第五章性别决定与伴性遗传.ppt

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1、2022/9/28第五章性别决定与伴第五章性别决定与伴第五章性别决定与伴第五章性别决定与伴性遗传性遗传性遗传性遗传现在学习的是第1页，共69页现在学习的是第2页，共69页现在学习的是第3页，共69页现在学习的是第4页，共69页第一节第一节第一节第一节 性别决定性别决定性别决定性别决定1.性别决定的染色体学说性别决定的染色体学说1）性染色体）性染色体生物染色体可以分为两类：生物染色体可以分为两类：性染色体：性染色体：直接与性别决定有关的一个或一对染色体。直接与性别决定有关的一个或一对染色体。常染色体：常染色体：对性别决定不起作用的染色体，通常以对性别决定不起作用的染色体，通常以A表示。表示。现在

2、学习的是第5页，共69页人的性染色体人的性染色体人的性染色体人的性染色体现在学习的是第6页，共69页永恒的两性话题永恒的两性话题:X染色体与染色体与Y染色体染色体在在Y染色体还未测序之前，科学界有一种非正式的看法：染色体还未测序之前，科学界有一种非正式的看法：Y染染色体是一团色体是一团“垃圾垃圾DNA”，是，是X染色体的退化版，然而在染色体的退化版，然而在2003年年6月月Y染色体测序完成之后，科学家们发现染色体测序完成之后，科学家们发现Y染色体实际上相当活跃，它染色体实际上相当活跃，它重新组织基因，清除任何出现缺陷的基因。重新组织基因，清除任何出现缺陷的基因。Y染色体内部存在一种独特染色体内

3、部存在一种独特的结构，使它在一定程度上能够自我修复有害的基因变异。的结构，使它在一定程度上能够自我修复有害的基因变异。更加让人惊讶的是当更加让人惊讶的是当Nature公布了公布了X染色体的测序结果的时候，提出染色体的测序结果的时候，提出X染色体决定我们能否存在。人类对染色体决定我们能否存在。人类对X染色体的依赖程度，高于对染色体的依赖程度，高于对其它染色体。其它染色体。Y染色体或许决定了我们的性别，染色体或许决定了我们的性别，“从从X染色体的遗传模染色体的遗传模式、独一无二的生理特性以及与人类疾病联系等方面来看，式、独一无二的生理特性以及与人类疾病联系等方面来看，X染色体绝染色体绝对是人类基因

4、组中最不同寻常的。对是人类基因组中最不同寻常的。”现在学习的是第7页，共69页2 2）性染色体决定性别）性染色体决定性别）性染色体决定性别）性染色体决定性别A.X Y型性别决定型性别决定v两种性染色体分别为两种性染色体分别为X、Y；v雄性个体的性染色体组成为雄性个体的性染色体组成为XY(异配子性别异配子性别)，产生两种类型的配子，分别含产生两种类型的配子，分别含X和和Y染色体；染色体；v雌性个体则为雌性个体则为XX(同配子性别同配子性别)，产生一种配子，产生一种配子含含X染色体。染色体。v性比一般是性比一般是1:1。v果蝇、鼠、牛、羊、果蝇、鼠、牛、羊、人等属于这一类型。人等属于这一类型。现在

5、学习的是第8页，共69页现在学习的是第9页，共69页现在学习的是第10页，共69页B.ZWB.ZW型性别决定型性别决定型性别决定型性别决定两种性染色体分别为两种性染色体分别为Z、W染色体；染色体；雌性个体性染色体组成为雌性个体性染色体组成为ZW(异配子性别异配子性别)，产，产生两种类型的配子，分别含生两种类型的配子，分别含Z和和W染色体；染色体；雄性个体则为雄性个体则为ZZ(同配子性别同配子性别)，产生一种配子，产生一种配子含含Z染色体。染色体。性比一般是性比一般是1:1家蚕、鸟类（鸡、鸭等）、蛾类、蝶类等属于这一类型。家蚕、鸟类（鸡、鸭等）、蛾类、蝶类等属于这一类型。现在学习的是第11页，共

6、69页C.C.XOXO型型型型 雌性的性染色体雌性的性染色体为为XX；雄性只有；雄性只有X，而没有，而没有Y，不，不成对。蝗虫、蟋蟀属于这一类。成对。蝗虫、蟋蟀属于这一类。雌 22+XX,雄 22+X现在学习的是第12页，共69页D.ZO D.ZO 型型型型v雌性的性染色体雌性的性染色体为为ZO；雄性只有；雄性只有ZZv少数鳞翅目昆虫少数鳞翅目昆虫现在学习的是第13页，共69页E E 单倍体与二倍体性别决定单倍体与二倍体性别决定单倍体与二倍体性别决定单倍体与二倍体性别决定v性别由染色体组的倍数决定，取决于卵细胞是否性别由染色体组的倍数决定，取决于卵细胞是否受精，如：膜翅目昆虫受精，如：膜翅目昆

