第06章性别决定与伴性遗传优秀PPT.ppt

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1、第六章 性别决定与伴性遗传Slide 1第一节第一节 由性染色体确定的性别由性染色体确定的性别 大多数状况下，两性生物中雌雄个体的比数为1：1，这是个典型孟德尔比数，于是便有人推想1：1是个回交比数，这意味着某性别为纯合体，另一性别为杂合体。McClung（1901）在直翅目昆虫中首次发觉性染色体后，人们就自然将性别的确定与性染色体联系起来。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 2一、性染色体（一、性染色体（sex-chromosome）：）：与性别确定干脆有关，在形态上往往与性别确定干脆有关，在形态上往往相互不同的一对染色体，就是性染色体。相互不同的一对染色体，就是性染色体。在体细胞中，染色

2、体往往成对，形态相在体细胞中，染色体往往成对，形态相同，但一般总有一对形态不同同，但一般总有一对形态不同.而所形成的配子中，一部安排子有一个染而所形成的配子中，一部安排子有一个染色体往往跟另一部安排子中它的同源染色色体往往跟另一部安排子中它的同源染色体有所不同，这便是性染色体。体有所不同，这便是性染色体。形态相同的同源染色体就称为常染色体形态相同的同源染色体就称为常染色体(autosome)。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 3二、性别由性染色体差异确定二、性别由性染色体差异确定 性别确定的方式有很多种，如依据受性别确定的方式有很多种，如依据受精与推翻定，依据环境影响确定，还有依精与推翻定

3、，依据环境影响确定，还有依据基因确定等，而其中由性染色体确定据基因确定等，而其中由性染色体确定（也是最主要的确定方式）的方式就是本（也是最主要的确定方式）的方式就是本节要讲的内容。节要讲的内容。对于雌雄同花、同株式同体的一些高对于雌雄同花、同株式同体的一些高等植物和某些低等动物来讲，它们的体细等植物和某些低等动物来讲，它们的体细胞的全部染色体都成对，形态相同，且一胞的全部染色体都成对，形态相同，且一个个体能同时形成雌雄两种配子，对它们个个体能同时形成雌雄两种配子，对它们来说，不是性别确定问题，而是性别分化来说，不是性别确定问题，而是性别分化问题。问题。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 41

4、.XY型确定型确定 人的性别确定人的性别确定 人的人的23对染色体中，有对染色体中，有22对在男女对在男女个体中其形态是相同的，称为常染色体。个体中其形态是相同的，称为常染色体。另一对在男女个体中其形态是不同的，另一对在男女个体中其形态是不同的，称为性染色体，女人中是称为性染色体，女人中是xx（成对），而（成对），而男人是男人是xy，y染色体同染色体同x染色体相比很小。染色体相比很小。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 522对染色体对染色体XX 22对常染色体对常染色体XY （女人）（女人）（男人）（男人）22个常染色体个常染色体X 22个常染个常染 22个常染个常染 色体色体X 色体色体

5、Y22个常染色体个常染色体XX 22个常染色体个常染色体XY （女人）（女人）（男人）（男人）XY型性别确定型性别确定第六章 性别决定与伴性遗传Slide 6在在XY型性别确定中：型性别确定中：雄的是异配性别雄的是异配性别(heterogametic sex)：产生：产生两种配子。两种配子。雌的是同配性别雌的是同配性别(homogametic sex)：只产：只产生一种配子。生一种配子。异配性别：由两条异型性染色体共同作用而异配性别：由两条异型性染色体共同作用而形成的性别。形成的性别。同配性别：由两条同型性染色体共同作用而同配性别：由两条同型性染色体共同作用而形成的性别。形成的性别。XY型性确

6、定比较普遍：很多雌雄异株植物、型性确定比较普遍：很多雌雄异株植物、很多昆虫、某些鱼和两栖类，全部哺乳动很多昆虫、某些鱼和两栖类，全部哺乳动物。物。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 7(2)黑腹果蝇黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的性别确定的性别确定 黑腹果蝇有黑腹果蝇有8个染色体共个染色体共4对，也是对，也是XY型性确定。型性确定。(3)XY型性别确定中的型性别确定中的X0型性别确定方式型性别确定方式 Y染色体退化消逝，雄性个体染色体数目呈单数，染色体退化消逝，雄性个体染色体数目呈单数，比雌性个体少一条染色体。比雌性个体少一条染色体。雌性个体的染色体组成为雌性个体

7、的染色体组成为AA+XX，产生的配子染色，产生的配子染色体组成为体组成为A+X。雄性个体的染色体组成为雄性个体的染色体组成为AA+X0，产生的配子染色，产生的配子染色体组成为体组成为A+X和和A。如蝗虫、蜚蠊如蝗虫、蜚蠊(即蟑螂即蟑螂 cockroach)、蟋蟀等直翅目、蟋蟀等直翅目昆虫属此类。昆虫属此类。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 82.ZW型性确定型性确定 这种性别确定的方式与这种性别确定的方式与XY型相反。型相反。雄性：同配性别，性染色体为雄性：同配性别，性染色体为ZZ。雌性：异配性别，性染色体为雌性：异配性别，性染色体为ZW。常见于鳞翅目昆虫，某些两栖类、常见于鳞翅目昆虫，某

