第四章 性别决定与伴性遗传

2020/2/121第一节性别决定在雌雄异体的生物中，雌雄个体的比数大都是1：1。这是个典型的Mendel比数。所以很早以前人们就猜测，性别和其他性状一样，也是遵循Mendel规律而遗传的。1：1是回交比数，这意味着某一性别是纯合体，而另一性别是杂合体。后来的研究结果果然证实了上述设想。2020/2/122第一节性别决定一、性染色体与性别决定直接有关的这一对染色体称为性染色体（sexchromosome），性染色体以外的所有染色体称为常染色体（autosome）。2020/2/123第一节性别决定二、性别决定的类型（一）性染色体决定性别（二）染色体倍数决定性别（三）基因决定性别（四）环境决定性别2020/2/124（一）性染色体决定性别1、XY型雌体为XX，雄体为XY。这种类型的生物有人类、哺乳动物、多数昆虫、一些鱼类、一些两栖类、很多雌雄异株植物。雌体是同配性别，只产生一种配子（X）。雄体是异配性别，产生两种配子。2020/2/125（一）性染色体决定性别2、ZW型正好与XY型相反，♀为ZW，异配性别。♂为ZZ，同配性别。爬行类、鸟类、鳞翅目昆虫（蛾类、蝶类）及某些两栖类都是ZW型。3、XO型和ZO型XO型的雌体为XX，雄体为XO。如蝗虫、虱子。ZO型的雌体为ZO，雄体为ZZ。如鸭子。2020/2/126（二）染色体倍数决定性别性别由染色体倍数决定：如蜜蜂的性别决定雄蜂为单倍体（1n），雌蜂（蜂王）为二倍体（2n）。雄蜂产生的配子为1n，雌蜂产生的配子为1n。受精卵发育成雌体（蜂王和工蜂），未受精卵发育成雄蜂。2020/2/127（二）染色体倍数决定性别那么，单倍体的雄蜂怎样产生有功能的精子呢？雄蜂的精母细胞的减数分裂很特殊，第一次分裂时只产生单极纺锤丝，把染色体完全拉至细胞的一极，另一极只产生一个无核的细胞质小体，而第二次分裂是正常的，结果，每一个精母细胞仅产生两个精细胞，而不是四个，从保证了精细胞的染色体数仍为16。2020/2/128（三）基因决定性别性别由基因决定：如玉米。许多基因（如Ba、ba和Ts、ts）可影响玉米的性别。正常植株为雌雄同株：BaBaTsTs雄株：babaTsTs雌株：BaBatsts和babatsts2020/2/129（四）环境决定性别性别由环境决定：如后螠。它的幼虫是中性的，落在海底成雌虫，落在雌虫的吻部成雄虫。2020/2/1210第二节伴性遗传伴性遗传：性染色体上的基因的遗传与性别相联系，这种遗传方式称为伴性遗传。2020/2/1211第二节伴性遗传一、果蝇的伴性遗传二、人类的伴性遗传三、高等植物的伴性遗传四、鸡的伴性遗传2020/2/1212一、果蝇的伴性遗传野生型果蝇为红眼，突变型为白眼。摩尔根用红眼和白眼进行了一系列杂交实验，结果如下：1、杂交P红眼♀×白眼♂↓F1红眼↓自交F2♀红眼1/2♂红眼1/2♂白眼2020/2/1213一、果蝇的伴性遗传2、回交F1红眼♀×白眼♂↓1/4红眼♀1/4红眼♂1/4白眼♀1/4白眼♂根据上述实验的结果，Morgan假设：控制白眼性状的基因位于X染色体上，是隐性的，而Y染色体上不带有这个基因的等位基因。2020/2/1214一、果蝇的伴性遗传3、解释：杂交P红眼♀×♂白眼X+X+↓XWYF1X+XWX+Y红眼♀红眼♂自交：F1红眼♀（X+XW）×♂红眼(X+Y)↓X+X+红♀X+Y红♂X+XW红♀XWY白♂2020/2/1215一、果蝇的伴性遗传回交F1红眼♀(X+XW)×白眼♂(XWY)↓（1/4）红眼♀（1/4）红眼♂X+XWX+Y（1/4）白眼♀（1/4）白眼♂XWXWXWY2020/2/1216一、果蝇的伴性遗传4、验证反交白眼♀×红眼♂XWXW↓X+Y红眼♀白眼♂X+XWXWY2020/2/1217一、果蝇的伴性遗传这种现象称为交叉遗传：外祖父的性状通过女儿在外孙身上体现，或者女儿象父亲，儿子象母亲。这就是伴性遗传的特征。由于有关的基因在X染色体上，所以又称为X连锁遗传（X-linkedinheritance）。5、伴性遗传的特点：（1）与性别相关（2）正反交结果不同2020/2/1218二、人类的伴性遗传1、血友病的遗传患者的血液中缺少一种凝血因子—因子Ⅷ（抗血友病球蛋白）。