第三章

性別決定與伴性遺傳一、性別決定二、伴性遺傳三、限性遺傳四、從性遺傳一、性別決定1、兩性分化和生物進(jìn)化的關(guān)系2、性染色體理論1、兩性分化和生物進(jìn)化的關(guān)系早期的單細(xì)胞生物利用細(xì)胞分裂及出芽生殖來完成繁殖交換遺傳物質(zhì)的有性生殖方式細(xì)菌發(fā)展出鞭毛來彼此交換DNA1、兩性分化和生物進(jìn)化的關(guān)系單細(xì)胞生物有能力獲取外界的遺傳物質(zhì)(transformation)，由于不具選擇性，獲得優(yōu)良基因的機(jī)會(huì)較小，之后細(xì)菌發(fā)展出鞭毛來彼此交換DNA(conjugation)，得到較優(yōu)良的遺傳物質(zhì)機(jī)會(huì)增大。多細(xì)胞生物亦有無性生殖，例如孤雌生殖。有性生殖所需耗費(fèi)的兩大成本：生產(chǎn)貢獻(xiàn)不多的雄性以及雄性為吸引雌性的Showoff表現(xiàn)。1、兩性分化和生物進(jìn)化的關(guān)系有性生殖對(duì)生物的益處：當(dāng)生物行有性生殖時(shí)，若是染色體上具有某個(gè)突變基因，可以經(jīng)由互相交換遺傳物質(zhì)而將突變基因聚集到同一個(gè)個(gè)體上，其他的個(gè)體則因突變基因轉(zhuǎn)移而得以存活下來?？梢栽黾踊虻亩鄻有?geneticdiversity)，子代因?yàn)橥瑫r(shí)擁有兩方的遺傳基因，而可以產(chǎn)生出許多不同方式的基因組合。2、性染色體理論Humanmalekaryotype.NotetheXandYchromosomes.AfemalewouldhaveasecondXchromosomeinplaceoftheY.2、性染色體理論在多數(shù)二倍體真核生物中，決定性別的關(guān)鍵基因位于一對(duì)染色體上，這一對(duì)染色體稱為性染色體（sexchromosome），除此之外的染色體稱為常染色體（autosome），一套常染色體通常用A表示。C.B.Bridges于1932年用果蠅為材料，通過X射線照射處理后的果蠅與正常的二倍體果蠅雜交，結(jié)論：性染色體和常染色體上都存在決定性別的基因，雄性基因主要位于常染色體和Y染色體上，雌性基因主要位于X染色體上，受精卵的性別發(fā)育方向取決于雌雄兩類基因系統(tǒng)力量的對(duì)比?；蚱胶饫碚撔灾笖?shù)與性別的關(guān)系性指數(shù)＜1/2=1/21/2＜X/A＜1=1＞1性別超雄雄性中間性雌性超雌超雌或超雄個(gè)體，其體表、外貌象正常的雌性或雄性，但身材較小，生活力很弱，高度不育。染色體組：二倍體生物的一個(gè)正常配子所包含的全部染色體稱為一個(gè)染色體組，用x表示。常染色體組用A表示。性指數(shù)（X/A）：X染色體的數(shù)目/常染色體組數(shù)基因平衡理論在人類和果蠅中性染色體和性別的關(guān)系XYXXXXXXXYXOXYYX:3A性指數(shù)1X:2A=0.52X:2A=

13X:2A=1.51X:2A=

11X:2A=

0.52X:2A=

0.53X:2A=0.33果蠅的性別♂♀

超雌(不能成活)♀♂♂超雄人的性別♂♀超雌♂♀超雄－性指數(shù)＜1/2=1/21/2＜X/A＜1=1＞1性別超雄雄性中間性雌性超雌性別決定基因決定性別的基因有：位于Y染色體上的SRY基因和位于常染色體上的H-Y抗原基因、睪丸決定因子（TDF）、鋅指蛋白基因（ZFY）等。分化受精卵卵裂內(nèi)胚層未分化的原生殖嵴誰優(yōu)先發(fā)育依賴于性別決定基因抑制中性生殖腺優(yōu)先發(fā)育XXXY皮層髓層卵巢雌性激素雄性激素雌性性征雄性性征♀♂睪丸抑制如果存在SRY基因，在胚胎發(fā)育的第6～7周，生殖嵴便形成睪丸，發(fā)育成男胎；若無SRY基因，在第12周時(shí)生殖嵴便形成卵巢，發(fā)育成女胎。2.1XY型所有的哺乳動(dòng)物、某些兩棲類、某些魚類、昆蟲等?！幔?A＋XY，產(chǎn)生的配子為：A＋X，A＋Y♀：2A＋XX，產(chǎn)生的配子為：A＋X2.2XO型蝗蟲、蟋蟀、蟑螂、黃瓜虱等直翅目昆蟲?！猓?A＋XX，產(chǎn)生配子為：A＋X♂：2A＋X，產(chǎn)生配子為：A＋X、A＋O2.3ZW型鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類、魚類，其性別決定與XY型相反?！幔?A＋ZZ配子：A＋Z♀：2A＋ZW配子：A＋Z、A＋W2.4其他性別決定類型（1）蜜蜂未受精的卵n雄性n受精卵2n雌性5天蜂皇漿2-3天蜂皇漿♀：蜂王2n工蜂2n蜂和蟻的性別決定——由染色體倍數(shù)決定性別，由營養(yǎng)條件決定職能。