8、些两栖类、爬行类和鸟类，如家蚕的性别限制方式爬行类和鸟类，如家蚕的性别限制方式如下：如下：第六章 性别决定与伴性遗传Slide 9雌蚕 27对常+ZW 雄蚕 27对常+ZZ27个常Z27个常Z 27对常ZZ （雄）27个常W 27对常ZW（雌）ZW型性别确定中的型性别确定中的Z0型性别确定：型性别确定：雄性个体：为雄性个体：为AA+ZZ，产生的配子为，产生的配子为A+Z。雌性个体：为雌性个体：为AA+Z0，产生的配子染色体构型为，产生的配子染色体构型为A+Z和和A。少数昆虫属此类。少数昆虫属此类。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 10其次节其次节 伴性遗传伴性遗传伴性遗传：跟性别相联系的基

9、因的遗传方式。很多生物有性染色体，而性染色体也必定带有很多与性别确定无关的基因，这些基因的遗传必定跟性别相联系，称为伴性遗传(sex-linked inheritance)。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 11一、果蝇的伴性遗传一、果蝇的伴性遗传1.摩尔根摩尔根(T.H.Morgan)在在1905年发觉果蝇是年发觉果蝇是极好的试验材料：极好的试验材料：体型小、易饲养、生活史短，体型小、易饲养、生活史短，25时，时，12天完成一个世代，活动力强，每次能繁殖天完成一个世代，活动力强，每次能繁殖几百个后代。几百个后代。现在发觉果蝇还有很多其他优点，所以现在发觉果蝇还有很多其他优点，所以果蝇是遗

10、传学试验好材料，现仍旧运用，已果蝇是遗传学试验好材料，现仍旧运用，已成为现代遗传学探讨的模式生物。成为现代遗传学探讨的模式生物。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 12P 红眼雌红眼雌 白眼雄白眼雄 F1 红眼眼 F2 雌（雌（红眼）眼）雄（雄（红眼，眼，白眼）白眼）F1红眼女儿眼女儿 白眼父白眼父亲 红眼雌红眼雌 红眼雄红眼雄 白眼雌白眼雌 白眼雄白眼雄2.野生果蝇都是红眼野生果蝇都是红眼 摩尔根摩尔根1910年发觉一只白眼雄蝇，用其交配，年发觉一只白眼雄蝇，用其交配，结果如下结果如下:第六章 性别决定与伴性遗传Slide 133.为了说明这两个试验结果，摩尔根提出了如下假为了说明这两个试

11、验结果，摩尔根提出了如下假 设：设：白眼基因白眼基因w是隐性的，位于是隐性的，位于X染色体上，正常染色体上，正常野生型野生型雌蝇为雌蝇为X+X+,最初发觉的那只白眼雄蝇为最初发觉的那只白眼雄蝇为XwY,而而Y上无相上无相应的基因。故第一个试验可说明：应的基因。故第一个试验可说明：P 红眼红眼 X+X+白眼白眼 XwY F1 1X+Xw(红眼）红眼）:1 X+Y（红眼）（红眼）F2 X+X+X+Y X+Xw XwY 1红眼红眼：1红眼红眼：1红眼红眼：1白眼白眼 第六章 性别决定与伴性遗传Slide 14回交试验说明如下：回交试验说明如下：子一代红眼子一代红眼 白眼白眼 X+Xw XwY X+Y

12、 X+Xw XwXw XwY1红眼红眼 ：1红眼红眼 ：1白眼白眼 ：1白眼白眼第六章 性别决定与伴性遗传Slide 154.摩尔根为了验证他假设，设计了三个新的试验：摩尔根为了验证他假设，设计了三个新的试验：1)F2红眼雌蝇中，基因为红眼雌蝇中，基因为X+X+和和X+Xw，如进行如进行 F2红眼红眼白眼白眼交配，则：交配，则：F2红眼红眼的后代的后代:全部是红眼；全部是红眼；F2红眼红眼的后代中：的后代中：红眼雌红眼雌 红眼雄红眼雄 白眼雌白眼雌 白眼雄白眼雄2)依据假设，白眼依据假设，白眼基因型为基因型为XwXw，与红眼，与红眼 X+Y交配的子代中，雌的全部为红眼交配的子代中，雌的全部为红

13、眼，雄的全部为，雄的全部为白眼。白眼。3)依据假设，白眼雌依据假设，白眼雌白眼雄，子代全部是白眼，白眼雄，子代全部是白眼，且能真实遗传，成为稳定品系。且能真实遗传，成为稳定品系。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 164.摩尔根为了验证他假设，设计了三个新的试验：摩尔根为了验证他假设，设计了三个新的试验：试验结果与预期全部相符，假设得到证明，这是第一次把一个特定基试验结果与预期全部相符，假设得到证明，这是第一次把一个特定基因与一个特定的染色体联系起来，由于因与一个特定的染色体联系起来，由于w基因基因在在X上，它的遗传表现总与性别相联系，故称伴性遗传，上，它的遗传表现总与性别相联系，故称伴性遗