7、虫现在学习的是第14页，共69页蜂王蜂王2n=32雄蜂雄蜂n=16工蜂工蜂2n=32现在学习的是第15页，共69页2.2.性别决定的基因学说性别决定的基因学说性别决定的基因学说性别决定的基因学说1）单基因决定性别单基因决定性别 雌性雌性 mm 雄性雄性MM Mm现在学习的是第16页，共69页2 2）双基因性别决定）双基因性别决定）双基因性别决定）双基因性别决定玉米玉米 Ba正常正常花序花序 ba：无：无穗穗；Ts：正常：正常花序，花序，ts：花序发育成花序发育成 穗并结实穗并结实现在学习的是第17页，共69页 有雌花序有雌花序顶端和叶腋顶端和叶腋现在学习的是第18页，共69页3）复等位基因决定

8、性别复等位基因决定性别 喷瓜喷瓜（Ecballium elaterium 基因基因 性别性别 基因型基因型 aD aDaD，aDa+，aDad a+两性两性 a+a+，a+ad ad adad现在学习的是第19页，共69页4）多基因决定性别多基因决定性别 黄瓜黄瓜现在学习的是第20页，共69页第二节第二节第二节第二节 性别分化性别分化性别分化性别分化性别分化（性别分化（sex differentiation）是指受精卵在是指受精卵在性别决定的基础上进行雌性或雄性性状分化的过性别决定的基础上进行雌性或雄性性状分化的过程。程。1.性腺的分化和发育性腺的分化和发育 胚胎发育的第六周出现原始性腺胚胎发

9、育的第六周出现原始性腺 如果性染色体是如果性染色体是XY，第七周原始性腺分化形成睾丸，第，第七周原始性腺分化形成睾丸，第八周开始产生雄性激素，促使男性生殖器官的形成八周开始产生雄性激素，促使男性生殖器官的形成 如果性染色体是如果性染色体是XX，第，第13周出现卵巢周出现卵巢性器官的分化方向取决于胚胎发育过程中睾丸酮的水平性器官的分化方向取决于胚胎发育过程中睾丸酮的水平现在学习的是第21页，共69页2.2.激素对性别分化的影响激素对性别分化的影响激素对性别分化的影响激素对性别分化的影响现在学习的是第22页，共69页v自由马丁牛自由马丁牛v鸡（牝鸡司晨）鸡（牝鸡司晨）（性反转）v人人（性反转）广阳

10、杂记广阳杂记“长沙有李氏女，年将二十，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，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。果男子矣。”现在学习的是第23页，共69页3.3.环境对性别分化的影响环境对性别分化的影响环境对性别分化的影响环境对性别分化的影响 温度温度:扬子鳄卵扬子鳄卵 34C 雄体雄体 乌龟卵乌龟卵 23C 27C 雄性雄性 32C 33C 雌雌性性 现在学习的是第24页，共69页后螠的性决定（后螠的性决定（环境决定性别）环境决定性别）偶然机会决定性别偶然机会决定性别v自由游泳的幼虫中性自由游泳的幼虫中性v落

11、在海底雌虫落在海底雌虫v落在雌虫口吻上雄虫落在雌虫口吻上雄虫v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）间决定）现在学习的是第25页，共69页营养条件：如蜜蜂营养条件：如蜜蜂雌蜂雌蜂(2n)(2n)+蜂王浆蜂王浆 蜂王蜂王(有产卵能力有产卵能力)雌蜂雌蜂(2n)(2n)+普通营养普通营养 普通蜂普通蜂(无产卵能力无产卵能力)孤雌生殖孤雌生殖 雄蜂雄蜂(n)(n)雌蜂孤雌生殖雌蜂孤雌生殖 n n为雄蜂为雄蜂 (n)(n)+-正常减数分裂正常减数分裂喂普通蜂蜜喂普通蜂蜜工蜂工蜂喂蜂王浆喂蜂王浆蜂王蜂王2n2n为雌蜂为雌蜂正常受精

