第三章：性别决定与伴性遗传.ppt
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第三章第三章性别决定与伴性遗传性别决定与伴性遗传教师：
张光祥教师：
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zhgx-教学安排教学安排44学时学时性别是一个特殊的单位性状性别是一个特殊的单位性状性别也是生物的性别也是生物的一种重要的性状一种重要的性状一种重要的性状一种重要的性状，但是比一般的性状，但是比一般的性状要复杂得多。
要复杂得多。
从远古到现在，性别一直是人们探索的热从远古到现在，性别一直是人们探索的热点。
它主要涉及到：
点。
它主要涉及到：
性别决定性别决定（sex（sexdetermination）determination）和和性别分化性别分化（sexsexdifferentiation）differentiation）。
第一节、生物的性别决定第一节、生物的性别决定一、性染色体及其作用一、性染色体及其作用1.1.性染色体的发现性染色体的发现2.性染色体的概念性染色体的概念3.性染色体决定的性别理论比性染色体决定的性别理论比性性别别决决定定（sexsexdeterminationdetermination）是是指指决决定定生生物物体体性性别别差差异异或或某某一一性性别别特特征征形形成成的的内内在在物物质质基基础础及及其作用方式。
其作用方式。
性性别别决决定定的的本本质质是是性性别别相相关关基基因因的的组组成成与与表表达达和和调控。
调控。
1、性染色体的发现、性染色体的发现19021902年年McClung,C.E.McClung,C.E.通过研究多种蚱蜢等直翅目昆通过研究多种蚱蜢等直翅目昆虫也发现了虫也发现了“X”X”染色体染色体,称为副染色体称为副染色体（accessory（accessorychromosome）,chromosome）,并发现并发现“X”X”存在与否存在与否存在与否存在与否昆虫的性别昆虫的性别昆虫的性别昆虫的性别。
1905-19061905-1906年年,Wilson,E.B.,Wilson,E.B.再次发现再次发现再次发现再次发现,提出了提出了性染色性染色性染色性染色体体体体（sex-chromosome）（sex-chromosome）（sex-chromosome）（sex-chromosome）和和常染色体常染色体常染色体常染色体（autosome,Aautosome,Aautosome,Aautosome,A）的概念的概念19051905年年Stevens,N.Stevens,N.发发现现一一种种甲甲虫虫雌雌雄雄个个体体的的染染色色体体数数目目是是相相同同的的。
但但是是,在在雄雄性性中中有有一一对对染染色色体体大大小小不不同同,其其中中较较大大的的一一条条在在雌雌性性中中也也有有,而而且且是是成成对对的的；较较较较小小小小的的的的一一一一条在雌性中怎么也找不到条在雌性中怎么也找不到条在雌性中怎么也找不到条在雌性中怎么也找不到,Stevens,Stevens,Stevens,Stevens就称之为就称之为就称之为就称之为YYYY染色体染色体染色体染色体。
19141914年年Seiler,J.Seiler,J.证证明明在在雄雄蛾蛾中中染染色色体体都都是是同同形形的的，而而在在雌雌蛾蛾中中有有一一对对异异形形染染色色体体。
并并且且根根据据异异形形染染色色体体的的存在和性别的相关性，发现了性染色体。
存在和性别的相关性，发现了性染色体。
18911891年年德德国国的的细细胞胞学学家家HenkingHenking,H.H.首首先先在在半半翅翅目目的的昆昆虫虫蝽蝽的的减减数数分分裂裂中中发发现现，雄雄体体细细胞胞含含1111对对染染色色体体和和11条条不不不不配配配配对对对对的的的的单单单单条条条条染染染染色色色色体体体体，在在第第一一次次减减数数分分裂裂时时，它它移移向向一极。
一极。