14、传，也叫也叫x连锁遗传连锁遗传(x-linked inheritance)。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 17二、人类的伴性遗传二、人类的伴性遗传 依据雄性个体减数分裂时细胞学的视察，性染色体可分为同源区依据雄性个体减数分裂时细胞学的视察，性染色体可分为同源区和非同源区这两个部分：和非同源区这两个部分：配对区：配对区：X和和Y同源，同源，此区段的基因可能在此区段的基因可能在两条染色体中都有，两条染色体中都有，是成对的。是成对的。非配对区：非配对区：X和和Y各各不相同。基因仅存在不相同。基因仅存在于其中一条染色体上于其中一条染色体上，在，在X上的基因表现上的基因表现为为X连锁，在连锁，在

15、Y上的基上的基因表现为因表现为Y连锁。连锁。X的差别部分 同源部分Y的差别部分 同源部分XY染染色体色体第六章 性别决定与伴性遗传Slide 181.人的人的X连锁遗传连锁遗传（1）A型血友病（型血友病（hemophilia A）患者血液中缺少凝血因子患者血液中缺少凝血因子（抗血友病球蛋（抗血友病球蛋白），受伤时流血不止不易凝合，有出血顷向。白），受伤时流血不止不易凝合，有出血顷向。以前由于对机理的不了解，患者常常由于微小以前由于对机理的不了解，患者常常由于微小伤口而丧生，现在，患者经治疗后可生存，只要伤口而丧生，现在，患者经治疗后可生存，只要他们到处当心。他们到处当心。第六章 性别决定与伴性

16、遗传Slide 19一个一个A型血友病家系，具如下特点：型血友病家系，具如下特点：a.患者几乎都是男性。患者几乎都是男性。b.男性患者的子女都正常，代间不连续。男性患者的子女都正常，代间不连续。c.男性患者的女儿都正常，但可生下有病的儿子，疾病呈绞花遗传。男性患者的女儿都正常，但可生下有病的儿子，疾病呈绞花遗传。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 20 从上述家系可知，从上述家系可知，A型血友病是由一个位于型血友病是由一个位于X染色体染色体上的隐性基因上的隐性基因h所限制，染色体上无相应的基因。其遗所限制，染色体上无相应的基因。其遗传方式如下：传方式如下：X+Xh X+Y X+X+X+Xh

17、X+Y XhY 携带者携带者 患者患者XhY X+X+患者患者 X+Xh X+Y 携带者携带者第六章 性别决定与伴性遗传Slide 21（2）人类红绿色盲的遗传（人类红绿色盲的遗传（colour blindness)colour blindness)患者多为男性，不能辨别红色或绿色，女性患者较少。患者多为男性，不能辨别红色或绿色，女性患者较少。人的视觉系统中必需含有视觉色素（视蛋白）和人的视觉系统中必需含有视觉色素（视蛋白）和Vit A的的醛基衍生物。醛基衍生物。感绿色素感绿色素 感红色素感红色素 位于X染色体上，两个基因紧密连锁，由于距离很近很近，它们总是同时正常或同时突变，常常同时表现红绿

18、色盲。我国男子色盲率近7，女性色盲率近0.5。感蓝色素感蓝色素:在常染色体上，蓝色色盲很少见。在常染色体上，蓝色色盲很少见。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 22（2）人类红绿色盲的遗传（人类红绿色盲的遗传（colour blindness)colour blindness)红绿色色盲基因是个隐性突变基因，若以红绿色色盲基因是个隐性突变基因，若以Xc表示色盲，表示色盲，X+表示正常基因，表示正常基因，Y上无相应的基因，则色盲的基因型可上无相应的基因，则色盲的基因型可表示如下：表示如下：第六章 性别决定与伴性遗传Slide 23（3）其它）其它X连锁隐性遗传连锁隐性遗传病：病：目前已知约有目

19、前已知约有200多多个基因位于个基因位于X染色体上，染色体上，其中有些是致病基因，如其中有些是致病基因，如无眼畸形、肛门闭锁、夜无眼畸形、肛门闭锁、夜盲、缺球蛋白等。盲、缺球蛋白等。G-6-pD缺乏症即葡缺乏症即葡萄糖萄糖6磷酸脱氢酶缺磷酸脱氢酶缺乏症，俗称乏症，俗称“蚕豆病蚕豆病”：吃蚕豆、打退热针等会导吃蚕豆、打退热针等会导致急性溶血性贫血发作。致急性溶血性贫血发作。丙种球蛋白缺乏症：丙种球蛋白缺乏症：导致病人反抗力差，易生导致病人反抗力差，易生病。病。17011465256609095oc.alb眼白化眼白化xg xg血型血型Ich 一般磷皮病一般磷皮病hA 血友病血友病AG-6-pDd

