第一节 性别决定的机制
性别决定和伴性遗传ppt课件
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人类xy染色体
分化区 分化区 配对区 配对区
x
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y
二、遗传型性别决定系统
（一）性染色体决定性别
1.雄杂合型(XY型)：
两种性染色体分别为X、Y；
性比一般是1 : 1。 哺乳类、某些昆虫、鱼、两栖类、雌 雄异株植物……
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The traditional human karyotypes derived from a normal female and a normal male.
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玉米
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喷瓜
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三、环境决定性别
后螠的性决定 偶然机会决定性别 自由游泳的幼虫－－中性 落在海底－－雌虫 落在雌虫口吻上－－雄虫 从雌虫上取下－－中间性（雄性的程度由其在 雌虫吻部停留的时间决定）
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后 螠 的 性 决 定
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四、性别分化 性别分化是受精卵在性决定的基础上， 进行雄 性或雌性分化和发育的过程。 （一）外界性染色体 性染色体(sex chromosome)
成对染色体中直接与性别决定有关的一个或
一对染色体。
成对性染色体往往是异型的：形态、结构、
大小、功能上都有所不同。
常染色体(autosome, A)
同源染色体是同型的。
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果蝇的常染色体与性染色体
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果蝇的常染色体和性染色体
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2.雌杂合型(ZW型)：
两种性染色体分别为Z、
W染色体；
性比一般是1 : 1。
鳞翅目昆虫，某些两栖类、
爬行类、鸟类
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3、XO型：♀XX；♂XO。
直翅目昆虫：蟋蟀、蟑螂、蝗虫 （♀2n=22+XX，♂2n=22+X）、 虱子（♀2n=10+XX，2n=10+X）； 植物：花椒，山椒、薯芋。
性别的决定
性别的决定性别决定一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式。
性别决定往往是遗传、环境和生理因素相互作用的结果，存在多种多样的机制。
通常可分为染色体决定和非染色体决定两种类型。
染色体决定在同一物种的每一个体的体细胞中，所含的常染色体总是成对的，而且每对的形态完全相同。
除常染色体外，还有两个染色体在不同性别的个体中有差异，称性染色体。
这种由性染色体决定的性别，称为染色体性别（或遗传学性别）。
含有相同的性染色体的生殖细胞，经减数分裂所产生的配子也相同，称为同型配子；若含不同的性染色体，则产生两种不同的配子称为异型配子。
哺乳类、两栖类和果蝇等，雌性为同配性别，其生殖细胞含有的两个性染色体相同，用符号“XX”表示；雄性为异配性别，两个性染色体不同，用符号“XY”表示。
但鸟类、爬行类、爪蟾和一些鱼类及鳞翅目昆虫等则相反，雄性是同配性别，性染色体用符号“ZZ”表示，雌性为异配性别，用“ZW”表示。