12、卵正常受精卵 2n2n为雌蜂为雌蜂 假减数分裂假减数分裂(n)(n)现在学习的是第26页，共69页v降低夜间温度，可增加南瓜雌花数量；降低夜间温度，可增加南瓜雌花数量；v缩短光照缩短光照 增加雌花。增加雌花。现在学习的是第27页，共69页4.4.性分化的分子机制性分化的分子机制性分化的分子机制性分化的分子机制1）睾丸决定因子）睾丸决定因子1987年年,David page 提出了提出了Testis-determining factor gene在人类中简写为在人类中简写为TDF,在小鼠中简写为在小鼠中简写为Tdy继而继而 他克隆了他克隆了Y染色体上的此断染色体上的此断DNA序列，序列，140k

13、bZinc-finger protein现在学习的是第28页，共69页有有TDF存在就有睾丸的发育，没有存在就有睾丸的发育，没有TDF原始性腺就原始性腺就发育成卵巢发育成卵巢现在学习的是第29页，共69页 XX男性男性 有易位的有易位的Y染色体染色体 Y的的DNA序列与序列与XY女性女性 缺少这一缺少这一DNA序列序列DNA分子杂交分子杂交增加和缺失的序列位于增加和缺失的序列位于Y的同一位置，这个区域有的同一位置，这个区域有TDF，进一步分，进一步分离出一段男性离出一段男性DNA序列序列SRY（Sex determining region Y）基因）基因现在学习的是第30页，共69页现在学习的

14、是第31页，共69页2 2）常染色体性别决定基因常染色体性别决定基因常染色体性别决定基因常染色体性别决定基因v人类中发现人类中发现XY、SRY+女性，女性，XX、SRY-男性，男性，v推测有推测有Z基因能抑制雄性性腺的分化促进卵巢的生基因能抑制雄性性腺的分化促进卵巢的生成，成，SRY蛋白可抑制蛋白可抑制Z基因的活性，但基因的活性，但Z突变产物突变产物失去功能，雄性性腺的发育不受抑制。失去功能，雄性性腺的发育不受抑制。现在学习的是第32页，共69页现在学习的是第33页，共69页第三节第三节第三节第三节 伴性遗传伴性遗传伴性遗传伴性遗传伴性遗传（伴性遗传（sexlinked inheritance

15、）：）：由性染色体上的基因所控制由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性性状的遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁（遗传）遗传，又称性连锁（遗传）或性环连。或性环连。现在学习的是第34页，共69页1.1.果蝇的伴性遗传果蝇的伴性遗传果蝇的伴性遗传果蝇的伴性遗传v摩尔根等在纯种红眼果蝇的群体中发现个别白眼摩尔根等在纯种红眼果蝇的群体中发现个别白眼个体（突变产生个体（突变产生)。现在学习的是第35页，共69页红眼果蝇红眼果蝇白眼果蝇白眼果蝇 PF1红眼雌、雄果蝇红眼雌、雄果蝇F2红眼雌红眼雌 2459红眼雄红眼雄 1011白眼雄白眼雄 782红：白眼红：白眼=3：1，雌：雄，雌：雄=1：1现

16、在学习的是第36页，共69页说明白眼这个性状的遗传，是与雄性相联系的，同说明白眼这个性状的遗传，是与雄性相联系的，同X X 染色体的遗传方染色体的遗传方式相似。式相似。假设：假设：果蝇的白眼基因在果蝇的白眼基因在X X性染色体上，而性染色体上，而Y Y 染色体上不含有它的等染色体上不含有它的等位基因，上述遗传现象可得到合理解释。位基因，上述遗传现象可得到合理解释。现在学习的是第37页，共69页a.正交正交F1中红眼中红眼 白眼白眼 红红 红红 白白 白白 1 ：1 ：1 ：1 白白眼眼 红红眼眼 红红 白白 1 ：1a.反交反交现在学习的是第38页，共69页解释解释解释解释v控制果蝇眼睛颜色的

17、基因是隐性基因，在控制果蝇眼睛颜色的基因是隐性基因，在X上，上，vY上没有相应的等位基因上没有相应的等位基因现在学习的是第39页，共69页v伴性遗传特点：伴性遗传特点：正反交结果不同正反交结果不同 后代性状分布与性别有关后代性状分布与性别有关 呈交叉遗传呈交叉遗传现在学习的是第40页，共69页2.2.人类的伴性遗传人类的伴性遗传人类的伴性遗传人类的伴性遗传1）X连锁隐性遗传连锁隐性遗传：由由X染色体携带的隐性基因的染色体携带的隐性基因的遗传方式。如色盲、遗传方式。如色盲、A型血友病等表现为伴型血友病等表现为伴X隐隐性遗传性遗传.现在学习的是第41页，共69页现在学习的是第42页，共69页现在学