20、ent l绿色盲绿色盲prvt 红色盲红色盲 进行性肌营进行性肌营Md 养不良症养不良症hB 血友病血友病BX染色体上部分致病基因连锁图染色体上部分致病基因连锁图第六章 性别决定与伴性遗传Slide 24（4）X连锁显性遗传病连锁显性遗传病 如低血钙佝偻病、遗传性肾病、脊髓如低血钙佝偻病、遗传性肾病、脊髓空洞症、脂肪瘤、钟摆型眼球震颤、棘状毛空洞症、脂肪瘤、钟摆型眼球震颤、棘状毛束角化症、深褐色齿口面指综合症等。束角化症、深褐色齿口面指综合症等。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 252.人类的人类的Y连锁遗传连锁遗传 Y染色体上的基因较少，但这些基因大多数在染色体上的基因较少，但这些基因大

21、多数在X染色染色体上无相应的等位基因。体上无相应的等位基因。（1）毛耳）毛耳（2）男性化基因）男性化基因:由于由于Y是男性化所必需的，故某种形式的男性化基因是男性化所必需的，故某种形式的男性化基因确定存在于确定存在于Y的差别区段上，如：一个睾丸分化所必需的的差别区段上，如：一个睾丸分化所必需的的基因、一个组织相容性抗原表达所必需的基因等。的基因、一个组织相容性抗原表达所必需的基因等。上述这些性状的遗传，只能由父亲传给儿子，不传给上述这些性状的遗传，只能由父亲传给儿子，不传给女儿，是一种限性遗传。女儿，是一种限性遗传。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 26第六章 性别决定与伴性遗传Slide

22、 27限性遗传（限性遗传（sex-limited inheritancesex-limited inheritance）：只在某一）：只在某一种性别中表现的性状的遗传。种性别中表现的性状的遗传。限制此类性状的基因多数位于常染色体上，也限制此类性状的基因多数位于常染色体上，也有少部分位于性染色体上。有少部分位于性染色体上。限性性状有单基因限制的单位性状，如单睾、隐限性性状有单基因限制的单位性状，如单睾、隐睾；有的是多基因限制的数量性状或多性状复合体，睾；有的是多基因限制的数量性状或多性状复合体，如泌乳量、产仔数、产蛋性状（包括：产蛋长久性、如泌乳量、产仔数、产蛋性状（包括：产蛋长久性、开产日龄、

23、产蛋量、就巢性等）等。开产日龄、产蛋量、就巢性等）等。限雄遗传：限雄遗传：Y Y染色体上基因限制的性状只在雄性个体染色体上基因限制的性状只在雄性个体中表现，这类性状的遗传行为称为限雄遗传。中表现，这类性状的遗传行为称为限雄遗传。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 28从性从性遗传遗传（sex-conditioned inheritancesex-conditioned inheritance）：）：某些位于常染色体上的基因，其表某些位于常染色体上的基因，其表现现受个体性受个体性别别的影响，性状的的影响，性状的显隐显隐性关系在两种性性关系在两种性别别中是中是颠颠倒倒的，在一种性的，在一种性别别

24、表表现为显现为显性或性或隐隐性，而在另一种性性，而在另一种性别则别则表表现为隐现为隐性或性或显显性，性，这这种种遗传遗传方式称方式称为为从性从性遗遗传传。因因为为限制从性性状的基因位于常染色体上，所限制从性性状的基因位于常染色体上，所以正反交以正反交结结果相同，只是由于性果相同，只是由于性别别的差异，如雌雄的差异，如雌雄个体分必的雌、雄性激素水平不同，性状的个体分必的雌、雄性激素水平不同，性状的发发育在育在两性两性间间表表现现出差异。出差异。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 29杂种杂种雄牛：红褐色雄牛：红褐色雌牛：红色雌牛：红色基因表达与基因表达与内环境有关内环境有关雄牛中红褐色雄牛中红

25、褐色显性而雌牛中显性而雌牛中红色显性。红色显性。羊角的有无羊角的有无 有角羊有角羊 无角羊无角羊 公羊有角公羊有角 +母羊无角母羊无角亚尔郡牛的一对相对性状亚尔郡牛的一对相对性状第六章 性别决定与伴性遗传Slide 30三、高等植物的伴性遗传三、高等植物的伴性遗传 种子植物大部分是雌雄同株的，但也有一些种子植物大部分是雌雄同株的，但也有一些是雌雄异株的，如波菜、大麻等。是雌雄异株的，如波菜、大麻等。一般而言，雌雄异株植物的两特性染色体在一般而言，雌雄异株植物的两特性染色体在细胞学上区分不大，例如女娄菜属植物细胞学上区分不大，例如女娄菜属植物Melandrium album，雄株为，雄株为XY，

26、Y比比X稍大，同稍大，同源部分很少。源部分很少。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 31阔雌阔雌 细雄细雄 阔（杂合）雌阔（杂合）雌 阔雄阔雄XBXB XbY XBXb XBY 阔雄雄 阔雌雌 阔雌雌 阔雄雄 细雄雄 XBY XBXB XBXb XBY XbY Xb花粉死亡 Melandrium album叶子的阔（叶子的阔（B基因）和细（基因）和细（b基基因）的遗传为伴性遗传，位于因）的遗传为伴性遗传，位于X染色体上，染色体上，Y上无相应的上无相应的基因，且基因，且Xb花粉致死。花粉致死。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 32四、四、鸡的伴性遗传鸡的伴性遗传鸡的芦花性状的遗传是一个典型