由于同配性别只产生一种类型的配子，而异配性别则产生两种类型的配子。
所以雌雄个体所产生的配子，受精后所发育成的后代的性比仍然为1∶1，即雌雄各半。
在哺乳类动物中，受精卵含有两个X染色体则发育为雌性；含有一个X染色体和一个Y染色体则发育为雄性。
通常认为Y染色体在雄性发育中具有重要作用。
例如在人类，只要有一个Y染色体存在，不论同时有几个X染色体存在，个体都发育为男性；如果没有Y染色体，则发育为女性。
实际上，染色体决定性别的机制远比上述简单的模式复杂得多。
例如，果蝇虽然也是XX染色体组合为雌性，XY为雄性，但雄性不决定于Y染色体，而是决定于X染色体数与常染色体（A）数之比。
如果X染色体与常染色体之比为1（2X∶2A），则为雄性；若此比例为0.5［X（Y）∶2A］则为雌性。
有一种寄生蜂的雌性总是二倍体，雄性总是单倍体。
所以二倍体的受精卵必定发育为雌性，未受精的单倍体卵必定发育为雄性。
非染色体决定在此类性别决定的研究中，以外部环境因素影响的报道最多。
第五章性别决定与伴性遗传
雄蜂 n=16
工蜂 2n=32
2、 性别决定得基因学说 1) 单基因决定性别
雌性 mm
雄性MM Mm
2)双基因性别决定
玉米 Ba正常♀花序 ba:无♀穗 ; Ts:正常♂花序, ts :♂花序发育成 ♀穗并结实
顶端和叶腋
有雌花序
3) 复等位基因决定性别
喷瓜(Ecballium elateri性别分化得影响
❖ 自由马丁牛 ❖ 鸡(牝鸡司晨)(性反转) ❖ 人(性反转)《广阳杂记》“长沙有李氏女,年将二十,
许字人矣,忽变男子,往退婚,夫家以为诈,讼之官,官令隐婆 验之,果男子矣。”
3、 环境对性别分化得影响
温度: 扬子鳄卵 < 30ºC > 34ºC 乌龟卵 23ºC ～ 27ºC 32ºC ～ 33ºC
❖ 伴性遗传特点: 正反交结果不同 后代性状分布与性别有关 呈交叉遗传
2、 人类得伴性遗传
1)X连锁隐性遗传:由X染色体携带得隐性基因得遗 传方式。如色盲、A型血友病等表现为伴X隐性 遗传、
▪ 色盲性连锁:
① 控制色盲得基因为隐性b,位于X染色体上,Y染 色体上不带其等位基因;
② 由于色盲基因存在于X染色体上,女人在基因 杂合时仍正常;而男人Y基因上不带其对应得基 因,故男人色盲频率高。
雌体 雄体 雄性
雌性
后螠得性决定(环境决定性别)
偶然机会决定性别
❖ 自由游泳得幼虫－－中性
❖ 落在海底
－－雌虫
❖ 落在雌虫口吻上－－雄虫
❖ 从雌虫上取下 －－中间性(雄性得程度由其在雌虫吻部 停留得时间决定)
营养条件:如蜜蜂 雌蜂(2n) + 蜂王浆 蜂王(有产卵能力) 雌蜂(2n) + 普通营养 普通蜂(无产卵能力) 孤雌生殖 雄蜂(n) 正常受精卵 2n为雌蜂 雌蜂孤雌生殖 n为雄蜂
性别决定与性别控制
第六章性别决定与性别控制雌雄性别分化是生物界最普遍的现象之一，也是遗传学研究的一个重要内容。
在自然条件下，两性生物中雌雄个体的比例大多是1：1，是典型的孟德尔比数，这说明性别和其他性状一样受遗传物质的控制。
第一节性别决定的遗传理论关于性别决定的机制问题，曾有过多种假说，直到1902年，威尔逊(E. B.Wilson)、萨顿(W.S. Sutton)等首次发现了性染色体后，性别决定自然与性染色体联系起来，逐步形成了性染色体决定性别学说，这也是目前最流行的学说。
在动物中，除性染色体决定性别外，还有基因平衡理论、H-Y抗原及染色体的倍数等与性别有关理论。
一、性染色体类型与性别决定在二倍体动物以及人的体细胞中，都有一对与性别决定有明显直接关系的染色体叫做性染色体，其他的染色体通称为常染色体。
有些生物的雄体和雌体在性染色体的数目上是不同的，简称性染色体异数。
例如，蝗虫的性染色体，即X染色体，在雌虫的体细胞里是一对形态、结构相同的染色体(可用XX表示)，但雄虫的体细胞里却只有一条性染色体(可用XO表示)。
另一些生物的雌体和雄体的每个体细胞里都有一对性染色体，但它们在大小、形态和结构上随性别而不同。
例如，猪雄性体细胞中是一对大小、形态、结构不同的性染色体，大的一条叫X染色体，小的一条叫Y染色体，雌性的体细胞中是一对X染色体。