HenkingHenking无以为名，就无以为名，就称其为称其为称其为称其为“X”X”X”X”染色体染色体染色体染色体。
、性染色体的概念、性染色体的概念性染色体：
性染色体：
携带了与性别决定直接相关的携带了与性别决定直接相关的携带了与性别决定直接相关的携带了与性别决定直接相关的主要基因主要基因主要基因主要基因，在形态、结构、大小和功能方面与生物体的两种性别在形态、结构、大小和功能方面与生物体的两种性别在形态、结构、大小和功能方面与生物体的两种性别在形态、结构、大小和功能方面与生物体的两种性别一一对应的染色体一一对应的染色体一一对应的染色体一一对应的染色体。
有些物种的性染色体是始终成对出现的有些物种的性染色体是始终成对出现的,也有因性也有因性别不同而或单或双的别不同而或单或双的;具有成对性染色体的物种具有成对性染色体的物种,两条两条性染色体往往是异型的性染色体往往是异型的,也有同形的。
也有同形的。
常染色体：
常染色体：
生物体内除开性染色体以外的其它各对染生物体内除开性染色体以外的其它各对染生物体内除开性染色体以外的其它各对染生物体内除开性染色体以外的其它各对染色体色体色体色体，统称为常染色体，常以，统称为常染色体，常以AA表示。
表示。
概念上，常染色体是与性染色体相对而言的。
常概念上，常染色体是与性染色体相对而言的。
常染色体的各对同源染色体一般都是同型，即形态、结染色体的各对同源染色体一般都是同型，即形态、结构、大小以及具有的基因位点基本相同。
构、大小以及具有的基因位点基本相同。
如：
果蝇如：
果蝇n=4n=4，：
2n2n2A2AXY,:
2nXY,:
2n2A2AXXXX；在在家禽中，家禽中，：
2n2n2A2AZZ,:
2nZZ,:
2n2A2AZWZW。
3.性染色体决定的性别遗传性染色体决定的性别遗传与理论性比与理论性比
（1）、果蝇的性别区分、果蝇的性别区分.果蝇的性别遗传与理论性比果蝇的性别遗传与理论性比XYXX100%XYX（2A+XY）（2A+XX）XYXX2A+XY2A+XX:
=:
.人类的性别遗传与理论性比人类的性别遗传与理论性比人类人类人类人类23232323对染色体，对染色体，对染色体，对染色体，nnnn23,:
2A23,:
2A23,:
2A23,:
2AXXXXXXXX，:
2A:
2A:
2A:
2AXYXYXYXY.人类的性别遗传与理论性比人类的性别遗传与理论性比XYXX100%XYX（2A+XY）（2A+XX）:
=:
2A+2A+1A+减数减数分裂分裂1A+1A+减数减数分裂分裂XYXX二、由性染色体决定性别二、由性染色体决定性别、性染色体的构成不同、性染色体的构成不同XYXY型型ZWZW型型XOXO型型ZOZO型型、性指数与性别决定、性指数与性别决定、XX和和YY的的条数之比条数之比、XX染色体的是否杂合染色体的是否杂合、两条同形不同功的性染色体两条同形不同功的性染色体1、性染色体决定性别的、性染色体决定性别的基本类型基本类型、ZWZW型性别决定机制：
具有型性别决定机制：
具有ZZ和和WW两条异形性染色体两条异形性染色体如如家蚕（家蚕（n=28n=28）、）、蛾类、蝶类，禽鸟类、两栖类、蛾类、蝶类，禽鸟类、两栖类、爬行类及某些鱼类爬行类及某些鱼类2A2AZZZZ；2A2AZWZW同配性别同配性别同配性别同配性别:
具有两条相同性染色体的性别具有两条相同性染色体的性别,同配型性别同配型性别的个体的个体一种配子。
一种配子。
比如：
果蝇的比如：
果蝇的（2A2AXXXX）,家蚕的家蚕的（2A2AZZZZ）。
异配性别异配性别异配性别异配性别:
具有两条异形性染色体的性别具有两条异形性染色体的性别,异配型性别异配型性别的个体的个体两种配子。
两种配子。
比如：
果蝇的比如：
果蝇的（2A2AXYXY）,家蚕的家蚕的（2A2AZWZW）。
、XYXY型性别决定机制：
具有型性别决定机制：
具有XX和和YY两条异形性染色体两条异形性染色体人人（n=23n=23）、马、牛、羊等哺乳动物。
马、牛、羊等哺乳动物。
2A2AXXXX；2A2AXYXY
