配子性別)，產(chǎn)生兩種類(lèi)型的配子，分別含X和Y染色體；雌性個(gè)體則為XX(同配子性別)，只產(chǎn)生一種配子，含X染色體。性比一般是1:1。部分昆蟲(chóng)如蝗蟲(chóng)、蟋蟀的雄性個(gè)體只有一條X染色體，它產(chǎn)生含X染色體和不含性染色體兩種類(lèi)型的配子，稱(chēng)為XO型。第5頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第6頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四女性男性人類(lèi)男性和女性的染色體核型第7頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人類(lèi)Y性染色體的精細(xì)結(jié)構(gòu)第8頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四XY型生物雌雄交配后代的性比第9頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四XO型生物雌雄交配后代的性比第10頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人類(lèi)的性別畸形：Klinefelter綜合征：染色體組成為44A+XXY。患者外貌男性，身長(zhǎng)較一般男性高，但睪丸發(fā)育不全，無(wú)精子形成，無(wú)生育能力。智能一般較差。

XYY個(gè)體：染色體組成為44A+XYY。外貌男性，癥狀類(lèi)似Klinefelter患者。智能稍差，也有智能高于一般的。據(jù)說(shuō)這種人有反社會(huì)行為，有生育能力。Turner綜合征：染色體組成為44A+XO。患者外貌像女性，身長(zhǎng)較一般女性矮，第二性征發(fā)育不良，卵巢發(fā)育不完全，無(wú)生育能力。智能低下，但也有智能正常的。第11頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四雌雜合型(ZW型)：兩種性染色體分別為Z、W染色體；雌性個(gè)體性染色體組成為ZW(異配子性別)，產(chǎn)生兩種類(lèi)型的配子，分別含Z和W染色體；雄性個(gè)體則為ZZ(同配子性別)，只產(chǎn)生一種配子含Z染色體。性比一般是1:1。部分動(dòng)物的雌性個(gè)體只有一條Z染色體，它產(chǎn)生含Z染色體和不含性染色體兩種類(lèi)型的配子，稱(chēng)為ZO型。第12頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、染色體組倍數(shù)決定的性別生物個(gè)體的性別取決于染色體組的倍數(shù)，即與是否受精有關(guān)。如密蜂、螞蟻受精卵發(fā)育為二倍體(2n)為雌性；孤雌生殖發(fā)育的單倍體(n)則為雄性。第13頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、遺傳平衡與性別決定由于性染色體的增加或減少，引起性染色體與常染色體兩者正常的平衡關(guān)系受到破壞，而引致性別的變化。如果蠅體細(xì)胞內(nèi)X染色體數(shù)目與常染色體組數(shù)的比例同性別有密切關(guān)系：X:A=1→正常雌性或多倍體雌性；X:A=0.5→正常雄性或多倍體雄性；X:A＞1.0→超雌性；X:A＜0.5→超雄性；X:A=0.5~1.0→中間性。第14頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第15頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、性別決定基因在動(dòng)物性別分化過(guò)程中，Y染色體上存在著睪丸決定因子基因(TDF)，它決定了原生殖嵴向睪丸方向分化。第16頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1987年，Page等在Y染色體短臂上發(fā)現(xiàn)一個(gè)鋅指蛋白基因ZFY，位于1區(qū)的1A2小區(qū)內(nèi)。1989年，Palmer等在Y染色體短臂1A1小區(qū)發(fā)現(xiàn)了Y染色體性別決定區(qū)SRY。1990年，Sinclair等克隆到人的SRY基因，即TDF基因。第17頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四SRY基因在Y染色體上的位置(左圖)以及SRY蛋白與DNA分子的結(jié)合(右圖)第18頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、植物的性別決定性染色體決定性別：植物的性別差異不如動(dòng)物明顯。種子植物雖有雌雄性別的不同，但多為雌雄同花或雌雄異花同株，但也存在雌雄異株植物，如女婁菜、石刁柏、番木瓜、蛇麻草、菠菜、銀杏、楊樹(shù)、杜仲等。據(jù)研究，女婁菜、蛇麻草等的性別組成為XY型，其中花椒、波葉薯蕷等為XO型；麝香草莓等的性別組成為ZW型。而大多數(shù)雌雄異株植物還未發(fā)現(xiàn)性染色體。第19頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四兩對(duì)基因決定性別：玉米通常表現(xiàn)為雌雄同株異花，偶見(jiàn)純雌株或雄株。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，玉米性別決定是受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制的，其中葉腋有雌花序(Ba)對(duì)無(wú)雌花序(ba)為顯性；頂端有雄花序(Ts)對(duì)無(wú)雄花序(ts)為顯性。當(dāng)Ba基因突變?yōu)閎a基因時(shí)，一對(duì)純合隱性基因baba就會(huì)使植株不能長(zhǎng)雌花序而成為雄株，因此雄株的基因型為babaTsTs或babaTsts。第20頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四當(dāng)Ts基因突變?yōu)閠s基因時(shí)，除葉腋長(zhǎng)有雌花序外，一對(duì)純合隱性基因tsts就會(huì)使植株的雄花序成為雌花序并能受精結(jié)實(shí)，植株的基因型為BaBatsts或Babatsts。當(dāng)ba和ts都為隱性純合時(shí)，植株成為僅頂端有雌花序的雌株，基因型為babatsts。第21頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四玉米的性別第22頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四六、性別分化與環(huán)境條件營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)性別及其性別分化的影響