男性患者的子女表型都正常，男性患者的正常女儿可以生下有病的外孙。女性患者的儿子患病。血友病基因h（隐性）位于X染色体上，记作Xh，Y染色体上没有相应的等位基因。男人只有一个X染色体，h基因处于半合状态，而在女人只有在XhXh纯合时才能发病，所以患者几乎都是男性。2020/2/1219男性患者的基因型是XhY，正常女性为X+X+，两人结婚后，男人把X染色体传给女儿，把Y染色体传给儿子，因而女儿都是致病基因的携带者（carrier），但不发病，表型正常。而儿子没有得到致病基因，表型也正常。所以男性患者的子女表型都正常。患者XhY×正常女性X+X+↓X+XhX+Y女正常男正常2020/2/1220若女人是携带者（X+Xh），男人正常时（X+Y），生下的女儿有两种基因型，X+X+和X+Xh，表现都正常，儿子也有两种基因型，X+Y和XhY，前者正常，后者为患者。X+Xh×X+Y↓X+X+X+XhX+YXhY1：11：12020/2/1221二、人类的伴性遗传2、红绿色盲的遗传色盲也是一种X连锁遗传病，遗传方式和血友病一样。3、毛耳的遗传毛耳是Y连锁遗传，只在男性中表现。2020/2/1222三、高等植物的伴性遗传雌雄异株植物的性别决定为XY型，如菠菜、大麻等。女娄菜叶子形状的遗传它有阔叶和细叶两型正交XBXB阔叶♀×♂细叶XbY↓♂阔叶XBY2020/2/1223三、高等植物的伴性遗传反交XbXb细叶♀×♂阔叶XBY↓XbY细叶♂XBXb阔叶♀Xb花粉不育，故正交只有雄性后代。2020/2/1224四、鸡的伴性遗传鸡的性别决定方式是ZW型，伴性遗传的基因在Z染色体上，所以又叫做Z连锁遗传（Z-linkedinheritance）。芦花鸡的绒羽黑色，头上有黄色斑点，成羽为芦花斑纹。雌芦花母鸡与非芦花雄鸡交配，子一带中，雄的都是芦花，雌的都是非芦花。子二代中，雌雄中芦花都与非芦花各占一半。2020/2/1225P非芦花♂×芦花♀ZbZbZBW↓F1♂ZBZb芦花×♀ZbW非芦花↓F2ZBZbZbZbZBWZbW在养禽场里，为了提高鸡的生产性能，用芦花毛做指示性状，用芦花母鸡×非芦花公鸡，它们的子代生活力强，而且根据绒羽上有无黄色头斑，就可以区别雏鸡的雌雄。那么，反交，即芦花公鸡与非芦花母鸡交配的结果又如何呢？请课后自己演算。2020/2/1226第五节人类的性别畸形人类性染色体的数目若有增减，性别决定的机制就要受到干扰而出现性别畸型。一、Klinefelter综合症患者的外貌是男性，较一般男性要高，但睾丸发育不全，不能形成精子，常出现女性似的乳房，智力差，无生育能力，体细胞内的染色体数是2n=47，XXY，较正常男性多一个X染色体，比女性又多一个Y染色体。2020/2/1227二、XYY个体外貌男性，有的智力差，有的智力高与一般人。据说这种人常有反社会行为，富攻击性，在犯人中的比例高于正常人群，但无定论。有生育能力，2n=47，XYY。三、Turner综合症外貌女性，矮小，第二性征发育不良，无卵巢，原发性闭经，无生育能力，婴儿时颈部皮肤松弛，长大后常有蹼颈，肘外翻，往往有先天性心脏病，智能低下，偶尔也有正常的，2n=45，XO。Tuner综合症患者(XO个体)的发生率远比Klinefelter综合症患者(XXY个体)为低，因为XO受精卵的致死率较高。2020/2/1228四、从人类的性别畸形看，有以下几个特点：1、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。2、Y染色体有特别强烈的男性化作用，有Y染色体存在时，性别分化就趋想男性，体内出现睾丸，外貌也象男性，没有Y染色体存在时，就趋向女性，体内出现卵巢，外貌也象女性。3、少一个性染色体比多一个性染色体的不良影响大，XO远比XXY个体少见。Turner综合症2020/2/1230Turner综合症2020/2/1231Klinefelter综合症2020/2/123218三体综合征患者（左）面部特征；（右）手的典型握拳式多数难以测量。图2－1918三体综合征患者（左）面部特征；（右）手的典型握拳式2020/2/1233Down综合征（21三体）2020/2/1234猫叫综合征患者及其部分核型