X、Y性染色体在形态和内容上都不相同，它们有同源部分也有非同源部分。
同源部分和非同源部分都含有基因，但因Y染色体上的基因数目很少，所以，一般位于X 染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。
从进化角度看，性染色体是由常染色体分化来的，随着分化程度的逐步加深，同源部分则逐渐缩小，或Y染色体逐渐缩短，最后消失。
例如，雄蝗虫的性染色体可能最初是XY 型，在进化过程中，Y染色体逐渐消失而成为XO型。
因此X与Y染色体愈原始，它们的同源区段就愈长，非同源区段就愈短。
由于Y染色体基因数目逐渐减少，最后变成不含基因的空体，或只含有一些与性别决定无关的基因，所以它在性别决定中失去了作用(如果蝇)。
遗传与性别决定
遗传与性别决定遗传是影响人类性别决定的一个重要因素。
在生物学中，性别决定是指个体在生殖中是发育成雄性还是雌性的过程。
虽然性别是多个因素的综合结果，但遗传学起到了决定性的作用。
本文将探讨遗传与性别决定之间的关系，并解释遗传在性别决定中的重要性。
1. 性别决定的基本原理在大多数动物物种中，性别决定由染色体携带的遗传信息来决定。
人类拥有23对染色体，其中一对是性染色体。
雌性个体是由两条染色体为X的个体，而雄性个体则是由一条X染色体和一条Y染色体组成。
这意味着在人类中性别的决定取决于父亲的遗传信息，因为父亲可以通过提供X或Y染色体来决定下一代的性别。
2. 性别决定的遗传机制在人类中，性别决定的遗传机制基于性染色体的遗传。
当一个男性提供一个Y染色体时，下一代将会是一个男孩。
而如果一个女性提供了两个X染色体，则下一代将会是一个女孩。
这种遗传机制被称为XY性别决定系统。
此外，还存在其他特殊的性别决定机制。
例如，在鸟类中，雌性个体拥有一对ZW性染色体，而雄性个体则是ZZ。
这种遗传机制被称为ZW性别决定系统。
在爬行动物和鱼类中也存在其他类型的性别决定系统，如XO和XX/XY等。
3. 性别决定的变异尽管大多数人类和其他动物都遵循上述的性别决定机制，但也存在着一些性别决定的变异。
例如，有些人可能携带不正常的性染色体，导致性别发育异常。
这些变异可以表现为染色体数量的改变（如多X 染色体综合症和克氏综合症）或X和Y染色体的结构异常。
此外，也存在着一些与性别决定无关的遗传因素，如性别相关基因的突变。
这些基因的变异可能导致一些性别特征的发展异常或性别身份问题。
4. 遗传在性别决定中的重要性遗传在性别决定中起着关键作用。
通过遗传，父母可以传递给下一代决定其性别的染色体。
这种继承方式保证了性别在人类中的传递和稳定，使得一个物种的繁衍成为可能。
除了决定性别，遗传还会对个体发育过程中的性别特征产生影响。
性别相关基因在胚胎发育过程中发挥着重要作用，调控性腺、激素和生殖器官的发育，从而决定个体的性别、性器官和二次性征的发展。
动物的性别决定与性别差异
动物的性别决定与性别差异动物世界中，性别的决定和性别差异是一项普遍存在的现象。
性别决定的机制和性别差异的表现在不同的物种中各不相同，但却是生命演化的基础之一。
在本文中，我们将探讨不同动物的性别决定机制，以及性别差异在动物生物学中的重要作用。
一、性别决定的机制1. 性染色体决定在许多动物物种中，性别主要由染色体的组合决定。
典型的例子是哺乳动物，包括人类。
在人类体内，女性拥有两条X染色体（XX），而男性则具有一条X染色体和一条Y染色体（XY）。
这种性染色体决定的机制被称为XX-XY性别决定系统。
除了XX-XY系统外，还有其他类型的性染色体决定系统。
例如，雌性鸟类具有ZW染色体，而雄性鸟类则具有ZZ染色体。
这种性染色体决定系统被称为ZW-ZZ性别决定系统。
性染色体决定的机制在不同的物种中有所变异，但都起着决定性别的作用。
2. 温度决定除了性染色体决定外，一些爬行动物和鱼类的性别可能由环境温度决定。
这种被称为温度依赖性性别决定的机制在某些爬行动物中很常见。
例如，一些鳄鱼品种的雌性会在较高的温度下孵化，而雄性会在较低的温度下孵化。
