5第五章性別決定和伴性遺傳BU

第五章

性別決定與伴性遺傳第一節(jié)、性別決定第二節(jié)、伴性遺傳第三節(jié)、遺傳的染色體學(xué)說的直接證明第五章性別決定與伴性遺傳雌雄性別是生物界的普遍現(xiàn)象之一。性別的形成是個(gè)體遺傳根底與環(huán)境因素相互作用的結(jié)果，它包括性別決定和性別分化兩個(gè)過程。性連鎖性狀的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)而表現(xiàn)出特有的規(guī)律。性別存在的意義在于生物體可以以有性生殖的方式繁衍，其結(jié)果是使生物體能儲存大量的變異，這一點(diǎn)在生物進(jìn)化的歷程中是至關(guān)重要的。第一節(jié)、性別決定一、性染色體性染色體(sexchromosome)成對染色體中直接與性別決定有關(guān)的一個(gè)或一對染色體。成對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。果蠅的常染色體與性染色體果蠅的常染色體和性染色體人類xy染色體xy配對區(qū)配對區(qū)分化區(qū)分化區(qū)二、遺傳型性別決定系統(tǒng)〔一〕性染色體決定性別1.雄雜合型(XY型)：兩種性染色體分別為X、Y；性比一般是1:1。哺乳類、某些昆蟲、魚、兩棲類、雌雄異株植物……Thetraditionalhumankaryotypesderivedfromanormalfemaleandanormalmale.2.雌雜合型(ZW型)：兩種性染色體分別為Z、W染色體；性比一般是1:1。鱗翅目昆蟲，某些兩棲類、爬行類、鳥類3、XO型：♀XX；♂XO。直翅目昆蟲：蟋蟀、蟑螂、蝗蟲〔♀2n=22+XX，♂2n=22+X〕、虱子〔♀2n=10+XX，2n=10+X〕；植物：花椒，山椒、薯芋。4、ZO型：♀ZO；♂ZZ。鴨子〔♀2n=78+Z，♂2n=78+ZZ〕〔二〕性指數(shù)決定性別性指數(shù)：性染色體X和常染色體組數(shù)A的比。果蠅的性別決定是由X染色體與常染色體的組成比例決定。其中：X:A=1雌性 X:A=0.5雄性X:A大于1的個(gè)體將發(fā)育成超雌性，小于0.5時(shí)發(fā)育成超雄性，介于兩者那么為間性(intersex)；并伴隨著生活力、育性下降。性別類型性染色體X染色體數(shù)目常染色體組數(shù)性指數(shù)X/A果蠅♂XY12A0.5♀XX22A1

超雌(不成活)XXX32A1.5♀XXY22A1♂XO12A0.5♂XYY12A0.5

超雄XO13A0.33果蠅性指數(shù)與性別的關(guān)系〔三〕染色體組倍性決定性別：無明顯的性染色體。蜜蜂、螞蟻、黃蜂等膜翅目昆蟲等。蜜蜂：2n=32蜂皇或工蜂n=16雄峰蜜蜂性別決定〔四〕基因決定性別少數(shù)幾對等位基因控制的個(gè)體性別。例如：正常情況下玉米為雌雄同株異花。Ba基因突變會導(dǎo)致雌花序不能正常發(fā)育；Ts基因突變會導(dǎo)致雄花序不能正常發(fā)育(發(fā)育成頂端雌花序)。玉米噴瓜三、環(huán)境決定性別后螠的性決定偶然時(shí)機(jī)決定性別自由游泳的幼蟲－－中性落在海底－－雌蟲落在雌蟲口吻上－－雄蟲從雌蟲上取下－－中間性〔雄性的程度由其在雌蟲吻部停留的時(shí)間決定〕后螠的性決定四、性別分化性別分化是受精卵在性決定的根底上，進(jìn)行雄性或雌性分化和發(fā)育的過程?！惨弧惩饨绛h(huán)境條件對性別分化的影響營養(yǎng)條件對性別分化的影響蜜蜂溫度上下決定性別發(fā)育的方向某些蛙類：♂XY；♀XX20℃：♂:♀=1:130℃：♂:♀=1:0；但♂XY：♀XX＝1：1日照長短對性別分化的影響大麻：♂XY；♀XX長日照〔夏季〕播種：正常短日照〔尤其12月份于溫室中〕：50－90%的♀株→♂株四、性別分化〔二〕激素對性別分化的影響牛雞〔牝雞司晨〕〔性反轉(zhuǎn)〕人〔性反轉(zhuǎn)〕?廣陽雜記?“長沙有李氏女，年將二十，許字人矣，忽變男子，往退婚，夫家以為詐，訟之官，官令隱婆驗(yàn)之，果男子矣。〞睪丸女性化基因突變對性別分化的影響睪丸女性化家系x+xtfx+xtfx+xtfxtfyxtfyxtfyxtfyxtfy原因：X染色體上的雄性激素受體蛋白基因突變了。突變基因〔睪丸女性化基因，tf〕的產(chǎn)物不能與雙氫睪丸酮結(jié)合形成復(fù)合體，無法進(jìn)入靶細(xì)胞與特定DNA序列作用〔某些性分化相關(guān)基因不能轉(zhuǎn)錄〕。xtfyx+xtfx+xtf第二節(jié)、伴性遺傳

