性别决定及与性别有关的遗传课件PPT课件.ppt

1,第四章性别决定及与性别有关的遗传p209,本章要点4.1性别决定4.2伴性遗传4.3从性遗传和限性遗传4.4遗传的染色体学说的直接证明复习思考题,T.H.Morgan,2,本章要点,了解两性动物性别分化及遗传和环境对动物个体性别发育的影响；掌握性别决定理论及性别形成的机理；了解性别控制的研究方法和动态，明确动物性别控制的意义；掌握伴性遗传的规律及其在动物生产中的应用。理解伴性遗传、从性遗传、限性性状的概念；,3,4.1性别决定p209,4.1.1动物性别决定4.1.2植物性别决定4.1.3性别决定的剂量补偿4.1.4激素和环境条件对性别分化的影响4.1.5性别控制4.1.6人类性别畸形,4,4.1.1动物性别决定,4.1.1.1性染色体理论4.1.1.2遗传平衡与性别决定4.1.1.3染色体组倍数与性别4.1.1.4H-Y抗原与性别P2134.1.1.5性别决定基因,5,性染色体理论,性别是由性染色体决定的(二倍体动物)性染色体（sex-chromosome)p209常染色体:其余各对染色体，其形态、结构、大小都基本相同，统称为常染色体（autosome）。异配性别含两条异型性染色体的性别。同配性别含两条同型性染色体的性别性染色体类型,6,XY型（包括P210)：AA+XXA+XAA+XXA+X：AA+XYA+YAA+XYX0型（直翅目昆虫如蝗虫、蟋蟀、和蟑螂、花椒等）：AA+XXA+XAA+XXA+X：AA+X0A+0AA+X0,性染色体类型,7,ZW型（p210鸟类等）：AA+ZWA+WAA+ZWA+Z：AA+ZZA+ZAA+ZZZ0型（在鳞翅目昆虫中也有）：AA+Z0A+0AA+Z0A+Z：AA+ZZA+ZAA+ZZx、y和W三种性染色体(新月鱼）P211,8,4.1.1.2遗传平衡与性别决定X染色体和常染色体组数的比值(性指数)决定果蝇的性别（Bridges1932提出),雌,雄,9,10,后螠的性别决定：由生存的地点决定P218。蛙和某些爬行动物的性别决定：受环境温度的影响很大。,4.1.4.2外界环境条件的影响,11,在膜翅目昆虫中的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雄性单倍体，雌性为二倍体。,4.1.1.3染色体组倍数与性别,12,4.1.2植物性别决定,4.1.2.1性染色体决定性别（p214）4.1.2.2两对基因决定性别（P215玉米）4.1.2.3复等位基因决定性别（喷瓜）,13,4.1.2.2两对基因决定性别一般都是雌雄同株的农作物。如玉米,雌花由显性基因Ba控制雄花由显性基因Ts控制,14,4.1.3性别决定的剂量补偿,巴氏小体(性染色质)1949年Barr发现。由雌性哺乳动物体细胞中失活的X染色体在间期细胞核中呈异固缩状态（染色质高度螺旋化），形成直径约1m大小，贴近于核膜边缘的染色小体，又称为X染色质或性染色质。剂量补偿效应（dosagecompensationeffect）指具有两份或两份以上的基因量的个体与只有一份基因量的个体的基因表达趋于一致的遗传效应。Lyon假说（Lyonhypothesis1961,15,Lyon假说（Lyonhypothesis1961）,正常哺乳动物的体细胞中，两条X染色体中只有一条在遗传上有活性，另一条在遗传上无活性。失活是随机的。在同一哺乳动物的体细胞中，有些父源X染色体失活，有些为母源失活。失活发生在胚胎发育的早期。