3. 基因决定在一些昆虫和其他无脊椎动物中，性别决定由特定基因的存在与否决定。
例如，对于蜜蜂，雌蜂（工蜂）是二倍体，而雄蜂（雄蜜蜂）是单倍体。
这是由于工蜂有两份基因，而雄蜂只有一份。
二、性别差异的表现1. 外部形态差异性别差异在动物的外部形态上往往是显著的。
雄性往往具有与繁殖和竞争有关的特征，如羽毛的鲜艳色彩和较大的体型。
例如，雄性孔雀的尾羽非常美丽，而雌性的尾羽则较为朴素。
这些外部形态差异有助于吸引异性和进行多样化的繁殖行为。
2. 生殖器官差异性别差异还存在于动物的生殖器官中。
雌性动物具有生殖器官，如子宫、卵巢和产卵器，用于孕育后代。
而雄性动物则具有睾丸和阴茎，用于生殖和交配。
3. 行为差异性别差异还体现在动物的行为上。
例如，在一些鸣禽中，雄性会发出复杂的鸣叫来吸引雌性的注意，以求交配。
性别决定的原理
性别决定的原理性别决定的原理涉及到遗传学和生物学的知识，主要通过两种方式来决定一个生物个体的性别，分别是染色体性别决定和性染色体决定。
以下将详细介绍这两种决定性别的原理。
一、染色体性别决定原理染色体性别决定是指通过染色体的性状来判断个体的性别。
在人类中，性染色体主要有两种类型，分别是X染色体和Y染色体，而非性染色体是指其他的22对染色体，它们不参与性别的决定。
1. X和Y染色体的差异性染色体的差异主要体现在XY染色体组合和XX染色体组合上。
一般而言，一个人的染色体组合为44个非性染色体加上两个性染色体。
男性的染色体组合为44个非性染色体加一个X染色体和一个Y染色体，记作46XY；而女性的染色体组合为44个非性染色体加上两个X染色体，记作46XX。
2. 性别决定基因SRY在人类的Y染色体上，存在一个名为SRY（Sex-determining Region Y）的基因，它是决定胚胎发展成男性的关键。
SRY基因会在胚胎发育早期激活，并启动一系列的生化反应，促使胚胎发展成男性。
这个基因编码的蛋白可以影响着世界上一系列的性别特征，包括男性生殖系统的形成和发育。
3. 遗传方式由于男性的染色体组合为XY，而女性的染色体组合为XX，所以决定一个人的性别取决于他们父母的遗传方式。
当一个人从他的父亲那里得到一个Y染色体时，他将会是一个男性，因为Y染色体中的SRY基因会激活男性特征的发育；而当一个人从他的父亲那里没有得到Y染色体，而是得到了两个X染色体时，他将会是一个女性，因为没有SRY基因的存在。
二、性染色体决定原理性染色体决定是指通过性染色体的数量来决定个体的性别。
不同的物种具有不同的性染色体决定方式，下面将介绍两种主要的性染色体决定方式。
1. XX-XY系统大多数哺乳动物都使用XX-XY系统来决定性别，其中雌性有两个X染色体，而雄性有一个X染色体和一个Y染色体。
在这一系统中，雌性是一种“隐藏的”性别，因为它们没有特别的基因在X染色体上，而男性则通过Y染色体上的特定基因来表达雄性特征。
高中生物 第六章性别决定与伴性遗传
2、先天性卵巢发育不全
又称Turner综合症或原发闭经症。 临床症状：
社会性别女性；体矮，盾状胸，肘外翻，原 发性闭经，外生殖器幼稚。 染色体核型为： 45,X； 45,X/46,XX；45,X/ 47,XXX等。
1902年，在直翅目昆虫中首次发现了性染色体。 理论： 当精、卵结合时，由性染色体的组成决定 了性别发育的方向。
如： 果蝇 n = 4 雌 3AA+1XX 雄 3AA+1XY
（二）性染色体的构成
1、XY型 两性分化的生物中占绝对多数，包括全部的哺 乳类、两栖类、鱼类、昆虫等。
雌性是同配性别 (homogametic sex): AA+XX 雄性是异配性别 (heterogametic sex): AA+XY
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 W染色体上不带它的等位基因。 ③ 雄鸡为ZZ，雌鸡为ZW。
ZBW
×
芦花(雌)
ZbZb 正常(雄)
交叉遗传
ZbW 正常(雌)
ZBZb 芦花(雄)
ZBZb 芦花(雄)
近亲繁殖
ZbZb 正常(雄)
ZBW 芦花(雌)