18、习的是第43页，共69页色盲性连锁：色盲性连锁：控制色盲的基因为隐性控制色盲的基因为隐性b，位于位于X染色体上，染色体上，Y染色染色体上不带其等位基因；体上不带其等位基因；由于色盲基因存在于由于色盲基因存在于X X染色体上，女人在基因杂合染色体上，女人在基因杂合时仍正常；而男人时仍正常；而男人Y基因上不带其对应的基因，故男基因上不带其对应的基因，故男人色盲频率高。人色盲频率高。v 女：女：XBXb杂合时非色盲，只有杂合时非色盲，只有XbXb纯合时才是色纯合时才是色盲；盲；男：男：Y Y染色体上不携带对应基因，染色体上不携带对应基因，XBY正常、正常、XbY色盲色盲现在学习的是第44页，共69页

19、v女色盲女色盲 男正常男正常v女正常女正常 男色盲男色盲v女携带者女携带者 男正常男正常v女携带者女携带者 男色盲男色盲现在学习的是第45页，共69页XbY XBXBXBY XBXb XBXb XBYXBXb XBY XBYXbY现在学习的是第46页，共69页现在学习的是第47页，共69页子代与其亲代在子代与其亲代在性别和性状出现相反表现性别和性状出现相反表现的现象，称为交叉遗传的现象，称为交叉遗传(criss-cross inheritance)。现在学习的是第48页，共69页X连锁隐性遗传特点：连锁隐性遗传特点：(1)男性患者远多于女性，系谱中往往只有男患者。男性患者远多于女性，系谱中往往

20、只有男患者。(2)性状从得病的男人通过他的女儿传给他外孙的性状从得病的男人通过他的女儿传给他外孙的半数。半数。(3)男性患者的子女正常，不连续遗传。男性患者的子女正常，不连续遗传。(4)一个与一个与X连锁的基因永远不会从父亲直接传给儿连锁的基因永远不会从父亲直接传给儿子。子。(5)由于交叉遗传，男性患者的兄弟、外祖父、姨由于交叉遗传，男性患者的兄弟、外祖父、姨表兄弟、外孙可能是患者，其他亲属不可能是患表兄弟、外孙可能是患者，其他亲属不可能是患者。者。现在学习的是第49页，共69页v伴伴X显性遗传：显性遗传：决定遗传性状的显性基因在决定遗传性状的显性基因在X染染色体上的遗传方式。女性多于男性，且

21、多为杂合色体上的遗传方式。女性多于男性，且多为杂合子。子。v例如：抗维生素例如：抗维生素D佝偻病（该致病基因定位在佝偻病（该致病基因定位在Xp22.2-Xp22.1）现在学习的是第50页，共69页现在学习的是第51页，共69页现在学习的是第52页，共69页遗传特点：遗传特点：(1)患者双亲必有一方患有此病。女性患者多于男患者双亲必有一方患有此病。女性患者多于男性，但是女性患者病情较轻。性，但是女性患者病情较轻。(2)男性患者的后代中，女儿都是患者，儿子正常。男性患者的后代中，女儿都是患者，儿子正常。(3)女性患者的后代中，子女各有女性患者的后代中，子女各有1/2的发病可能的发病可能性。性。(4

22、)未患病的后代真实遗传，不会患病。未患病的后代真实遗传，不会患病。现在学习的是第53页，共69页v人类中此遗传方式很少人类中此遗传方式很少,仅仅由父亲传给儿子仅仅由父亲传给儿子,不传给女儿不传给女儿,又称限雄遗传。如男性的毛耳缘遗又称限雄遗传。如男性的毛耳缘遗传。传。v伴伴Y遗传的毛耳缘性状在印第安人群中常见，遗传的毛耳缘性状在印第安人群中常见，其他地区的人群中极少见。其他地区的人群中极少见。v研究表明：研究表明：Y染色体是雄性哺乳动物所必须的，染色体是雄性哺乳动物所必须的，某种雄性化基因一定存在于某种雄性化基因一定存在于Y染色体的差别区染色体的差别区段上，如睾丸决定因子（段上，如睾丸决定因子

23、（TDF）3 3）YY染色体遗传染色体遗传染色体遗传染色体遗传现在学习的是第54页，共69页现在学习的是第55页，共69页3.3.鸟类的伴性遗传鸟类的伴性遗传鸟类的伴性遗传鸟类的伴性遗传.芦花基因芦花基因B为显性，正常基因为显性，正常基因b为隐性，位于为隐性，位于Z性染色体上。性染色体上。.染色体上不带它的等位基因。染色体上不带它的等位基因。.雄鸡为雄鸡为ZZ，雌鸡为，雌鸡为ZW。现在学习的是第56页，共69页 Z ZB BW ZW Zb bZ Zb b 芦花芦花(雌雌)正常正常(雄雄)交叉遗传交叉遗传 Z Zb bW W Z ZB BZ Zb b 正常正常(雌雌)芦花芦花(雄雄)近亲繁殖近亲

