第五章伴性遗传.ppt

第五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,第一节、性染色体与性别决定P116,(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。,果蝇的常染色体与性染色体,果蝇的常染色体和性染色体,(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。P117两种性染色体分别为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,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,Thetraditionalhumankaryotypesderivedfromanormalfemaleandanormalmale.,Figure5.4(a)TheProtenormodeofsexdeterminationwheretheheterogameticsexisXOandproducesgameteswithorwithouttheXchromosome.,Figure5.4(b)TheLybaeusmodeofsexdetermination,wheretheheterogameticsexisXYandproducesgameteswitheitheranXoraYchromosome.,(二)、性染色体决定性别的方式,2.雌杂合型(ZW型)：P118两种性染色体分别为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,(二)、性染色体决定性别的方式,第二节、伴性遗传P119,伴性遗传(sex-linkedinheritance)：也称为性连锁(sexlinkage)，指位于性染色体上的基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象；特指X或Z染色体上基因的遗传。1910年摩尔根等在研究果蝇性状遗传时最先发现性连锁现象，研究结果同时还最终证明了基因位于染色体上。果蝇的眼色不仅受pr+/pr基因控制(红眼对紫眼显性)；还受另一对基因W/w控制(红眼对白眼为显性)。,(一)、果蝇眼色基因W/w的遗传,果蝇眼色：红眼(W)对白眼(w)为显性；P：红眼()白眼()F1：红眼()红眼()F2：红眼:白眼(/)()解释：眼色基因(W,w)位于X染色体上，而Y染色体上没有决定眼色的基因，XwY的表现型为白眼。,(一)、果蝇眼色基因W/w的遗传,果蝇眼色性连锁遗传的解释,果蝇眼色的测交试验,为了证明F1中雌果蝇从父本得到的是带w基因的X染色体(Xw)；摩尔根等进行了下述测交试验：以F1中的雌性果蝇为母本；表型为白眼的雄果蝇为父本。测交结果(Ft表现)：,F1测交亲本红眼()白眼()(XWXw)(XwY)Ft红眼()(XWXw)红眼()(XWY)白眼()(XwXw)白眼()(XwY),(二)、其它物种的性连锁遗传,人类X染色体性连锁遗传P123位于X染色体上的基因的遗传均会表现出类似果蝇眼色基因W/w的遗传现象；例如：红绿色盲、A型血友病等。,ZW性别决定型的Z染色体性连锁遗传。与X染色体上基因的遗传非常相似；只是在与性别关系上是相反的。例：鸡的芦花条纹遗传。,(二)、其它物种的性连锁遗传,人类的色盲遗传P127人类的色盲遗传是性连锁的，已知控制色盲的基因是隐性c，位于X染色体上，Y上不携带其等位基因。XCXC,XCXc,XCY不色盲XcXc色盲XcY色盲如果母亲色盲而父亲正常，则儿子必是色盲，女儿表现正常。如果父亲色盲而母亲正常，则儿女均表现正常。(如图),(二)、其它物种的性连锁遗传,卢花鸡的毛色遗传也是性连锁P129卢花基因B对非卢花基因b为显性，Bb这对基因位于z染色体上而W染色体上不含有它的等位基因。