遗传学-4性别决定及与性别相关的遗传

ZW 型 ZZ雄性
X0型 XX雌性
同配性别 (homogametic-sex)
异配性别 (hetergametic-sex)
XX雌性
XY雄性
ZW雌性
X0雄性
②染色体倍性决定性别
蜜蜂（n=16）的性别决定
未受精卵（n）
♂
幼虫期以蜂 王浆为食
受精卵（2n） 幼虫期头 2~3d食蜂王 浆，后粗食
蜂王（♀ 可育）
遗 传 学
General Genetics
2012.3 – 2012.7
第6章 性别决定及相关遗传
1、性别决定
遗传型性别决定 环境型性别决定
2、性别分化
环境与性别分化 分化机制 剂量补偿效应
3、性别相关遗传
伴性遗传 从性遗传 显性遗传
1、性别决定
1）遗传型性别决定
①性染色体决定性别 ②染色体倍性决定性别 ③性指数决定性别 ④基因决定性别
例如，哺乳动物的雌性个体具有发达的乳房、某种甲虫的雄 性有角等等。
限性遗传与伴性遗传的区别： 限性遗传只局限于一种性别上表现，而伴性遗传则可在雄性 也可在雌性上表现，只是表现频率有所差别。
限雄遗传(holandric inheritance)
从性遗传(sex-controlled inheritance) 或称性影响遗传 (sexinfluenced inheritance)：不是指由X及Y染色体上基因 所控制的性状，而是因为内分泌及其它关系使某些性状只出现 于雌、雄一方；或在一方为显性，另一方为隐性的现象。 例如，羊的有角因品种不同而有三种特征： ①. 雌雄都无角； ②. 雌雄都有角； ③. 雌无角而雄有角。 以前两种交配，其F1雌性无角，而雄性有角。反交结果和正 交完全相同。（P222 图10-12）
a. 正交
红眼(雌):白眼(雄)=3:1，白眼全为雄性(限性遗传）， 说明白眼性状的遗传与雄性有关。
a. 反交
P
♀
♀白眼 × ♂红眼 Xw Xw XW Y XWXw ↓ 交叉遗传 Xw Y
♀红眼 XWXw × ♂白眼Xw Y ↓ 近亲繁殖 ♂ Xw Y ♀ XW XW Xw XWY Xw Xw Xw Xw Y 红:白=1:1 (♀♂各半) 正反交不一样（3:1或1:1）,也说明眼色与性 遗传有关，因为Y染色体上不带其等位基因。
①爬行类温度性别决定
两种蜥蜴高温孵化的子代全是雄性
几种龟鳖类高温孵化的子代全是雌性
非异型性染色体
②后螠的性别决定
1、性别决定
遗传型性别决定 环境型性别决定
2、性别分化
环境与性别分化 分化机制 剂量补偿效应
3、性别相关遗传
伴性遗传 从性遗传 显性遗传
2、性别分化
1）环境与性别分化
① 外界条件对性别分化的影响
交叉遗传 Zb W
正常(雌)
ZB Zb
芦花(雄) 近亲繁殖 雌: 雄 或 芦花:正常 = 1 : 1
ZB Zb
芦花(雄) ZB W 芦花(雌)
Zb Zb
正常(雄) Z bW 正常(雌)
Zb W
正常(雌) ZB W
×
ZB ZB
芦花(雄) ZB Zb
芦花(雌)
芦花(雄)
近亲繁殖 公鸡 全部芦花 母鸡 半数芦花
工蜂 （不育）
③性指数决定性别
雌
④基因决定性别
Ba 控制雌花序 Ts 控制雄花序
babatsts(♀)× babaTsts(♂) ↓ （仅有雄花序）babaTsts : babatsts(顶端有雌花序) 1:1
仅有 雄花序
仅顶端有 雌花序
1、性别决定
2）环境型性别决定
①爬行类温度性别决定 ②后螠的性别决定
随机失活
XBXb 黑色
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 （G-6PD）
雌XBXb
随机失活
A型
B型
GDA基因 GDB基因
XBXb黄色
XY：1条带
XX：2条带
请问有没有玳瑁猫是雄性的？
3、性别相关遗传
1）伴性遗传 2）从性遗传 3）限ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ遗传
伴性遗传
是摩尔根等人(1910)以果蝇为材料进行试验时发现性连
锁现象。 性连锁(sex linkage) 是指性染色体上的基因所控制的某 些性状总是伴随性别而遗传的现象，所以又称伴性遗传
2、性别分化
3）剂量补偿效应
①巴氏小体(barr body) – 性染色质体