（1）、由、由性染色体的构成性染色体的构成决定性别决定性别.植物的性染色体与性别植物的性染色体与性别有些植物属于雌雄异株雌雄异株,如大麻、石刁柏、番木瓜、蛇麻、菠菜、银杏、香榧、红豆杉等，它们的、之别由性染色体决定。
其中：
蛇麻、菠菜：
蛇麻、菠菜：
2A2AXXXX；2A2AXYXY。
银杏：
银杏：
2A2AZWZW；2A2AZZZZ银杏银杏银杏银杏菠菜菠菜银杏银杏植物的性别现象不如动物明显。
种子植物虽有雌雄性别的不同，但多为雌雄同花、雌雄同株异花。
雌雄异株的现象只是少数。
.由由性染色体的条数性染色体的条数决定性别决定性别蝗虫虽然也是符合性指数决定性别的规律，但整个物蝗虫虽然也是符合性指数决定性别的规律，但整个物种没有染色体种没有染色体。
2A2AXOXO正常的正常的；2A2AXXXX正常的正常的。
个体少了一条染色体，所以把这种情况称为个体少了一条染色体，所以把这种情况称为XOXOXOXO型性别决定型性别决定型性别决定型性别决定。
F植物中花椒也是属于植物中花椒也是属于XOXO型。
型。
鳞翅目昆虫中有些物种没有鳞翅目昆虫中有些物种没有WW染色体，只有染色体，只有ZZ，而且：
而且：
2A2AZOZO正常的正常的；2A2AZZZZ正常的正常的这种性别决定方式称为这种性别决定方式称为ZOZOZOZO型性别决定型性别决定型性别决定型性别决定。
在某些直翅目（蝗虫）、半翅目（蝽）、双翅目以及在某些直翅目（蝗虫）、半翅目（蝽）、双翅目以及鳞翅目的昆虫中，没有异形的性染色体，而是由性染色鳞翅目的昆虫中，没有异形的性染色体，而是由性染色的条数来决定性别。
的条数来决定性别。
秀秀丽丽银银杆杆线线虫虫秀丽银杆线虫的生活周期秀丽银杆线虫的生活周期Caenorhabditiselegans2、XY型性别决定的几种模式型性别决定的几种模式6060年年代代前前后后人人们们才才弄弄清清哺哺乳乳动动物物睾睾丸丸的的决决定定是是依依赖赖于于染染色色体体，推推测测这这是是由由于于染染色色体体上上有有一一个个基基因因，它它编编码码了了一一种种睾睾丸丸决决定定因因子子（testis-determiningfactor,TDF）,）,决定性嵴发育成睾丸。
决定性嵴发育成睾丸。
人人们们一一直直在在找找TDF的的基基因因。
直直到到1990年年Goodfelow等等克克隆隆到一个基因到一个基因,称称SRY（Sex-determiningregionoftheY）。
随随后后,突突变变研研究究、转转基基因因、表表达达分分析析等等方方面面的的很很多多分分子生物学证据证明子生物学证据证明,SRY就是当初想象中的就是当初想象中的TDF。
SRYSRY基基基基因因因因为为为为性性性性别别别别决决决决定定定定基基基基因因因因，位位于于染染色色体体的的短短臂臂上上，长长850bp，编编码码含含223个个氨氨基基酸酸的的一一一一个个个个转转转转录录录录因因因因子子子子，只只在在幼幼小小胚胚胎胎足足细细胞胞系系（Sertoliscells）的的细细胞胞中中表表达达，由由此此启动基因表达的级联反应，直至完成睾丸的发育。
启动基因表达的级联反应，直至完成睾丸的发育。
.由由Y染色体的有无染色体的有无决定哺乳动物的性别决定哺乳动物的性别.由由性指数性指数决定性别决定性别、从性染色体组成与性别畸形的关系看性指数的作用、从性染色体组成与性别畸形的关系看性指数的作用、从性染色体组成与性别畸形的关系看性指数的作用、从性染色体组成与性别畸形的关系看性指数的作用、性指数、性指数、性指数、性指数（Sexindex）（Sexindex）（Sexindex）（Sexindex）XXXX染色体条数染色体条数染色体条数染色体条数/常染色体组数常染色体组数常染色体组数常染色体组数性指数性指数0.50.5正常正常，性指数性指数1.01.0正常正常果果蝇蝇虽虽然然是是2A2AXX,XX,是是2A2AXYXY。
但但是是由由于于没没有有也无需也无需SRYSRY基因基因
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