211工程安徽大学生命科学学院病毒的遗传分析PPT演示课件

第三章性别决定与伴性遗传,第一节、性染色体与性别决定第二节、伴性遗传第三节、遗传的染色体学说的直接证明第四节、其他类型的性决定第五节、人类的性别畸形,1,一、性别决定,2,3,性别决定的演变,4,目前地球上150多万种生物中能进行有性生殖的种类占98以上有性生殖对于物种的繁衍昌盛具有重大意义。,5,无性生殖有性生殖,性别分化,6,一、性别决定的演变与有性生殖,1、原始决定机制：环境决定性别例1水螅性别决定机制低等多细胞动物雌雄同体或雌雄异体生殖方式：无性出芽生殖和有性生殖对发生有性生殖的外界条件有严格要求影响水螅发生有性生殖的外界因子，主要是温度,7,该机制与有性生殖水螅的性别的不确定性使它同时具备两种生殖方式原始的腔肠动物对有性生殖迈出的重要一步,8,水螅的有性生殖,水螅的无性生殖,9,例2线虫性别决定机制雌性线虫处于幼虫期还没有显现出性别特征，它们会预测判定自已长大成年，能有多少食物可以利用若它们感觉性成熟后食物充裕则相当多的线虫就会失去一个x染色体，变成雄性基因结构若它们认为未来食物匮乏，它们将留住自己的两个XX染色体，保持“女儿身”,10,该机制与有性生殖异体的有性生殖是线虫的首选即使是自体生殖，依然采用了精卵结合的有性生殖方式生物向稳定的有性生殖又迈出了坚实的一步,11,2.过渡性决定机制：环境决定与基因决定并存例乌龟性别决定机制已经明确龟类的性别决定有两种类型具有性染色体的种类，由异型性染色体决定性别，即基因型性别决定(genotypicSexdeterminationGSD)；不具有性染色体的种类，性别由环境温度决定，即温度依赖型性别决定(temperaturedependentsexdetermination，TSD)。,12,温度对TSD型龟类性别分化方向的影响存在多种模式。1、MF模式(1a)，即在低温下产生雄性，在高温下产生雌性；2、FM模式(Ib)，即在低温下产生雌性，在高温下产生雄性；3、FMF模式(II)，即在低温和高温下均产生雌性，在中间温度下产生雄性。,13,该机制与有性生殖古生物向哺乳动物过渡的生物类型，因而其性别决定方式也就有了两重性仍然不能保证有性生殖的持续发生既是一种进步，也说明了这类动物对于环境的适应性尚有欠缺,14,3.成熟的决定机制：基因决定性别,15,(一)、性染色体性染色体(sexchromosome)与性别决定有明显而直接关系的染色体称为性染色体。常染色体(autosome,A)例：果蝇(Drosophilamelangaster,2n=8)染色体组成与性染色体。,16,果蝇的常染色体与性染色体,17,果蝇的常染色体和性染色体,18,(二)、性染色体决定性别的方式,XY型性决定(XYtype)：凡雄性是两个异型性染色体的生物。两种性染色体分别为X、Y；雄性个体的性染色体组成为XY(异配子性别)，产生两种类型的配子，分别含X和Y染色体；雌性个体则为XX(同配子性别)，产生一种配子，含X染色体。性比一般是1:1。哺乳类、某些昆虫、鱼、两栖类、雌雄异株植物,19,瑞典TjioLevan发现人类有23对染色体，其中22对为常染色体，1960年确定一对性染色体为X和Y。XX为女性性染色体，XY为男性性女性性染色体同配性别homogameticsex：所有配子的性染色体相同的性别。女性为同配性别异配性别hetergameticsex：配子的性染色体不同的性别。男性为异配性别,20,Thetraditionalhumankaryotypesderivedfromanormalfemaleandanormalmale.,21,Figure5.4(a)TheProtenormodeofsexdeterminationwheretheheterogameticsexisXOandproducesgameteswithorwithouttheXchromosome.,22,Figure5.4(b)TheLybaeusmodeofsexdetermination,wheretheheterogameticsexisXYandproducesgameteswitheitheranXoraYchromosome.,23,(二)、性染色体决定性别的方式,2.雌杂合型(ZW型)：两种性染色体分别为Z、W染色体；雌性个体性染色体组成为ZW(异配子性别)，产生两种类型的配子，分别含Z和W染色体；雄性个体则为ZZ(同配子性别)，产生一种配子含Z染色体。性比一般是1:1。鳞翅目昆虫，某些两栖类、爬行类、鸟类,24,(二)、性染色体决定性别的方式,25,例2果蝇性别决定机制当X：A比为1时，sxl基因活化，活化的sxl基因又使得tra、tra-2基因活化，进而诱导dsx基因产生DSXFemale蛋白，使果蝇个体发育成雌体当X：A比为0.5时，sxl基因失去活性，又使得tra、tra-2基因失活，进而诱导dsx基因产生DSXMale蛋白，使果蝇个体发育成雄体,26,27,该机制与有性生殖趋于完善的基因决定性别比例在种群中能维持在相对稳定，为有性生殖提供了保证仍然随机性过强,28,3.2现在最常见的ZW型和XY型（1）ZW型性别决定机制在鸟类中，雄性的染色体是同型的(ZZ型)，而雌性是异型的(ZW型)。DMRT1(doublesexandmab3relatedtranscriptionfactor)基因，特异定位在z染色体上，在w染色体上是缺失的。在泌尿生殖器发育过程中，DMRT1蛋白特异地在性腺表达，而且在雄性表达量大大高于雌性。在性别分化开始后，DMRT1只在睾丸中特异表达。一个蛋白激酶C的抑制基因(PKCIW)。它高度保守地定位于鸟类的w染色体上。从4到5天的鸡胚开始，PKCIW只在雌性生殖嵴表达。,29,(2)XY型性别决定机制哺乳动物性腺发育的基本途径是雌性的。这一途径在雄性体内被SRY的活动所掩盖。SRY启动睾丸分化，然后由睾丸分泌的睾酮和AMH使胚胎完成发育成雄性的其余步骤。,30,女性染色体,男性染色体,31,32,33,该机制与有性生殖以上两种机制中，性别决定已经基本完善，有较完整的基因调控机制雌性和雄性能基本各占该物种的50%有性生殖可以十分稳定地进行,34,二、性染色体的出现,3亿年前一对常染色体通过一个基因的突变开始演化成性染色体。这一基因突变发生在X染色体中的一条上，最终演变成了Y染色体。Y染色体上有三个DNA片段发生了倒置，基因重组事实上成了不可能的事。现在，Y染色体上只有5的部分可以在X染色体上找到与其相对应的部分鸟类当然也可能在相同的时期内，演化出与染色体,35,X和Y染色体,36,三、结论,有性生殖的优势基因组合的广泛变异增加子代适应自然选择的能力，促进有利突变在种群内的传播。性别决定方式越是进化，就越是有利于有性生殖，利于这一物种的繁衍；性别决定机制的进化实质上就是为了适应有性生殖的要求；性别决定的演化利于有性生殖的产生，从而对物种的进化起到了至关重要的作用。,37,参考文献,BullJJVogtRCTemperaturedependentsexdelerminationinturtlesScience1979206：ll86一ll88王培潮中国的龟鳖上海：华东师范大学出版社2O0HD：6570胡锐颖、李仲逵.鸟