【遗传学】第四章 性别决定与伴性遗传

第四章性别决定与伴性遗传

本章重点：

性别决定：与性别有关的一个或一对染色体称性染色体；

成对性染色体往往异型：XY型、ZW型；

性连锁。

遗传的染色体学说的直接证明

学时：6

第一节性染色体与性别决定

一、性染色体的发现

1891年德国细胞学家Henking在半翅目昆虫的精母细胞减数分裂中发现一团染色质，在一半的精子中有这种染色质，另一半没有，命名为“X染色体”和“Y染色体”。

1905年E.B.Wilson证明，在许多昆虫中，雌性个体具有两套普通的染色体（常染色体）和两条X染色体，而雄性个体也具有两套常染色体，但只有一条X染色体。

生物染色体可以分为两类：

性染色体：直接与性别决定有关的一个或一对染色体。成对的性染色体往往是异型，即形态、结构和大小和功能都有所不同。

常染色体：其它各对染色体，通常以A表示。常染色体的各对同源染色体一般都是同型，即形态、结构和大小基本相同。

如：果蝇n = 4

雌3AA+1XX 雄3AA+1XY

二、性染色体决定性别的几种类型

（1）XY型性决定在生物界中较为普遍的类型。人类、全部哺乳动物、某些两栖类和某些鱼类以及很多昆虫和雌雄异株的植物等的性决定都是XY型。

雄性是异配性别（heterogametic sex），产生比例相等的两种不同类型的配子。

雌性是同配性别（homogametic sex），只产生一种类型的配子。

子女的性别是由精细胞带有Y染色体还是不带有Y来决定的，因为Y染色体上有决定睾丸形成的基因，故Y染色体对于人类雄性的性别决定至关重要。

（2）ZW型性决定鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物的性别决定都属于这一类型。

雄性具有两条相同的性染色体，叫做ZZ；雌性具有一条Z染色体和一条W染色体。

雄性是同配性别，而雌性是异配性别。子代性别由卵细胞中带有的Z染色体或者是W 染色体来决定

（3）XO型性决定直翅目昆虫（如蝗虫、蟋蟀和蟑螂等）属于这一类型。

雌性的性染色体成对，为XX，雄性只有一条单一的X染色体，为XO。

蝗虫雌性22+XX

雄性22+XO

（4）雌雄决定于倍数性：如蜜蜂、蚂蚁。

正常受精卵→2n为雌、

孤雌生殖→n为雄。

（5）植物的性别决定大部分雌雄异株植物都属于雄性异配性别，雌株为XX，雄株为XY。

例如：女娄菜性别主要取决于Y染色体的存在与否。在无Y染色体时，无论X染色体

与常染色体（A）的比例如何均发育为雌株，相反，只要有Y染色体存在，无论X和A比例如何，统统发育为雄株。Y染色体具有极强的雄性决定作用，带有雄性基因。

植物的性别决定:

植物的性别不如动物明显：

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；

有些植物属于雌雄异株，如大麻、石刁柏、番木瓜、蛇麻、菠菜、银杏、香榧、红豆杉等。

其中蛇麻、菠菜：雌XX，雄XY；银杏：雌ZW，雄ZZ。

玉米是雌雄同株异花植物，其性别决定是受基因支配。

ba 基因使植株无雌穗，只有雄穗；

ts 基因使植株雄花序→雌花序，并能结实。

基因型不同，植株花序也不同：

①Ba_Ts_正常雌雄同株

②Ba_tsts顶端和叶腋都生长雌花序

③babaTs_仅有雄花序

④babatsts仅顶端有雌花序

babatsts(♀)×babaTsts(♂)

↓

（仅有雄花序）babaTsts : babatsts（顶端有雌花序）

1 : 1

第二节伴性遗传

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）：指性染色体上基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。

∴又称伴性遗传（sex-linked inheritance）。

性连锁是连锁遗传的一种特殊表现形式。

一、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)。

试验结果表明白眼性状的遗传与雄性相联系，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 染色体上不含有其等位基因→可合理解释上述遗传现象。

正交红眼白眼

X W X W×X w Y

↓

↓近亲繁殖

红:白=3:1

红眼(雌):白眼(雄)=3:1，白眼全为雄性，说明白眼性状的遗传与雄性有关。

反交白眼红眼

X w X w×X W 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。

伴性遗传与非伴性遗传比较有以下特点：

1.决定性状的基因在性染色体上；

2.性状的遗传与性别有关；

3.正交与反交F1的结果不同；

4.表现特殊的交叉遗传规律。

伴性遗传可以归纳为下列两条规律：

1.当同配性别传递纯合显性基因时，F1雌雄个体都为显性性状。F2性状的分离呈3显性：1隐性；性别的分离呈1：1，其中隐性个体的性别与祖代隐性体一样，即外祖父的性状传递给外孙。

2.当同配性别传递纯合隐性基因时，F1表现交叉遗传，即母亲的性状传给儿子，父亲的性状传给女儿。F2性状与性别的比均为1：1。

二、人类的伴性遗传

一般认为X染色体长臂远端和Y染色体的长臂是同源的。存在于X染色体的差别区域的基因仅表现X连锁遗传；坐落在Y染色体的差别区域的基因则表现为Y连锁遗传。

（一）伴X显性遗传（sex-linked dominant inheritance,XD）：决定一些遗传性状或遗传病的显性基因在X染色体上的遗传方式称为伴X显性遗传。

由于女性和男性的性染色体组成不同，这类性状的遗传规律在群体中往往女性表现出该性状或遗传病的频率高于男性，而且女性多为杂合子发病。

例如抗维生素D佝偻病，患者为XRXR，XRXr，XRY。

亲代X R X r（女性患者）×X r Y（男性正常）

↓

子代X R X r（女性患者）X R Y（男性患者）