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第三章 染色体与遗传

第三章 染色体与遗传. 3.1 染色体与性别决定系统 一、性染色体决定性别 二、基因决定性别 三、环境决定性别. 一、性染色体决定性别. 性染色体： 与性别决定有明显而直接关系的染色体。 类型： XY 型、 XO 型、 ZW 型、 ZO 型 常染色体： 性染色体以外的所有染色体（常以 A 表示）。. 1. 性染色体本身决定性别. （ 1 ） XY 型 存在物种：人类，哺乳动物，大部分的两栖 类，爬行类，部分的鱼类和昆虫。 异配性别： XY ，雄性 同配性别： XX ，雌性

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第三章 染色体与遗传

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Presentation Transcript

  1. 第三章 染色体与遗传 3.1 染色体与性别决定系统 一、性染色体决定性别 二、基因决定性别 三、环境决定性别

  2. 一、性染色体决定性别 • 性染色体：与性别决定有明显而直接关系的染色体。 • 类型：XY型、XO型、ZW型、ZO型 • 常染色体：性染色体以外的所有染色体（常以A表示）。

  3. 1.性染色体本身决定性别 （1）XY型 • 存在物种：人类，哺乳动物，大部分的两栖 类，爬行类，部分的鱼类和昆虫。 • 异配性别：XY，雄性 同配性别：XX，雌性 • 1990年辛克莱尔（Sinclair，AH）等发现 性别决定基因(sex-determining region of Y chromosome, SRY)

  4. （2）ZW型 • 存在物种：鸟类、鳞翅目昆虫、部分两栖类和爬行类。 • 雌性♀：ZW 异配性别，具有两条不同的性染色体Z和W，产生两种卵子。 • 雄性♂：ZZ 同配性别，产生一种精子。

  5. 2.性染色体的数目决定性别 直翅目昆虫 蝗虫 雌性：2n=24(XX) 雄性: 2n=23 (XO) 鳞翅目昆虫 雄性：ZZ 雌性：ZO

  6. 3.性指数决定性别 性指数(Sex index)：性染色体X的数目 与常染色体组数A的比。X:A 果蝇 • 性指数≥1.00  雌性♀ • 性指数≤0.50  雄性 • 性指数：0.50～1.00之间间性、不育

  7. 果蝇性指数决定性别

  8. 4.染色体组的倍性决定性别 膜翅目昆虫 蜜蜂（Apis mellifera） 雌蜂 2n=32 雄蜂 n=16

  9. 5.性别取决于X染色体是否杂合 小茧蜂（Habrobracon） 自然状态：雌蜂2n=20；雄蜂n=10 实验室：二倍体雄蜂2n=20 性染色体X有三种不同类型：Xa、Xb、Xc 雌性为杂合型：XaXb、XaXc、XbXc 雄性为纯合型：XaXa、XbXb、XcXc

  10. 6.取决于X和Y的比 酸模（Rumex acefosa） 雌雄同株为18A+XX+YY，X:Y=1:1； 雌雄异株中雌株为：18A+XX+Y，X:Y=2:1 雄株为：18A+X+YY，X:Y=1:2

  11. 二、基因决定性别 1.由复等位基因决定性别 喷瓜的性别决定 基因 决定性别 基因型 aD♂ aDa+，aDad a+两性 a+a+，a+ad ad♀ adad

  12. 葫芦科 喷瓜属

  13. 2.由二对基因决定 玉米的性别决定 基因型 性别 表型 Ba _ Ts _ ♀♂ 顶端长雄花序，叶腋长雌花序 Ba_ tsts ♀ 顶端和叶腋都长雌花序 baba Ts_ ♂ 顶端长雄花序，叶腋不长花序 baba tsts ♀ 顶端长雌花序，叶腋不长花序

  14. 玉米的性别 Ba_Ts_ babaTs_Ba_tstsbabatsts

  15. 三、环境决定性别 1.温度: 扬子鳄卵 ≤30ºC ♀雌性 ≥34ºC ♂雄性 乌龟卵 23ºC ～ 27ºC ♂雄性 32ºC ～ 33ºC ♀雌性 2.激素: 双胎牛

  16. 3.环境 后螠（Bonellia） 幼虫：中性 落入海底  雌性 附着在成年雌性的吻上 雄性

  17. 性反转现象 • 性反转(sex reversal)：生物由一种性别转变为另一种性别的现象。 黄鳝（Monopterus albus） 欧洲鳗鲡 （Anguilla anguilla) 红鲈鱼（Sacura margafacd） 蠕虫（Ophrgtrocha Puerilis）