24、繁殖雌雌:雄雄 或或芦花芦花:正常正常=1:1=1:1Z ZB BW ZW Zb bW W芦花芦花(雌雌)正常正常(雌雌)Z ZB BZ Zb b Z Zb bZ Zb b芦花芦花(雄雄)正常正常(雄雄)现在学习的是第57页，共69页现在学习的是第58页，共69页现在学习的是第59页，共69页P F1 F2 现在学习的是第60页，共69页生产实践上：生产实践上：Z ZB BW W Z Zb bZ Zb b 芦花芦花(雌雌)正常正常(雄雄)Z ZB BZ Zb b Z Zb bW W芦花芦花(雄雄)正常正常(雌雌)全部饲养母鸡全部饲养母鸡 多生蛋多生蛋 现在学习的是第61页，共69页4.4.从性

25、遗传从性遗传从性遗传从性遗传从性遗传（从性遗传（sex-influencedinheritance）：）：决定性状的基因在常染色体上，在雌、雄性别中决定性状的基因在常染色体上，在雌、雄性别中有不同表型的遗传现象。有不同表型的遗传现象。又如遗传性斑秃是一种以头顶为中心向周围扩展的又如遗传性斑秃是一种以头顶为中心向周围扩展的进行性、弥漫性、对称性脱发，一般从进行性、弥漫性、对称性脱发，一般从35岁左右岁左右开始。开始。女性病例仅表现为头发稀疏、极少全秃。男性杂合女性病例仅表现为头发稀疏、极少全秃。男性杂合子子(Bb)会出现早秃；而女性杂合子会出现早秃；而女性杂合子(Bb)不出现不出现早秃，只有纯合

26、子早秃，只有纯合子(BB)才出现早秃。才出现早秃。现在学习的是第62页，共69页现在学习的是第63页，共69页绵羊角的从性遗传绵羊角的从性遗传绵羊角的从性遗传绵羊角的从性遗传现在学习的是第64页，共69页第四节第四节第四节第四节 性别畸形性别畸形性别畸形性别畸形1.性染色体与性别畸形性染色体与性别畸形1）XO型女人型女人 Turner综合征综合征 核型核型 45 XO现在学习的是第65页，共69页v发病率：发病率：1/5000原因：原因：75%是由父亲精子中是由父亲精子中X染色体的丢失引起染色体的丢失引起的。的。治疗：用雌性激素在治疗：用雌性激素在14岁前开始治疗，能促进其岁前开始治疗，能促进

27、其第二性征和生殖器官的发育，改善心理状态，但第二性征和生殖器官的发育，改善心理状态，但不能长高。不能长高。现在学习的是第66页，共69页2)多多X女人女人 超雌性超雌性 核型：核型：47 XXX 或或48XXXX3)多多X男人男人 半阴阳人半阴阳人 核型核型47 XXY 或或48 XXXY4）多）多Y男人超雄性，核型男人超雄性，核型47 XYY5)雌雄嵌合体雌雄嵌合体现在学习的是第67页，共69页v超超X综合征综合征/超雌综合征超雌综合征核型：核型：47，XXX；48，XXXX；49，XXXXX表型：智力以及生育力都略有下降，且病情随着表型：智力以及生育力都略有下降，且病情随着X数目的增加数目

28、的增加而加重。而加重。原因：在于母亲。原因：在于母亲。克氏综合征（克氏综合征（Klinefelter综合征）综合征）又叫睾丸发育不全征又叫睾丸发育不全征/小睾丸征，发病率小睾丸征，发病率1%2（男性新生（男性新生儿）。在男性不育者中占儿）。在男性不育者中占1/10。核型：核型：47，XXY表型：男性第二性征发育差，如无胡须、体毛少、睾丸发育不全，表型：男性第二性征发育差，如无胡须、体毛少、睾丸发育不全，25%的患者出现乳房，身材高、四肢长。的患者出现乳房，身材高、四肢长。治疗：用睾丸酮治疗，促进其第二性征的发育，并有助于改治疗：用睾丸酮治疗，促进其第二性征的发育，并有助于改善心理状态。善心理状态。现在学习的是第68页，共69页现在学习的是第69页，共69页