(人类在胚胎发育16天时)杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体(mosaic)证据：玳瑁猫,16,4.1.4激素和环境条件对性别分化的影响,4.1.4.1激素的影响牛怀雌雄双胎P217（牛的胎盘是共同的）性反转如母鸡司晨公鸡下蛋人类中性反转46XX的男性（部分Y染色体易位）46XY（部分Y缺失或基因突变）的女性。4.1.4.2外界环境条件的影响不论激素还是环境条件，只改变性别发育的方向，而不改变其性染色体组成。4.1.4.3环境条件与植物性别分化P218,17,4.1.5性别控制,精子分离法根据X、Y精子在某些物理化学性质上的差异（如表面抗原不同、质量的差异、电荷的差异等），用物理或化学的方法将其分开，再按人们的需要进行人工授精，从而获得所需要的个体。控制受精与胚胎发育的条件研究发现，酸性环境有利于Y精子授精，而碱性环境有利于X精子授精；用雄激素处理早期XX型胚胎，使之发育为可育的XX型雄性个体，那么该个体只能产生X精子。,18,4.1.6人类性别畸形,先天性睾丸发育不全（Klinefeltersyndrom）：又叫葛莱佛德氏症候群，患者是男性，但睾丸较小，精细管发育不全，无精子形成，常出现女性似的乳房，智能低下。进行细胞学检查发现，其染色体构型为44+XXY，有一个巴氏小体。先天性卵巢发育不全/卵巢退化症（Turnerssyndrom）：又叫杜纳氏症候群，患者是女性，但第二性征发育不良，卵巢完全缺乏或仅有少数结缔组织，原发性闭经；从外观上看，身材矮小，肘外翻，颈部有翼状赘片；先天性心脏病或智能低下。进行细胞学检查发现，其染色体构型为45X0或45XO与44+XX的嵌合体。,睾丸女性化(Testicularfeminingntiun)：患者具有女性的第一性征和第二性征，但腹腔内有未下降的睾丸，能产生精子并分泌正常数量的雄性激素，但没有输精管；阴道短、缺或盲泯，没有子宫和输卵管，先天性闭经。细胞学检查发现，其染色体数目正常，但X染色体上有一突变基因tfm。,20,XYY体：超雄，外貌象男性，比普通人身材高，性情粗暴孤僻，有的智力较高。生殖器发育不良，睾丸不下降，多数不育。染色体组型为44+XYY。多X女性：X染色体多至3条以上，又称超雌体。染色体组型为44+XXX或44+XXXX，体形正常，除智力较差和心理变态外，无其他症状。有月经、能生育，子女中个别出现XXY综合症外，一般均正常。多X男性：染色体组型为44+XXXY或44+XXXXY，表现男性，前者睾丸退化；后者智力发育不良，常常有斜视，眼间距宽，鼻梁扁平，有先天性心脏病，生殖器发育不良，较小。,21,4.2伴性遗传,4.2.1伴性遗传的概念4.2.2伴性遗传现象4.2.3伴性遗传的特点4.2.4伴性遗传的应用4.2.5Y染色体上的基因遗传4.2.6伴性遗传的意义,22,4.2.1伴性遗传的概念,不完全伴性基因X与Y或Z与W染色体上有一部分是同源的，该部分的基因互为等位基因，称为。它所控制的性状的遗传行为与常染色体遗传相同。,23,全雄基因位于Y染色体非同源部分的基因称为。伴性基因位于X或Z染色体上与Y或W染色体非同源部分的基因称为。伴性遗传指伴性基因所控制性状的遗传行为。又叫性连锁遗传（sex-linkedinheritance）。具体说来是指位于X或Z染色体上与Y或W染色体非同源部分的基因所控制性状的遗传行为称为。,4.2.1伴性遗传的概念,4.2.2伴性遗传现象,25,正交P红(X+X+)白(XwY)F1红(X+Xw)红(X+Y),反交P白(XwXw)红(X+Y)F1红(X+Xw)白(XwY),26,4.2.3伴性遗传的特点,正反交结果不一致。