以雌芦花鸡(ZBW)与非芦花鸡雄鸡(ZbZb)杂交，F1公鸡的羽毛全是芦花，而母鸡全是非芦花。如果进行反交,以非芦花雌鸡(ZbW)作母本与芦花雄鸡(ZBZB)杂交，F1公鸡和母鸡的羽毛全是芦花。(如图),三、限性遗传P127（人类的Y连锁遗传）,限性遗传(sex-limitedinheritance)：指位于Y/W染色体上基因所控制的性状，它们只在异配性别上表现出来的现象。位于Y/W染色体上的基因(限性遗传)：由于Y/W染色体仅在异配性别中出现，因此其上基因仅在异配性别中才可能表现，并且无论显性基因还是隐性基因都会得到表现。位于X/Z染色体上的基因(伴性遗传)：在同配性别中总是成对存在，并可能存在显性纯合-杂合-隐性纯合三种情况，隐性基因可能不能表现出来；在异配性别中成单存在，无论显隐性也会直接表现出来。,三、限性遗传P127（人类的Y连锁遗传）,限性遗传(sex-limitedinheritance)：毛耳（hairyears）P127,四、从性遗传,从性遗传(sex-controlledinheritance)：也称为性影响遗传(sex-influencedinheritance)：控制性状的基因位于常染色体上，但其性状表现受个体性别影响的现象。从性遗传的实质是常染色体上基因所控制的性状受到性染色体遗传背景和生理环境(内分泌等因素)的影响。例：绵羊角的遗传,绵羊角的从性遗传,而H/h基因位于常染色体上。人的秃头性状也表现为类似的遗传现象。,第三节染色体学说的直接证据P130,布里吉斯（Bridges,C）发现X染色体的不分离现象（1916年）,P白眼红眼(XwXw)(X+Y)红眼白眼红眼不育白眼红眼正常初级例外(X+Y)红眼白眼红眼可育白眼96正常4次级例外图5-16果蝇眼色遗传的初级例外和次级例外,布里吉斯的模型比其它模型更具有说服力：1、初级后代的细胞学研究表明雌性为XXY，雄性为XO，证实了布里吉斯的推论，2、次级后代的细胞学研究表明雌性为XXY，雄性为XY，和推理相符。3、例外白眼雌蝇的红眼女儿一半为XXY，一半为XX，和镜检结果一致。4、例外白眼雌蝇的白眼儿子中也将产生例外的后代，这些白眼儿子都是XYY，这也同样得到了证实。,布里吉斯的实验最终将W/W+基因定位在X染色体上，为遗传的染色体学说提供了有力而直接的证据，使遗传学向前迈出了重要的一步。,第四节、其它类型的性别决定P135,一、性别决定二、性别分化三、性别控制,第四节、其它类型的性别决定P135,一、性别决定1.蜂的性决定（染色体倍数决定性别）蜜蜂等膜翅目的昆虫：性别取决于染色体的倍数性，并受到环境影响。雄蜂为单倍体，孤雌生殖产生，形成配子时不进行减数分裂；雌蜂(蜂王)为二倍体，受精卵发育而来，并在幼虫期得到足够的蜂王浆(5天)；如果幼虫期仅得到2-3天蜂王浆则发育为工蜂。,第四节、其它类型的性别决定P135,2.后螠的性决定（环境决定性别）P136偶然机会决定性别自由游泳的幼虫中性落在海底雌虫落在雌虫口吻上雄虫从雌虫上取下中间性（雄性的程度由其在雌虫吻部停留的时间决定）,第四节、其它类型的性别决定P135,3.高等植物的性别分化（基因决定性别）P138对于植物而言，存在性染色体决定个体性别(如雌雄异株的大麻XY型性别决定)的类型；也可能是由少数几对等位基因控制的个体性别。例如：正常情况下玉米为雌雄同株异花。Ba基因突变会导致雌花序不能正常发育形成；Ts基因突变会导致雄花序不能正常发育(发育成顶端雌花序)。,第四节、其它类型的性别决定P1353.高等植物的性别分化（基因决定性别）P138,例：玉米Ba为雌基因，Ts为雄基因雌雄同株Ba-Ts-雄株babaTs-雌株Ba-tstsbabatsts双隐性雌株babaTstsbabatstsbabaTstsbabatsts所以基因突变可以使玉米雌雄同株变为雌雄异株,第四节、其它类型的性别决定P135,3.