4)其它類型的性別決定孤雌生殖蜜蜂婚配飛行最強(qiáng)壯的雄峰與蜂王交尾后死去蜂王獲得終生享用的精子產(chǎn)卵部分未受精受精卵雄峰(n=16）吃2-3天蜂王漿，21天發(fā)育工蜂吃5天蜂王漿16天發(fā)育蜂王幼蜂(2n=32)受環(huán)境溫度的影響很大蝌蚪20℃發(fā)育蛙♀♂各半30℃發(fā)育蛙全♂蜥蜴26-27℃發(fā)育全♀29℃發(fā)育全♂31℃發(fā)育31-33℃發(fā)育♀♂各半全♀鱷魚＞33℃發(fā)育全♂＜28℃發(fā)育龜鱉28-32℃發(fā)育♀♂各半＞32℃發(fā)育全♀全♂如：(2)蛙和某些爬行動(dòng)物的性別決定2.4其他性別決定類型（3）后螠后螠的受精卵孵化出的幼蟲不分性別，如果幼蟲棲于海底，則發(fā)育成雌蟲，如果幼蟲落在雌蟲的吻上，則發(fā)育成雄蟲。2.4其他性別決定類型（4）鱔魚鱔魚的性別取決于其年齡，剛出生的鱔魚全為雌性，產(chǎn)過一次卵的鱔魚則全轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌?。二、伴性遺傳又稱性連鎖遺傳。即某些性狀的遺傳和性別有一定聯(lián)系的一種遺傳方式。其特點(diǎn)是：（1）性狀分離比數(shù)在兩性間不一致。（2）正反交結(jié)果不同，表現(xiàn)交叉現(xiàn)象。果蠅眼色的遺傳PF1F2♀全為紅眼，♂紅白各一半♀，♂全為紅白各半人的X連鎖遺傳性疾病紅綠色盲、血友病阿狄森氏病、大腦硬化病、夜盲、眼睛白花等。這些遺傳性疾病位于X染色體上，是隱性的。人類的性連鎖--色盲(紅綠色盲)①已知控制色盲的基因?yàn)殡[性c位于X染色體上，Y染色體上不帶它的等位基因；②由于色盲基因存在于X染色體上，女人在基因雜合仍是正常的，而男人的Y基因上不帶其對(duì)應(yīng)的基因，故男人色盲的頻率高?！嗯篨CXc雜合時(shí)非色盲，只有XcXc純合時(shí)才是色盲；男：Y染色體上不攜帶對(duì)應(yīng)基因，XCY正常、XcY色盲。人

類

不

同

婚

配

下

色

盲

遺

傳

的

情

況三、限性遺傳有些性狀僅局限于某一性別，（如泌乳、產(chǎn)仔、男人長胡須等）這樣的性狀稱為限性性狀，控制限性性狀的基因稱限性基因。四、從性遺傳又稱性影響遺傳，決定從性遺傳的基因稱為從性基因，一般位于常染色體，所以在兩個(gè)性別中均可以表達(dá)，但同一基因的表達(dá)在不同的性別中其顯隱關(guān)系不同。綿羊角的遺傳綿羊按角有無可分為：（1）雌雄均無角，如陶塞脫羊，（2）雌無角而雄有角，如美利奴、寒羊，（3）雌雄均有角，如雪洛浦羊。P1F1F2陶塞脫♀×雪洛浦♂雪洛浦♀×陶塞脫♂雌無角雄有角雌無角雄有角自群繁殖自群繁殖雌性：3無角：1有角雄性：3有角：1無角正交雌性：3無角：1有角雄性：3有角：1無角反交人的禿頂遺傳BB在男性、女性都表現(xiàn)為禿頂bb在男性、女性都不表現(xiàn)為禿頂Bb在男性表現(xiàn)為禿頂，在女性則為正常。即：性別不同，Bb的表型也不同。B基因在男性表現(xiàn)為顯性，在女性則表現(xiàn)為隱性。綿羊角的遺傳特點(diǎn)：1、后代的分享現(xiàn)象與性別有關(guān)，但顯、隱性受性別影響；2、正反交結(jié)果完全相同。這點(diǎn)不同于伴性遺傳，可作為區(qū)分的標(biāo)志。P1F1F2HH（有角）×hh（無角）Hh

（♀無角♂有角）

1HH:2Hh:1hh♂有角有角