性染色体和伴性遗传

第三节性别决定与伴性遗传 请你思考 1 为什么人类有男女性别之分 男人与女人的机体结构和气质有显著的差异2 产生男女性别差异的根本原因是什么 遗传物质的差别决定的3 你知道人类红绿色盲的遗传方式吗 一 染色体组型 染色体组型又称染色体核型 某种生物体细胞的全部染色体2 按其形态特征进行配对 分组和排列而构成的图像3 确定染色体组型的步骤 对细胞有丝分裂中期染色体显微摄影 测量图片上染色体的大小 形状和着丝粒的位置 将染色体剪贴 配对 分组和排队 高倍显微镜下男性染色体 高倍显微镜下女性染色体 人类染色体 人类染色体分组图 正常男性染色体分组图 正常女性染色体分组图 http imbs massey ac nz genetic damage humans htm 常染色体和性染色体 常染色体 在雌性和雄性个体体细胞中相同的 与性别无关的染色体 性染色体 在雌性和雄性个体体细胞中不同的 决定性别的染色体 男性 22对常染色体 XY 异型 女性 22对常染色体 XX 同型 表示方法1 核型 46 XX XY 2 染色体的分组 Y非同源区段 XY 3 人类性染色体 X Y同源区段 X非同源区段 二 性别决定 主要方式 1 XY型性别决定的生物 很多种昆虫 某些鱼类和两栖类 所有的哺乳动物 很多雌雄异体的植物 如菠菜 大麻等 人的性别决定方式 XY型 配子 22条 X 22条 Y 22条 X F 1 1 比值 P 2 鸟类和蛾蝶类的性别决定方式 ZW型 Z Z W 1 1 比值 F 与XY型性别决定方式有何区别 ZZ ZW 配子 P 3 染色体组的倍数决定性别 蜜蜂受精卵 雌蜂 蜂王和工蜂 2N卵细胞 雄蜂N 4 x o型蝗虫 比较XY型与ZW型 XY型 ZW型 图解 方式 性染色体组合方式 雌性体细胞含一对同型性染色体 雄性体细胞含一对异型性染色体 雄性体细胞含一对同型性染色体 雌性体细胞含一对异型性染色体 子代性别 决定于父本 决定于母本 2 人的性别决定是在A 胎儿出生时B 胎儿发育过程中C 合子卵裂时D 受精的瞬间 D 受精的瞬间 1 人的性别从根本上讲决定于A性器官B性染色体C性激素D性腺 B性染色体 3 猴的下列各组细胞中 肯定都有Y染色体的是A受精卵和次级精母细胞B精子和雄猴的肠上皮细胞C初级精母细胞和雄猴的神经元D受精卵和初级精母细胞 三 伴性遗传 果蝇的白眼性状遗传 F1红眼果蝇既然是杂合体 为什么F2雌果蝇中没有出现白眼性状的个体 摩尔根的经典实验 2 摩尔根的假设 白眼基因 w 是隐性基因 W w位于X染色体上 Y染色体上不携带这对等位基因 3 摩尔根的验证 从上述果蝇杂交实验中白眼雌果蝇 理论上推导的基因型应为 XwXw 野生型红眼雄果蝇的基因型应为 X Y XwXw 与X Y 的杂交结果应如右图 实验值与理论推导相符 人类的红绿色盲遗传 有两个驼峰的骆驼 数字五十八 黄5红8 色盲症的发现 道尔顿发现色盲的小故事道尔顿在圣诞节前夕买了一件礼物 一双 棕灰色 的袜子 送给妈妈 妈妈却说 你买的这双樱桃红色的袜子 我怎么穿呢 道尔顿发现 只有弟弟与自己看法相同 其他人全说袜子是樱桃红色的 道尔顿经过分析和比较发现 原来自己和弟弟都是色盲 为此他写了篇论文 论色盲 成了第一个发现色盲症的人 也是第一个被发现的色盲症患者 后人为纪念他 又把色盲症叫道尔顿症 J Dalton1766 1844 人类红绿色盲的遗传系谱 社会调查发现的问题 男性发病率为7 女性发病率为5 男性多于女性 0 07 2 0 005 男性患者通过女儿传递至外孙 出现男 女 男的交叉遗传现象 外孙发病率为50 2 红绿色盲遗传的理论探究 