若配子同型的性别传递隐性伴性性状，则F1代表现交叉遗传现象。即父亲的性状传递给女儿，母亲的性状传递给儿子。或者外公的性状通过女儿在外孙上表现。出现假显性现象。,4.2.4伴性遗传的应用,鸡的伴性遗传与自别雌雄根据伴性遗传规律,选择易辨别的伴性性状品系作母系进行杂交,其后代可自别雄雌。,28,人类伴性遗传与疾病分析（2000多种）人类血友病的遗传（A型85%、B型P221）例：英国维多利亚女王正常基因X+血友病基因XhX+XhX+YX+X+，X+Xh和X+Y，XhYX+X+XhYX+Xh和X+YXhXhX+YX+Xh和XhY人类红绿色盲的遗传正常基因X+色盲基因Xb,为什么伴性遗传病男性患者远高于女性患者？,29,4.2.6伴性遗传的意义,理论意义为基因位于染色体上提供了直接证据，巩固了遗传的染色体理论。实践意义根据伴性遗传规律，可以预防某些伴性遗传疾病；利用伴性遗传规律来指导生产实践，如鸡的自别雄雌。,30,4.3从性遗传和限性遗传,4.3.1从性遗传从性遗传：因为控制从性性状的基因位于常染色体上，所以正反交结果相同，由于内分泌等因素的影响，其性状只在一种性别中表现，或者在一种性别为显性，另一性别为隐性，即基因在不同的性别中表达不同。这种遗传现象称从性遗传。从性遗传现象：例如1人类头发的早秃bb秃发Bb秃发正常BB正常,31,从杂交结果看，F1代雄性有角而雌性无角；F2代中有角无角=31，中有角无角=13。,例2绵羊角的遗传,32,限性遗传（sex-limitedtraits）：指只在某一种性别表现的性状，控制此类性状的基因多数位于常染色体上，也有少部分位于性染色体上。基因在两种性别中都存在，但性状只在一种性别中表现，限性遗传的性状常和第二性征或性激素有关。限性遗传现象例如1：子宫阴道积水基因在常染色体上，但只在女性表达例如2毛耳的基因在Y染色体上，仅在男性表达。又称为限雄遗传。,4.3.2限性遗传,33,4.4遗传的染色体学说的直接证明1903年Stton和Boveri提出染色体假说遗传因子在染色体上1910年摩尔根把白眼基因定位在X染色体上。1916年摩尔根的学生Bridges所发现的果蝇X染色体不分开现象直接证明了遗传的染色体学说。4.4.1实验4.4.2实验结果分析4.4.3实验结果细胞学验证,34,4.4.1实验XwXwX+Y,XwX+XwY红眼白眼X+Y,（不育）,红眼白眼红眼白眼,（可育）,正常,(初级例外1/2000),92%正常,4%次级例外,白眼雌蝇与红眼雄蝇交配，子代出现小数例外个体(初级例外)，它们是偏母的白眼雌蝇和偏父的红眼雄蝇。初级例外的白眼雌蝇与正常红蝇交配,子代又出现例外-次级例外,35,4.4.2实验结果分析Bridges假定：极小数初级卵母细胞的减数分裂不正常，一对X染色体在减后期时不分向两极，而是进入同一极或全部进入次级卵母细胞，这样就得到两个X的卵细胞；或全部进入第一极体，这样就得到没有X的卵细胞。这种现象叫做X染色体不分开。Y染色体对果蝇的性别不起作用，Y染色体只在雄蝇中与精子的发生有关，因为Y染色体上带有精子生成的基因，所以无Y的雄蝇是不育的。,36,产生初级例外个体：偏母的白眼雌蝇和偏父的红眼雄蝇。,初级例外个体的生成过程,37,白眼雌蝇XXY在减数分裂时的分离方式第一种XX配对第二种XY配对,XY,X,XX,X,Y,XY,XXY,XXY,42%,42%,4%,4%,4%,4%,86%,16%,38,次级例外的生成过程XwXwYX+Y,39,4.