猫神经细胞
②剂量补偿效应 剂量补偿有两种途径： A、 两条X染色体都有活性，但转录速率不同：例如果蝇； B、 雌性个体细胞中只有一条染色体有活性，另一条X染色 体失活。如高等哺乳动物，包括人类。失活的X染色体就 是巴氏小体。
这样子代与其亲代在性别和性状出现相反表现的现象， 称为交叉遗传(criss-cross inheritance)。
㈢、芦花鸡的毛色遗传:
① 芦花基因B为显性，正常基因b为隐性，位于Z性染
色体上。
② 染色体上不带它的等位基因。 ③ 雄鸡为ZZ，雌鸡为ZW。
ZB W
芦花(雌)
×
Zb Zb
正常(雄)
Lyon（里昂） 假说(Lyon hypothesis)主要内容：
(1)正常雌性哺乳动物的两条X染色体，只有一条有活性 (activation X, Xa)，另一条无活性(inactivation X, Xi)。
(2)失活是随机的，某些细胞中来自父方的X染色体失活，某些 细胞中来自母方的X染色体失活，两类细胞随机镶嵌存在。 (3)失活发生在胚胎发育的早期，如人类在胚胎发育第16天时发 生失活。某一个细胞的一条X染色体一旦失活，由这个细胞分 裂而来的所有细胞中的该X染色体均处于失活状态。 (4)伴性基因杂合体的雌性是嵌合体（mosaic)—某些细胞中来 自父方的伴性基因表达，某些细胞中来自母方的伴性基因表 达，这两类细胞随机地镶嵌存在。
氮素影响： 早期发育时使用较多氮肥或缩短光照时间，可提高黄瓜的雌 花数量。 温度、光照： 降低夜间温度，可增加南瓜雌花数量； 缩短光照 增加雌花。 温度对蛙的影响 20℃ 蝌蚪雌雄比1:1
30℃
……………雄性
② 激素对性别分化的影响
“自由马丁”牛 性别反转
2、性别分化
2）性别分化机制
遗传性别—>性腺性别—>表型性别
ZB ZB
ZB Zb
芦花(雄)
ZB W 芦花(雌)
芦花(雄)
ZbW 正常(雌)
生产实践上：
ZB W × Zb Zb
芦花(雌)
ZB Zb 芦花(雄)
正常(雄)
Zb W 正常(雌)
全部饲养母鸡 多生蛋
限性遗传和从性遗传：
限性遗传(sex-limited inheritance)：是指位于常染色体、 Y染色体(XY型)或W染色体(ZW型)上的基因所控制的遗传性 状只局限于雄性或雌性上表现的现象。 限性遗传的性状多与性激素的存在与否有关。
㈡、人类的性连锁：
如色盲、A型血友病等就表现为性连锁遗传。下面以色盲 (红绿色盲)的性连锁为例来说明。 ① 已知控制色盲的基因为隐性c位于X染色体上，Y染色体 上不带它的等位基因；
② 由于色盲基因存在于X染色体上，女人在基因杂合仍是 正常的，而男人的Y基因上不带其对应的基因，故男人色 盲的频率高。 ∴ 女：XCXc杂合时非色盲，只有 XcXc 纯合时才是色盲； 男：Y染色体上不携带对应基因，XCY正常、XcY色盲。
② 激素对性别分化的影响
① 外界条件对性别分化的影响
雌蜂(2n) + 蜂王浆 雌蜂(2n) + 普通营养 孤雌生殖 雄蜂(n) 雌蜂孤雌生殖 n为雄蜂 假减数分裂 蜂王(有产卵能力) 普通蜂(无产卵能力)
正常受精卵 2n为雌蜂
蜂王浆5d+16d 蜂王浆2d+21d
蜂王 工蜂
----------- ♀(n) + ♂(n) 正常减数分裂 2n为雌蜂
(sex-linked inheritance)。
㈠、果蝇眼色的遗传： 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)。 雌性红眼果蝇×雄性白眼果蝇杂交 F1全是红眼 近
亲繁殖产生的F2既有红眼，又有白眼，比例是3:1 F2群
体中白眼果蝇都是雄性而无雌性 说明白眼这个性状的 遗传，是与雄性相联系的，同X 染色体的遗传方式相似。 假设：果蝇的白眼基因在X性染色体上，而Y 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。
①性染色体决定性别 ♀同配性别 (homogametic sex) ♂异配性别（heterogametic sex）
雄杂合型： XY型：果蝇、人(n=23)、牛、羊、... X0型：蝗虫、蟋蟀、... ，雄仅1个X、不成对
雌杂合型： ZW型：家蚕(n=28)、鸟类(包括鸡、鸭等)、鹅类、蝶类等
XY型