  18. 3.2 遗传染色体学说的证明 一、果蝇的伴性遗传 1910年，摩尔根发现果蝇白眼性状遗传

  19. 提出假设 • 摩尔根的假设：控制果蝇眼睛颜色的基因位于X染色体上，而且Y染色体上不含有它的等位基因。 • w：白眼基因(突变基因) ＋：红眼基因(野生型基因)

  20. 假设的验证 (1) F2代雌蝇(♀)与白眼雄蝇(♂) (2) 白眼雌蝇(♀)与白眼雄蝇(♂) • 意义： 第一次将一个特定的基因定位在一个特定的染色体上。

  21. 二、染色体学说的直接证据 • 1916年，布里吉斯(Bridges) 初级例外子裔

  22. Bridges的假设 • 减数分裂过程中X染色体不分离

  23. 假设的证实 (1)细胞学观察： 证实F1中的白♀为XXY，正常可育。 (2)杂交：F1白♀ × 正常 红♂ 发现次级例外子裔 • 意义： 证明了w基因位于X染色体上，为遗传的染色体学说提供了直接证明。

  24. 3.3 性相关遗传 • 性相关遗传：和性别相关连的遗传现象。 • 包括： ① 伴性遗传 ② 从性遗传 ③ 限性遗传

  25. 一、伴性遗传 • 伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传方式。 • 人的伴性遗传 X-连锁遗传 Y-连锁遗传 • 鸡的伴性遗传

  26. 1.人的伴性遗传 (1)X-连锁遗传 • 控制遗传性状的基因位于X染色体上，Y染色体上没有与之相对应的等位基因。 • X-连锁隐性遗传：红绿色盲、血友病 • X-连锁显性遗传：抗维生素D佝偻病

  27. B B b B b b b B B B B B Y X X X X X X Y X X X Y X Y X X × 女性携带者 男性正常 亲代 配子 子代 女性正常 女性携带者 男性正常 男性色盲 1 ： 1 ： 1 ： 1

  28. b B B b B B b B Y X X X Y X X X X X Y × 女性正常纯合子 男性色盲 亲代 配子 子代 女性携带者 男性正常 1 ： 1

  29. I 1 2 II 3 4 5 6 III 7 8 9 10 XbY XBXb XbY 色盲遗传系谱图

  30. 德国 西班牙 俄国

  31. (1)男性患者远多于女性。 (2)男性患者的子女正常，但可生下患病的外孙，呈不连续遗传。（隔代遗传） (3)母亲患病而父亲正常，则他们的儿子患病而女儿正常。（交叉遗传/绞花遗传） X-连锁隐性遗传病的特点：

  32. (1)每代都有患者，女性患者多于男性； (2)男性患者的女儿都为患者，儿子都正常。 (3)杂合体女性患者的子女患病的机率均为1/2。 X-连锁显性遗传病的特点：

  33. 1.人的伴性遗传 (2)Y-连锁遗传 • 控制遗传性状的基因位于Y染色体上。 • 遗传特点：基因决定的性状仅由父亲传给儿子，而不传给女儿。 • 毛耳(hairy ears)：外耳道多毛症

  34. 三种伴性遗传方式的比较

  35. 2.鸡的伴性遗传 应用：芦花鸡的毛色遗传 芦花(雌) × 非芦花(雄) ZBW ZbZb ↓ 芦花(雄)非芦花(雌) ZBZb ZbW

  36. 二、限性遗传 • 限性遗传：基因可在常染色体或性染色体上，但仅在一种性别中表达。表达的性状常和第二性征或性激素有关。 • 毛耳 • 鸡的羽毛形状

  37. 鸡的羽毛形状 • 母羽基因(h+)对雄羽基因(h)为显性。 F1： 母羽(雄) × 母羽(雌) h+ h h+ h ↓ F2： h+ h+ 2h+ h h h 母鸡： 母羽 母羽 母羽 雄鸡： 母羽 母羽 雄羽

  38. 三、从性遗传 • 从性遗传：基因位于常染色体上，因受到性激素的作用，使它在不同性别中的表达不同。 • 从性显性：从性遗传的性状在两性中的发生频率及杂合子基因型在不同性别中的表型是不同的，这种性状称为从性显性。 • 秃发 基因型： b+ b+ b+ b b b 男性： 正常 秃发 秃发 女性： 正常 正常 秃发

  39. 3.4 剂量补偿效应 • 定义：在XY性别决定机制的生物中，使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。 • 机制： ① 调节X染色体的转录速率； ② 雌性细胞中的一条X染色体失活。

  40. 正常男性和女性的细胞核，箭头示巴氏小体

  41. 莱昂假说(Lyon hypothesis) • 巴氏小体是遗传上失活的X染色体； • X染色体的失活是随机的； • 失活发生在胚胎发育的早期； • 杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体； • 在形成生殖细胞时，失活的X染色体重新激活。

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