伴性遺傳(sex-linkedinheritance)：

也稱為性連鎖(sexlinkage)，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(xiàn)象。一、果蠅的伴性遺傳果蠅紅眼白眼實(shí)驗(yàn)一PF1F2♂♂♂♀♀♀×245910117822:1:1實(shí)驗(yàn)二♀♀♀♂♂♂PF1×來自實(shí)驗(yàn)一F112913288861:1:1:1實(shí)驗(yàn)三♀♂♀♂×PF11：1來自實(shí)驗(yàn)二F1X連鎖遺傳的規(guī)律當(dāng)同配性別傳遞純合顯性基因時(shí)，F(xiàn)1雌、雄個(gè)體都為顯性性狀。F2性狀的別離呈現(xiàn)3顯性：1隱性；性別的別離呈現(xiàn)1：1。當(dāng)同配性別傳遞純合隱性基因時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)交叉遺傳，即母親的性狀傳給兒子，父親的性狀傳給女兒。F2性狀與性別的比均為1：1。二、人的伴性遺傳

〔一〕X連鎖遺傳X連鎖隱性遺傳的特點(diǎn)：1.有病的人〔幾乎〕都是男性。2.一般表現(xiàn)為隔代遺傳和交叉遺傳。3.男性患者的女兒雖然是正常，但可生下有病的外孫。4.雙親無病時(shí)，兒子可能發(fā)病女兒正常。例：色盲，血友病等。X連鎖顯性遺傳的特點(diǎn)：抗維生素D佝僂病〔VitaminDresistantrickets〕(1)患者女性多于男性；(2)每代都有患者；(3)男性患者的女兒都為患者；(4)女性患者的子女患病的時(shí)機(jī)為1/2。佝僂---“O,x〞型腿佝僂---雞胸、漏斗胸人類的Y連鎖遺傳限性遺傳(sex-limitedinheritance)：毛耳〔hairyears〕〔二〕限性遺傳限性遺傳(sex-limitedinheritance)：當(dāng)某個(gè)或某些基因存在時(shí)，不管其是常染色體基因還是性染色體基因，它們控制的性狀只在一種性別中表現(xiàn)，而在另一性別中不表現(xiàn)，這樣的性狀叫限性性狀。限性性狀的遺傳方式叫限性遺傳。限性遺傳的性狀常和第二性征或性激素有關(guān)。例：人的毛耳，子宮陰道積水癥，母雞的抱窩習(xí)性等?！踩硰男赃z傳從性遺傳(sex-controlledinheritance)：

也稱為性影響遺傳(sex-influencedinheritance)：控制性狀的基因位于常染色體上，但其性狀表現(xiàn)受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象。從性遺傳的實(shí)質(zhì)是常染色體上基因所控制的性狀受到性染色體遺傳背景和生理環(huán)境(內(nèi)分泌等因素)的影響。例：綿羊角的遺傳，人的禿頂?shù)?。綿羊角的從性遺傳而H/h基因位于常染色體上。人的禿頭性狀也表現(xiàn)為類似的遺傳現(xiàn)象。

從性遺傳

類型范例 基因型 表型

♀ ♂從性顯性人類早禿 b+b+

正常 正常 b+b 正常 早禿 bb 早禿 早禿從性顯性 綿羊長角 h+h+

有角 有角 h+h 無角 有角 hh 無角 無角從性隱性 雞羽形態(tài) h+h+

雌羽 雌羽 h+h 雌羽 雌羽 hh 雌羽 雄羽

三、雞的伴性遺傳四、高等植物的伴性遺傳女婁菜葉型的遺傳：闊葉〔B基因控制〕和細(xì)葉〔b基因控制〕♀：XX，♂XYP♀闊葉×細(xì)葉♂♀闊葉×闊葉♂F1闊葉♂♀闊葉、闊葉♂、細(xì)葉♂第三節(jié)染色體學(xué)說的直接證據(jù)一、果蠅X染色體不分開現(xiàn)象布里吉斯〔Bridges,C〕發(fā)現(xiàn)X染色體的不別離現(xiàn)象〔1916年〕

P白眼♀×紅眼♂(XwXw

)

(X+Y)

紅眼♀白眼♂紅眼不育♂

白眼♀×紅眼♂正常初級例外(X+Y)

紅眼♀白眼♂紅眼可育♂白眼♀96％正常4％次級例外

圖5-16果蠅眼色遺傳的初級例外和次級例外

初級例外白眼雌蠅〔XwXwY〕與正常紅眼雄蠅雜交結(jié)果♂♀X+(50%)Y(50%)X-Y配對（16%）XwXw(4%)Y(4%)X+XwXw(2%,死亡)XwXwY(2%白眼♀)次級例外子代（4%）（另外4%死亡）X+Y(2%,紅眼♂可育)YY(2%,死亡)Xw(4%)XwY(4%)X+Xw(2%,紅眼♀)XwY(2%白眼♂)呈交叉遺傳的“正常的”子代個(gè)體（92%X+XwY(2%,紅眼♀)XwYY(2%白眼♂)X-X配對(84%)XwY(42%)Xw(42%)X+XwY(21%,紅眼♀)XwYY(21%白眼♂)X+Xw(21%,紅眼♀)XwY(21