27、的伴性遗传：鸡的芦花性状的遗传是一个典型的伴性遗传：芦花基因为芦花基因为ZB，非芦花基因为，非芦花基因为Zb 芦花鸡：芦花鸡：绒羽黑色，头上有黄色斑点，成羽有横纹，黑白绒羽黑色，头上有黄色斑点，成羽有横纹，黑白相间。相间。P P Z ZB BW W 芦花芦花 Z Zb bZ Zb b非芦花非芦花 F F1 1 Z ZB BZ Zb b芦花芦花 Z Zb bW W非芦花非芦花 F F2 2 Z ZB BW W Z Zb bW ZW ZB BZ Zb b Z Zb b Z Zb b 芦花芦花 非芦花非芦花 芦花芦花 非芦花非芦花 第六章 性别决定与伴性遗传Slide 33第三节第三节 其它类型的性

28、别确定其它类型的性别确定 除了前面所讲的性染色体（除了前面所讲的性染色体（XY和和ZW）确定）确定性别外，自然界还有其他一些性别确定方式。性别外，自然界还有其他一些性别确定方式。缘由：缘由：性是一个困难的发育性状性是一个困难的发育性状(developmental character），即性是由发育过程中形成的。），即性是由发育过程中形成的。比如你能说比如你能说XX受精卵是女性或者受精卵是女性或者XY受精卵受精卵是男性吗？不能！因为一个受精卵根本不具备性是男性吗？不能！因为一个受精卵根本不具备性特征。特征。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 34其他类型的性别确定方式有：其他类型的性别确定方式

29、有：染色体倍性确定染色体倍性确定 基因确定基因确定 受精与推翻定受精与推翻定 环境确定等（基因和环境相互作用形成性环境确定等（基因和环境相互作用形成性型）。型）。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 35一、由染色体倍性确定的性别一、由染色体倍性确定的性别蜂和蚁的性别确定：蜂和蚁的性别确定：由染色体倍性确定的性别，养分条件由染色体倍性确定的性别，养分条件确定职能。确定职能。蜂的性确定，既同染色体数有关，蜂的性确定，既同染色体数有关，也与环境有关。也与环境有关。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 36 蜂皇蜂皇 雄蜂雄蜂（能育雌蜂（能育雌蜂2n=32)(能育雄蜂能育雄蜂n16)吃吃2-3天天

30、质差量少质差量少的蜂王浆，的蜂王浆，21天成为天成为成虫成虫吃吃5天质好天质好 量多的蜂量多的蜂 皇浆，经皇浆，经 16天发育天发育窝卵窝卵 单倍体雄蜂单倍体雄蜂减数分裂时精母减数分裂时精母细胞的第一次分细胞的第一次分裂出现单极纺锤裂出现单极纺锤体，使染色体趋体，使染色体趋向一极形成次级向一极形成次级精母细胞，而另精母细胞，而另一极挤出一个无一极挤出一个无核的芽体。次级核的芽体。次级精母细胞其次次精母细胞其次次分裂时，按正常分裂时，按正常方式进行，形成方式进行，形成两个单倍体精子，两个单倍体精子，故每一精母细胞故每一精母细胞仅形成两个精细仅形成两个精细胞。胞。蜜蜂（蜜蜂（Apis mellif

31、era）的性别确定如下）的性别确定如下:飞行中交配，交配后雄飞行中交配，交配后雄蜂死亡，蜂皇获得一生蜂死亡，蜂皇获得一生所需的精子（所需的精子（n=16）。）。未受精未受精 卵（卵（n=16）受精卵（受精卵（n=32）蜂皇产下的每一窝蜂皇产下的每一窝卵中，有少数卵中，有少数 卵是卵是未受精的。未受精的。雄峰雄峰蜂王蜂王职蜂（职蜂头部的职蜂（职蜂头部的腺体产生蜂皇浆）腺体产生蜂皇浆）第六章 性别决定与伴性遗传Slide 37二、由环境确定的性别二、由环境确定的性别1.后缢的性别确定后缢的性别确定 海生蠕虫后缢是环境确定性别的海生蠕虫后缢是环境确定性别的一个典型例子。一个典型例子。雌雄大小悬殊：雌

32、雄大小悬殊：体积比书上画的小体积比书上画的小一些，而一些，而的体积只有一笔点这么大。的体积只有一笔点这么大。雌虫有雌虫有2英寸长，身体象一粒豆，吻长，英寸长，身体象一粒豆，吻长，远端分叉。远端分叉。雄虫很小：生活在雌虫子宫中，象寄雄虫很小：生活在雌虫子宫中，象寄生虫。生虫。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 38 性别确定性别确定自由游动之自由游动之幼虫，中性幼虫，中性a、落在海底、落在海底雌虫雌虫b、由于机会或吸力，落于雌虫口吻上、由于机会或吸力，落于雌虫口吻上 雄虫雄虫 幼虫 口吻 人为移去 中间性，程度视在吻上呆的时间长短而定，所以口吻是幼虫发育成雄虫的关键因素，据说是有一种类似于激素

