连锁互换与性别决定-高中生物竞赛.ppt

连锁互换定律 性别决定与伴性遗传 一 基因的连锁互换定律 灰身长翅果蝇的灰身基因和长翅基因位于上 以 表示 黑身残翅果蝇的黑身基因和残翅基因位于上 以 表示 同一染色体 同一染色体 连锁 位于一对同源染色体上的两对 或两对以上 等位基因 在向下一代传递时 同一条染色体上的不同基因连在一齐不相分离的现象 完全连锁 控制不同性状的非等位基因位于同源染色体的不同位置上 在产生配子时 连锁基因连在一起不分离 随配子共同传递给后代 后代只表现出亲本类型 完全连锁的代表 雄果蝇 雌家蚕 连锁遗传的细胞学基础 不完全连锁 由于同源染色体之间发生互换 而使原来在同一染色体的基因不再共同遗传的现象 绝大多数生物为不完全连锁遗传 杂种F1测交后代与自由组合相比 亲组合 重组合 互换的细胞学基础 前期I 细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期 联会开始于偶线期 中止在双线期 染色体呈细线状 看不出染色体的双重性 同源染色体联会配对的时期 同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换 联会的同源染色体开始分离 交叉开始端化 染色体更粗更短 核仁消失 核膜解体 连锁互换与基因的自由组合的关系 位于非同源染色体上的两对 或多对 基因 是按照自由组合定律向后代传递的 而位于同源染色体上的两对 或多对 基因 则是按照连锁和互换定律向后代传递的 Dd Yy Rr BbVv 三个规律的区别 确定基因在染色体上的位置 确定基因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序 它们之间的距离是用交换值来表示的 二 基因定位 通常又把交换值称为重组值 但严格说 交换值不能等同于重组值 因为若两个基因座之间相距较远 其间发生偶数次多重交换时 结果不形成重组型配子 用重组值代表交换值会造成偏低的估计 单交换 在三个连锁基因之间仅发生了一次交换 双交换 位于同源染色体上的三对基因间 同时发生了两次单交换 交换值 重组型配子数 总配子数 100 重组型个体数 重组型个体数 亲本型个体数 100 交换值 RF 也称重组值 交换值 0 完全连锁 交换值 50 自由组合 交换值表示两个连锁基因的距离1 交换值作为一个距离单位 图距单位 或称厘 cM 交换值的大小变动在0 50 之间 100个精母细胞在减数分裂中 有50个细胞的染色体发生了一次交换 在所形成的配子中 交换型的百分率占A5 B15 C25 D35 交换率 2 发生基因互换的初级性母细胞的比值 染色体作图 基因定位 方法包括两点测交法和三点测交法 三 基因定位与连锁图 1 非等位基因在染色体上排列的直线距离与基因间的交换值大小有关 2 遗传学上规定 以交换值的1 作为一个遗传单位将基因定位在一条直线上 缺点 1 对于三个基因 需要三次试验 2 遗传距离大于5cM时欠缺准确性 两点测交法 首先进行杂交获得双基因杂种 F1 然后对F1进行测交 以判断这两对基因是否连锁如果是连锁的 根据其交换值确定它们在同一染色体上的遗传距离 问题 F I和Cr三者的排列如何 卷羽基因 F 与显性白羽基因 I 的互换率为17 卷羽基因 F 与毛冠基因 Cr 的互换率为27 I与Cr的互换率为10 优点 只要通过一次杂交 或一次测交 就能同时确定三对等位基因的排列顺序和它们之间的遗传距离 且测定结果比较准确 三点测交法 通过杂交获得三对基因杂种 F1 再使F1与三隐性基因纯合体测交 通过对测交后代 Ft 表现型及其数目的分析 分别计算三个连锁基因之间的交换值 从而确定这三个基因在同一染色体上的顺序和距离 1 找出亲本型和双交换型 亲本型 数目最多的类型 双交换型 数目最少的类型 2 确定中间位置基因 亲本型与双交换型比较 哪个基因交换了 交换的基因一定是处于三个基因的中央 3 计算交换值 确定基因距离 如有双交换存在 在计算两端基因的距离时 一定要加上两倍的双交换值 两边的两个基因间的交换值 两个单交换值 两倍双交换值 P303 两边的两对基因的的相对距离 