高等植物的性别分化（基因决定性别）P138,第四节、其它类型的性别决定P135,二、性别分化性别分化是受精卵在性决定的基础上，进行雄性或雌性分化和发育的过程。（一）外界环境条件对性别分化的影响营养条件对性别分化的影响P136137蜜蜂,第四节、其它类型的性别决定P135,温度高低决定性别发育的方向某些蛙类：XY；XX20：:=1:130：:=1:0；但XY：XX1：1日照长短对性别分化的影响大麻：XY；XX长日照（夏季）播种：正常短日照（尤其12月份于温室中）：5090%的株株,第四节、其它类型的性别决定P135,二、性别分化（二）激素对性别分化的影响P140牛鸡（牝鸡司晨）（性反转）人（性反转）广阳杂记“长沙有李氏女，年将二十，许字人矣，忽变男子，往退婚，夫家以为诈，讼之官，官令隐婆验之，果男子矣。”,二、性别分化SexDifferentiation,激素hormones（1）“自由马丁”牛freemartincow双胞胎的公母牛，公牛的雄性性腺先发育，分泌的雄性激素抑制雌体的分化，使母牛向公牛发育；两性细胞的相互流动使性染色体流动，Y有强烈的雄性作用，也使母牛向公牛发育。母牛除外生殖器象母牛外，其余全象公牛，即公牛外貌，公牛的性腺，但没有生育能力。,（2）鸡的性反转sex-reversal性反转：由雌性变成雄性或由雄性变成雌性的现象母鸡卵巢退化，精巢发育，变成可育的公鸡，但性染色体没有变化。“ZbW”ZBW非芦花芦花ZBZbZBWZbWWW非芦花芦花芦花死亡,第四节、其它类型的性别决定P135,（三）性指数对性别分化的影响（X染色体与常染色体组的比决定性别,性指数=体细胞中X的条数=X/A体细胞中常染色体组数,=1.0=0.51.0超0.5超10.5中间性别,果蝇的性别决定机制,第四节、其它类型的性别决定P135,三、性别控制植物性别的控制乙烯利（40%乙烯利原液1ml加水2.5Kg）：能明显增加黄瓜花数目；用1%萘乙酸处理黄瓜苗，花数目增加8倍。土壤温度：提高60%，黄瓜花数目增加24倍。植物的性变是适应环境的一种方式。最根本的原因是植物体内的激素在数量和种类上发生了变化。,第五节、人类的性别畸形（P141）SexDeformityofhumanbeing,机理：性染色体数目增减;性染色体上基因发生突变1、性染色体数目变异引起的性别畸形（1）睾丸退化症（K氏综合症）Klinerfelersyndrome症状：外貌男性，睾丸发育不全，不能产生精子，具有女性的第二性特征染色体组型：（47XXY）细胞学鉴别依据：有一个巴氏小体细胞分裂间期X染色质凝缩成的、惰性的异染色质化的小体。（正常男性没有）,第五节、人类的性别畸形（P141）SexDeformityofhumanbeing,（2）卵巢退化症（T氏综合症）Turnersyndrome症状：幼稚型生殖器，卵巢发育不全，原发性闭经，无生育能力，伴有先天性心脏病等症状。染色体组型：（45XO）细胞学鉴别依据：无巴氏小体（正常女性有一个）,第五节、人类的性别畸形（P141）SexDeformityofhumanbeing,（3）XYY个体比普通男性高，生殖器官发育不良，多数不育，性格孤僻、粗暴，可能与犯罪等行为有关。遗传机理geneticmechanism：精母细胞，XY减数分裂不分开，产生XY，O精子；XY减数分裂不分开，产生XX，O，YY精子；卵母细胞，XX减数分裂不分开，产生XX，O卵细胞；XX减数分裂不分开，产生XX，O，卵细胞；精卵细胞随机结合产生异常个体。,第五节、人类的性别畸形（P141）,2基因突变导致性别畸形睾丸女性化（男性假阴阳人）症状：外貌女性，体内没有子宫、输卵管，有睾丸，能分泌雄激素，但没有雄激素受体，激素不能发挥作用。机理：XY个体的X染色体的雄激素受体基因Tfm突变成隐性基因男性生殖器官异常症状：前列腺、外生殖器分化异