33、的化学物质有力地影响幼虫的性别分化。但是也有证据表明，幼虫是落于海底还是落于口吻上，有其遗传基础。假如是这样，在这由环境确定性别的例子中，遗传同样也起着作用。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 39第六章 性别决定与伴性遗传Slide 402.蛙和某些爬行动物的性别确定（环境温度蛙和某些爬行动物的性别确定（环境温度确定性别）确定性别）第六章 性别决定与伴性遗传Slide 41三、基因确定性别三、基因确定性别1.玉米是玉米是同株的：同株的：2.顶生为雄花序，侧生是雌花序，顶生为雄花序，侧生是雌花序，已知有若干基因可以变更玉米的植株的已知有若干基因可以变更玉米的植株的性别，使性别，使同株转变成雌

34、雄异株。同株转变成雌雄异株。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 422.同性别有关的基因如下：同性别有关的基因如下：ba：纯合时使植株无雌化序，成为雄株：纯合时使植株无雌化序，成为雄株 ts：纯合时使顶生花序成为雌花序，不产生花粉。纯合时使顶生花序成为雌花序，不产生花粉。雌雄同株雌雄同株：基因型一般为：基因型一般为BaBaTsTs 雄性植株雄性植株：基因型一般为：基因型一般为babaTsts或或babaTsTs，长雌花序的地方不能长出雌花序长雌花序的地方不能长出雌花序 雌性植株：雌性植株：基因型基因型babatsts，在长雄花序的地方，在长雄花序的地方 成为雌花序，可结出种子。成为雌花序，可

35、结出种子。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 43 3.雌雄异株系统的建立 当通过杂交方法获得babaTsts和babatsts这一对植株时，就在玉米中建立了一个新的性确定系统：由Tsts确定性别，Ts所在的染色体成为“性染色体”，后代性比为1：1。由上述过程我们可推想：植物进化过程中性别的分化可能有与此类似的状况。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 44第六章 性别决定与伴性遗传Slide 45四、环境对性别分化的影响四、环境对性别分化的影响 性别是一种性状，是发育的结果，所以性别分化既受染色体限制，也受环境影响。除了前述过蜜蜂和缢虫的例子外，下面再举一些环境影响性别分化的例子。第六章

36、性别决定与伴性遗传Slide 461.双胎牛中双胎牛中牛对牛对牛的影响牛的影响 牛一般是怀单胎的，但象人一样有时怀双胎，牛一般是怀单胎的，但象人一样有时怀双胎，假如双胎的性别不一样，产下的雌犊往往受影响，假如双胎的性别不一样，产下的雌犊往往受影响，虽然外部生殖器正常，但性腺很象睾丸，无生殖力。虽然外部生殖器正常，但性腺很象睾丸，无生殖力。缘由如下：缘由如下：(1)两个胎儿的胎盘是共通的，通过绒毛膜血管连通，两个胎儿的胎盘是共通的，通过绒毛膜血管连通，使即使大如细胞这样的物质也能通过。使即使大如细胞这样的物质也能通过。(2)雄性胎儿睾丸往往先发育，分泌雄性激素流到雌胎，雄性胎儿睾丸往往先发育，分

37、泌雄性激素流到雌胎，使雌胎性腺分化受影响，趋向间性，失去生育实力。使雌胎性腺分化受影响，趋向间性，失去生育实力。(3)细胞的流淌，使人们曾在孪生雌犊中发觉细胞的流淌，使人们曾在孪生雌犊中发觉XY细胞，细胞，也在雄犊中发觉也在雄犊中发觉XX细胞。在哺乳类中，细胞。在哺乳类中，Y有猛烈的有猛烈的雄性分化作用，雄性分化作用，XY细胞可能干扰雌犊的性别分化，细胞可能干扰雌犊的性别分化，造成不育。造成不育。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 472.鸡的性别转化鸡的性别转化 由于某种缘由母鸡停止产卵后起先向雄鸡转由于某种缘由母鸡停止产卵后起先向雄鸡转变的例子时有所闻，但这些转变往往不完全，不能变的例子

38、时有所闻，但这些转变往往不完全，不能进行遗传学探讨，但间或也能得到转变完全的，如：进行遗传学探讨，但间或也能得到转变完全的，如：非芦花斑纹变性雄鸡非芦花斑纹变性雄鸡以前曾产卵，后不以前曾产卵，后不产了并向雄鸡转变，最终能与雌鸡交配。产了并向雄鸡转变，最终能与雌鸡交配。变性非芦花雄鸡变性非芦花雄鸡 正常芦花雌鸡正常芦花雌鸡 芦花芦花 芦花芦花 非芦花非芦花第六章 性别决定与伴性遗传Slide 48 如何说明上述试验结果呢？可以设想变如何说明上述试验结果呢？可以设想变性雄鸡虽然是雄性，但其遗传物质未变，仍性雄鸡虽然是雄性，但其遗传物质未变，仍是是ZW，所以：，所以：变性雄鸡变性雄鸡ZbW x ZB