红绿色盲受隐性致病基因 b 控制 红绿色盲基因 b 位于X染色体非同源区段 色盲基因 b 的表型效应因性别而异 女性正常 男性色盲XBXBXbY 女性正常 男性正常XBXbXBY 女性正常 男性色盲XBXbXbY 女性色盲 男性正常XbXbXBY 女性正常 男性正常XBXBXBY 女性色盲 男性色盲XbXbXbY XB Xb Y XBXb XBY XB XB Y Xb XBXB XBY XBXb XbY 父亲的色盲基因只能传给女儿 母亲的色盲基因可传给女儿和儿子 色盲基因在上下代之间传递有什么规律 红绿色盲基因 b 的传递方式 随X配子传递有 女性 女性 女性 男性 男性 女性三种方式 不能随Y配子传递 无男性 男性方式 红绿色盲基因 b 的传递几率 双亲 父亲 母亲 儿子 女儿 1 2 1 2 1 2 发病率为1 2 发病率为1 4 男女发病的理论推导值 3 红绿色盲遗传假设的验证 视觉色素蛋白合成基因及座位 红色素与绿色素的合成分别由一对基因控制 红色素基因与绿色素基因位于Xq26 28 红色素基因与绿色素基因的部分缺失导致红 绿色盲 自然人群中男女发病率之间的关系 红绿色盲基因 b 在染色体上的位置 同源区段 非同源区段 SRY基因 睾丸决定基因 XXY XB Xb色觉基因 外耳道多毛症基因 XB或Xb色觉基因 男性色盲发病率R 女性色盲发病率为R2 卵细胞携带b基因的概率为R 含X染色体的精子携带b基因的概率为R 若色盲在男性中的发病率为R 从理论上推算 女性中的发病率为 伴性遗传的概念内涵1 性染色体上基因的特殊传递方式 如位于X染色体上的基因不能随Y精子传递 位于Y染色体上的基因只能随Y精子传递 限雄遗传 2 基因的表型效应与性别相关联 男女发病率不等或只有男性发病3 分为X连锁显性遗传 X连锁隐性遗传和Y连锁遗传 限雄遗传 进行性肌营养不良 X染色体隐性遗传病 人类的伴性遗传病1 X连锁显性遗传 实例 抗维生素D性佝偻病 典型特征 人群中女性患者比男性患者约多1倍 女性患者病情一般较轻 患者双亲中必有一方是患者 男患者的女儿全部为患者 女患者的子女各有50 的可能性为患者 家族中患病者有世代的连续性 2 X连锁隐性遗传 实例 维多利亚家族血友病 典型特征 人群中男性患者多于女性患者 家族中往往只有男患者 双亲无病时 儿子可能发病 女儿则不会发病 儿子如果发病 母亲至少是携带者 女儿也有1 2的可能性是携带者 男患者的兄弟 外祖父 舅父 姨表兄弟 外甥 外孙可能是患者 女性患者的父亲一定是患者 母亲至少是携带者 3 Y连锁遗传 实例 外耳道多毛症 典型特征 患者均为男性 父传子 子传孙 伴性遗传的特点 性状的遗传与性别相关连 交叉遗传 1 伴X隐性遗传 色盲 血友病 常隔代遗传 男患多于女患 女病父必病 母病子必病 2 伴X显性遗传 如抗维生素D佝偻病 常世代连续 女患多于男患 父病女必病 子病母必病 3 伴Y遗传 如外耳道多毛症 限雄遗传 世代连续 1 XY在减数分裂时彼此分离 同时 性染色体与其他染色体又可进行自由组合 因此 伴性遗传同样遵循孟德尔遗传定律 2 在分析性状遗传时 若既有性染色体上基因控制的性状 又有常染色体上基因控制的性状 则前者按伴性遗传处理 后者按分离定律处理 整体上按自由组合定律处理 四 伴性遗传与孟德尔定律的关系 女性体内 含有1条X染色体的细胞有含有2条X染色体的细胞有含有4条X染色体的细胞处于 男性体内 只含有X染色体的细胞有既含X染色体又含Y染色体的细胞有可能含有XX或YY染色体的细胞是一定含有XX和YY染色体的细胞处于 五 系谱判断 是否伴Y判断显隐是否伴X 显性 隐性 代代发