蜜蜂受精卵孵化后的幼蟲(chóng)，如果只吃2～3天的蜂王漿，將來(lái)發(fā)育成工蜂(2n)，是不育的。如果幼蟲(chóng)吃到5～6天的蜂王漿，將來(lái)發(fā)育成可育的蜂王(2n)。在黃瓜苗期時(shí)，適當(dāng)多施氮肥，可以提高雌花的分化率，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)條件起著重要的作用。第23頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四激素對(duì)性別及其性別分化的影響用100～150×10-6的乙烯利(Ethephon)處理黃瓜苗期的葉面，可以提高雌花的分化率；相反，采用適宜濃度的赤霉素(GA3)處理則可提高雄花的分化率。在雞群中常有母雞啼鳴的現(xiàn)象，這是由于母雞卵巢退化或消失，促使其精巢發(fā)育并分泌雄性激素的緣故。但這種轉(zhuǎn)性的母雞性染色體仍然是ZW型。第24頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四溫度、光照對(duì)性別及其性別分化的影響如果在降低夜間溫度和縮短光照，均可提高南瓜雌花的分化率。在某些XY型的蛙類(lèi)中，若讓蝌蚪在20℃發(fā)育，雌、雄蛙的比例約1:1；若讓蝌蚪在30℃以上發(fā)育，全部成為雄蛙，說(shuō)明溫度的變化可以改變性別的發(fā)育方向，但遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化。第25頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)

性連鎖第26頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、伴性遺傳伴性遺傳(sex-linkedinheritance)：性染色體除攜帶決定性別的基因外，也攜帶有決定其他性狀的基因，因此這些位于性染色體上的基因所決定的性狀總是伴隨著性別而遺傳。它是連鎖遺傳的一種特殊表現(xiàn)形式。第27頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四半合基因(hemizygousgene)：異型性染色體的形態(tài)和質(zhì)量各不相同，其中一部分是同源的，該部分的基因是互為等位的，其控制的性狀的遺傳行為與常染色體基因控制的行裝相同；另一部分是非同源的，該部分基因就不能互為等位，兩者無(wú)配對(duì)關(guān)系和功能上的聯(lián)系，這些基因稱(chēng)為半合基因。半合基因在成單存在的情況下，非同源部分的隱性基因也能表現(xiàn)出來(lái)。XY全雄基因不完全伴性基因伴性基因第28頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.果蠅眼色的伴性遺傳伴性遺傳是摩爾根等人于1910年首先在果蠅中發(fā)現(xiàn)的。他們?cè)诩兎N紅眼果蠅的群體中發(fā)現(xiàn)個(gè)別白眼個(gè)體。第29頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅交配，F(xiàn)1都是紅眼。讓F1互交得到F2，F(xiàn)2中雌果蠅全部是紅眼，雄果蠅中則紅眼:白眼=1:1。摩爾根等人認(rèn)為：控制眼色的基因位于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的基因。紅眼(X+)對(duì)白眼（Xw）為顯性，在親本中，白眼雄果蠅的基因型為XwY，紅眼雌果蠅的基因型為X+X+。第30頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四果蠅眼色的遺傳第31頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.人類(lèi)的伴性遺傳在人類(lèi)中，已知有100多個(gè)基因位于X染色體上，其中有些為隱性致病基因，如紅綠色盲、A型血友病和魚(yú)鱗癬等，與果蠅眼色遺傳具有同樣的機(jī)制。第32頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人類(lèi)紅綠色盲的遺傳(Ⅰ)第33頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人類(lèi)紅綠色盲的遺傳(Ⅱ)第34頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.雞的伴性遺傳蘆花雞(羽毛有黑白相間的橫紋)的蘆花基因(B)對(duì)非蘆花基因(b)為顯性，位于Z染色體上，而W染色體上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的等位基因。

第35頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四蘆花雞的伴性遺傳第36頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.Y染色體上的基因遺傳Y染色體上基因很少，而X上又沒(méi)有相應(yīng)的等位基因，因此無(wú)論是顯性還是隱性都可以表達(dá)。在人類(lèi)中Y-連鎖唯一的例子就是毛耳，即成年男性外耳道中長(zhǎng)出叢生硬毛，長(zhǎng)約2～3cm，伸于耳孔之外。在魚(yú)類(lèi)中，如背鰭上的斑點(diǎn)就屬于Y連鎖遺傳。第37頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四印度的一個(gè)毛耳家族，即成年男性外耳道中長(zhǎng)出叢生硬毛，長(zhǎng)約2～3cm，伸于耳孔之外第38頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四伴性遺傳的研究意義理論意義：為基因位于染色體上提供了依據(jù)。實(shí)踐意義：預(yù)防某些伴性遺傳疾病的發(fā)生；進(jìn)行雌雄鑒別，如養(yǎng)雞業(yè)。第39頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、從性遺傳從性遺傳(sex-influenceddominance)：是指基因在常染色體上，但由于受到性激素的作用，基因在不同性別中表達(dá)有差異。如人類(lèi)頭發(fā)的早禿這一性狀就屬于從性顯性遺傳。帶有這個(gè)基因(b)的雜合體只在男性中出現(xiàn)早禿的表型，在