39、W正常芦花雌正常芦花雌鸡鸡 ZBZb ZBW ZbW WW芦花芦花 芦花芦花 非芦花非芦花 （死亡？）（死亡？）第六章 性别决定与伴性遗传Slide 49 因此，性别也是一种表型，在环境影响下可因此，性别也是一种表型，在环境影响下可发生变更，但基因型是不会发生相应变更的。发生变更，但基因型是不会发生相应变更的。鸡性别反转的缘由：鸡性别反转的缘由：母鸡体内同时具有母鸡体内同时具有两种生殖腺，其中两种生殖腺，其中性性生殖腺是退化的，产过卵的母鸡，由于某种缘由如生殖腺是退化的，产过卵的母鸡，由于某种缘由如病变等使卵巢机能退化，使处于退化状态的精巢发病变等使卵巢机能退化，使处于退化状态的精巢发育起来，

40、产生雄性激素，最终产生正常的精子，成育起来，产生雄性激素，最终产生正常的精子，成为公鸡。为公鸡。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 503.大麻的性转变大麻的性转变 复季播种的大麻，日照长，光强，产生复季播种的大麻，日照长，光强，产生正常的雌株和雄株。正常的雌株和雄株。12月在温室播种的大麻月在温室播种的大麻日照短，日照短，光弱光弱5090的雌株渐渐出现性转的雌株渐渐出现性转化化完全变为雄株。完全变为雄株。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 514.人的性反转人的性反转多为女变男，男变女极少见。多为女变男，男变女极少见。女变男的缘由之一：阴茎和阴蒂是同源器官，女变男的缘由之一：阴茎和阴蒂是

41、同源器官，均由性原基发育而来。均由性原基发育而来。XY的男性睾丸的发育成熟需睾丸酮的作用，的男性睾丸的发育成熟需睾丸酮的作用，而生殖器的发育除睾丸酮外，尚需而生殖器的发育除睾丸酮外，尚需5还还原酶，此酶使睾丸酮转变为二氢睾丸酮。原酶，此酶使睾丸酮转变为二氢睾丸酮。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 524、人的性反转、人的性反转男性外生殖器在二氢睾丸酮存在下正常发育。当男性外生殖器在二氢睾丸酮存在下正常发育。当XY胎儿因某种缘由不产胎儿因某种缘由不产生生5还原酶或活性低时，生殖原基发育成同女性极相像的外生殖器，还原酶或活性低时，生殖原基发育成同女性极相像的外生殖器，常被当成女孩抚养，到青春期

42、，由于某种缘由，常被当成女孩抚养，到青春期，由于某种缘由，5 还原酶正常，产还原酶正常，产生二氢睾丸酮，阴蒂长成阴茎，出现男性生殖器，变成男人。生二氢睾丸酮，阴蒂长成阴茎，出现男性生殖器，变成男人。人妖是女性化男人，从小通过打针、吃药，摄入雌性激素，促使向女性人妖是女性化男人，从小通过打针、吃药，摄入雌性激素，促使向女性化发展。化发展。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 53XY性原基性原基睾丸酮睾丸酮二氢睾丸酮二氢睾丸酮5 还原酶还原酶5 还原酶失活还原酶失活无二氢睾丸酮无二氢睾丸酮 女性似的外生女性似的外生殖器，殖器，“女孩女孩”男性男性5 还原酶复原正常，还原酶复原正常，产生二氢睾丸酮

43、产生二氢睾丸酮男性外生殖器男性外生殖器青春期青春期第六章 性别决定与伴性遗传Slide 54第四节第四节 性别发育的分化机制性别发育的分化机制 前已讲过，性别是发育性状，是基因与环境作用的结果。但性别究竟是如何发育分化产生的呢？现在尚未完全搞清晰，但已有很多探讨成果，建立了很多理论模型。下面介绍一些主要学派的理论。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 55一、基因平衡学说一、基因平衡学说 该学说以果蝇等为主要考察该学说以果蝇等为主要考察对象而建立起来，认为：对象而建立起来，认为：1.X上有很多确定雌性性别基因；上有很多确定雌性性别基因；2.常染色体上有很多确定雄性性别常染色体上有很多确定雄性性

44、别的基因；的基因；3.Y上不含有性别确定基因。上不含有性别确定基因。4.性别发育取决于雌性基因与雄性性别发育取决于雌性基因与雄性基因的平衡状基因的平衡状 态。态。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 56以以A代表常染色体上的雄性基因，代表常染色体上的雄性基因，X代表雌性基因，则在果代表雌性基因，则在果蝇中蝇中:X/A=性指数。性指数。设正常设正常体性指数为体性指数为12X/2A =1，正常，正常体。体。X/2A 0.5，正常，正常体体而而 性指数性指数1者，表现为超雌性体。者，表现为超雌性体。性指数性指数0.5者，表现为超雄性体。者，表现为超雄性体。若若0.5性指数性指数1，则个体表现为中性