两个单交换值之和 两倍的双交换值 交换值 重组率 四 性别决定 性别的发育必须经过两个步骤 一 性别决定 细胞内遗传物质对性别的作用 二 性别分化 在性别决定的基础上 经与一定环境条件的相互作用 才发育为一定的性别 1 XY型和ZW型 性别决定的方式 两条异型性染色体XY 两条同型性染色体ZZ 两条同型性染色体XX 两条异型性染色体ZW 决定于父方 决定于母方 哺乳类 某些两栖类 鱼 很多昆虫 很多雌雄异株植物等 某些两栖类 爬行类和鸟类 某些鳞翅目昆虫等 2 X0型动物较少 如蝗虫 螳螂等 雌性动物为同配性别 有两条X染色体雄性动物为异配性别 仅有一条X染色体 没有Y染色体 例如 雌蝗虫有24条染色体 22 XX 雄蝗虫有23条染色体 22 X 3 ZO型极少数昆虫为ZO型 鸭子 雌体为异配性别 只有1条Z染色体 没W染色体 雄体为同配性别 有两条Z染色体 其他类型的性别决定 由细胞染色体倍数决定 1 雌雄决定于倍数性 正常受精卵 2n为雌性未受精的卵 n为雄性其发育结果又因环境条件的影响各不相同 如蜜蜂 蚂蚁等昆虫 2 环境条件对发育结果的影响 雌蜂孤雌生殖 n为雄蜂 正常受精卵 2n为雌蜂 能否发育为蜂王取决于在幼虫期能否连续5天得到足够的蜂王浆 雌蜂 2 环境决定性别 后螠落在海底 雌虫 落在雌虫口吻上 雄虫 从雌虫上取下 中间性 基因差异决定性别 玉米雌雄同株 顶生开雄花 下部开雌花 ba纯合时 使植株没有雌花序 成为雄株ts纯合时 使雄花序成为雌花序 并能结实 顶端和叶腋都生长雌花序 仅顶端有雌花序 环境对性别分化的影响 性逆转 有功能的雄性或雌性个体转变成有功能的反向性别个体的现象 也称性反转 日照长短对性别分化的影响环境不同的性别分化 蜜蜂 温度对性别分化的影响 扬子鳄的卵在不同的温度下 可发育为不同的性别 当在30 及以下时发育为雌体 当温度在34 及以上时发育为雄体 表现型改变 基因型不变 自然状况下 鸡有时会发生性反转 如母鸡逐渐变为公鸡 已知鸡的性别由性染色体决定 如果性反转公鸡与正常母鸡交配 并产生后代 后代中母鸡与公鸡的比例是 A 1 0B 1 1C 2 1D 3 1 人类的性别畸形 克尼氏 Klinefelter s 综合症 睾丸发育不全 无生育能力 身长较一般男性高 XXY型 XO型 XYY 表现为男性 据说这种人有反社会行为 特纳氏 Turner s 综合征外貌像女性 第二性征发育不良 无生育能力 多一个性染色体 或少一个性染色体 常使性腺发育不全 失去生育能力 少一个性染色体的影响比多一个性染色体的影响要大些 所以XO个体比XXY个体为少见 Y染色体有强烈的男性化作用 有Y存在 体内出现睾丸 外貌也像男性 而没Y 体内出现卵巢 外貌也像女性 果蝇的性别决定 人和果蝇都是XY型性别决定 但是人中Y染色体在性决定上有重要作用 有Y染色体就是男性 而在果蝇中 Y只跟育性有关 不育雄蝇 可育雌蝇 可育雄蝇 Y决定育性 五 性相关遗传 指和性别相关连的遗传现象 伴性遗传从性遗传限性遗传 性染色体上的基因 总是限性别相联系 这种遗传方式称伴性遗传 仅存在于X差别部分的基因表现为X连锁遗传 而仅座落在Y差别部分的基因表现为Y连锁遗传 伴性遗传 伴X隐性遗传 一个典型的色盲家系 呈现交叉遗传 伴X显性遗传 一个抗维生素D佝偻病的家族图谱 伴Y遗传 由于Y染色体仅存在于男性个体 因而由Y差别区段上的基因所决定的性状仅由父亲传给儿子 而不传给女儿 植物的伴性遗传 很多雌雄异株植物都是XY型性别决定方式 女娄菜有宽叶和窄叶两种类型 宽叶由显性基因B控制 窄叶由隐性基因b控制 B和b均位于X染色体上 基因b使雄配子致死 1 若后代全为宽叶雄株个体 则起亲本基因型为 2 若后代全为宽叶 雌雄各半 则其亲本基因型为 鸡的伴性遗传 在这一类型性决定的生物中 位于Z染色体上的基因的行为类似于X连锁基因的遗传 有些基因并不一定位于性染色体上 但它所影响的特殊性状只在某一种性别中出现 这种遗传方式叫限性遗传 限性遗传的性状常和第二性征或性激素有关 限性遗传 外耳道多毛症卵巢只在雌性中发育精子只在雄性中形成 限性遗传与伴性遗传的区别 限性遗传只局限于一种性