45、。，则个体表现为中性。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 571.雌性化基因雌性化基因sxl在授精后在授精后2小时小时内被激活转录内被激活转录产生产生Sxl蛋白质蛋白质（胚胎启动雌（胚胎启动雌性化发育途径）性化发育途径）2.其后不久，其后不久，sxl的其次个启动子的其次个启动子 Sxl mRNA前体前体转录转录剪接剪接雌性胚胎雌性胚胎Sxl mRNA表达表达354AA的的RNA结合蛋白质结合蛋白质3.雌性化基因雌性化基因tra（transformer）Tra前体前体mRNA雌性专一雌性专一Tra mRNA剪接剪接雌性专一雌性专一Tra蛋白质蛋白质与与tratra2 2 基因协同作用基因协同作

46、用 4.基因基因dsx （double sex）前体前体mRNA雌性雌性mRNA剪接剪接雌性蛋白质，促进雌性蛋白质，促进雌性性状，抑制雄雌性性状，抑制雄性性状性性状性别分化机理性别分化机理 X/A大于等于大于等于1时：时：第六章 性别决定与伴性遗传Slide 581.雌性化基因雌性化基因sxl在胚胎发育早期在胚胎发育早期是失活的是失活的无无Sxl蛋白质蛋白质（胚胎启动雄（胚胎启动雄性化发育途径）性化发育途径）2.其后不久，其后不久，sxl的其次个启动子的其次个启动子 Sxl mRNA前体前体转录转录剪接剪接雄性胚胎雄性胚胎Sxl mRNA表达表达无功能的无功能的48AA的蛋白质的蛋白质3.雌性

47、化基因雌性化基因tra（transformer）Tra前体前体mRNA mRNA剪接剪接无功能的无功能的Tra蛋白质蛋白质 4.基因基因dsx （double sex）前体前体mRNA雄性专一雄性专一mRNA剪接剪接雄性蛋白质，促进雄性蛋白质，促进雄性性状，抑制雌雄性性状，抑制雌性性状性性状性别分化机理性别分化机理 X/A小于小于1时：时：第六章 性别决定与伴性遗传Slide 59二、二、Hy抗原学说抗原学说 也称也称“激素调整学说激素调整学说”，主要认为：，主要认为：Y上有上有2个与性别确定有关的基因：个与性别确定有关的基因：1）睾丸确定基因）睾丸确定基因sry（sexdeterming r

48、egion of the Y）：位于）：位于Y染色体短臂，编码染色体短臂，编码223AA的转录因的转录因子，即睾丸确定因子子，即睾丸确定因子TDF。2）Hy抗原基因抗原基因 在这两个基因的共同作用下产生在这两个基因的共同作用下产生睾丸，分泌雄性激素。睾丸，分泌雄性激素。2.X上有上有Tfm受体基因受体基因:产生雄性激素受产生雄性激素受体。体。3.常染色体上有常染色体上有5还原酶基因还原酶基因:产生产生5还原酶。还原酶。071101,25-26第六章 性别决定与伴性遗传Slide 60 在上述在上述3个因素作用下，个体向雄性化方面发展。个因素作用下，个体向雄性化方面发展。Hy（histocomp

49、atbility antigen)抗原存在于抗原存在于全部雄性个体的细胞表面。全部雄性个体的细胞表面。5周龄胎儿的性别是中性的，性腺尚处于未分周龄胎儿的性别是中性的，性腺尚处于未分化的性原基状态，性原基细胞表面有化的性原基状态，性原基细胞表面有Hy抗原受抗原受体（其他细胞没有）。体（其他细胞没有）。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 61 性原基细胞性原基细胞 （含（含H-Y抗原受体）抗原受体）Hy抗原诱导抗原诱导精原细胞精原细胞与精细胞相邻与精细胞相邻的生殖嵴细胞的生殖嵴细胞Hy抗原诱导抗原诱导支持细胞支持细胞Leyolig氏氏间质细胞间质细胞睾丸原基睾丸原基睾丸睾丸睾睾丸丸酮酮雄性激素雄

50、性激素男子男子外生殖外生殖器原基器原基 睾丸酮睾丸酮二氢睾丸酮二氢睾丸酮睾丸酮睾丸酮5还原酶还原酶正常外生殖器正常外生殖器第六章 性别决定与伴性遗传Slide 624.上面任一条件不能达到，比如无上面任一条件不能达到，比如无Y、Tfm位点突变为位点突变为tfm纯合体，或无纯合体，或无5还原酶，还原酶，都会使个体性别分化向女性偏转，变成女都会使个体性别分化向女性偏转，变成女性化表型。性化表型。第六章 性别决定与伴性遗传Slide 63三、剂量补偿学说三、剂量补偿学说 剂量补偿学说其实是剂量补偿学说其实是“激素学说激素学说”的补充和发的补充和发展。展。视察一下常染色体和性染色体的状况，我视察一下常