ZbW 正常(雌)
Lyon 假说
正常女性的一条X染色体失活，形成异固缩的X染 色质体；
失活的X染色体可以来自父方也可来自母方，机会 均等；
失活在胚胎第16天开始，一旦失活，繁殖出的所 有细胞中的X染色体都呈失活状态。
2、X0型
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第五章 性别决定与伴性遗传
Section 1 Mechanism for sex determination 第一节 性别决定机制
Chromosomal theory of sex determination
• Ts——定雄基因 ts——使雄变成雌
environment 环境决定性别
后螠的性别决定——由环境条件决定
Temperature variation and sex determination
蛙和某些爬行动物的性别决定——受环境温度的影响
如蝌蚪 20℃ 30℃
♀♂各半 蜥蜴 26-27℃
全♂
染色体的差异决定了生物体的性别。
chromosomes that relate with sex.这 种 与 性 别 有 关 的 染 色 体 叫 性 染 色 体 （ sex chromosome）。 与性别无关的染色体叫常染色体 （autosome chromosome）。
（1）XY型：
• ♀ have two homologs and called
• X/A—— 性 指 数 X—— 性 染 色 体 个 数
A——常染色体组数
• 在常染色体上和性染色体上都含有性别决
定的基因，性别的最终决定取决于两者的
平衡。
其他：gene determination：这种类型主要存 在于低等生物与植物中。如玉米的Ba Ts系统
• Ba——定雌基因 ba—无雌，只有雄
公鸡AA＋ZZ
•
母鸡AA＋ZW
(4)Z0型
♂含两条相同的性染色体，ZZ，同配性别 • ♀含有一条性染色体，ZO，为异配性别 。 • 如少数昆虫属此类。
Balancing theory of sex determination (性指数决定型)
• 在果蝇中研究发现，性染色体与常染色体
组数比值（称性指数sex index)与性别有 关。
• ♀为 XX • ♂为XO，即缺少一条染色体。
Animal: 蝗虫、蟋蟀、螳螂、虱子等 直翅目昆虫。 Plant: 花椒 薯芋
（3）ZW型
• 这种决定类型与XY型相反，
• ♂ have two homologs and called
homogametic sex.
含两条相同的性染色体，ZZ，同配性别
29℃
全♀ 全♂
31℃ 全♀
＜28℃ 全♂
鳄鱼 31-33℃ ♀♂各半 龟鳖 28~32℃ ♀♂各半
33℃ 全♂
＞32℃ 全♀
蜂和蚁的性别决定——由染色体倍数决定性别，
由营养条件决定职能
最强壮的雄峰与蜂王交尾后死去
蜜蜂婚配飞行
蜂王获得终生享用的精子
部分未受精 受精卵2n=32
孤雌生殖 雄峰n=16 吃2-3天蜂王浆 21天发育 工蜂
homogametic sex.是一对形态相同的性染 色体，XX表示，也称为同配性别；
• ♂have two different sex chromosomes,
called heterogametic sex. 是两个不同的 性染色体，XY表示，称为异配性别
• 常染色体记为AA；
• 因此：雌性 AA＋ XX
幼蜂 吃5天蜂王浆 16天发育 蜂王
Role of Y chromosome in sex determination性 别决定中Y染色体的作用
Y具有决定
未分化生殖 上皮向睾丸 发育方向的 作用
Y染色体可
能存在雄性 决定基因: testisdetermini ng factor (TDF), SRY
•
雄性 AA＋ XY
• 例果蝇的染色体：
这种类型的生物有：
• 动物：在动物中比较普遍，全部的哺乳类、
某些两栖类，还有大多昆虫，人
• 植物：雌雄异株的植物。如大麻，菠菜
青刚柳，蛇麻，银杏
附:人的性别
♂ A+X
A+Y
男：AA＋XY 女：AA＋XX
♀ A+X 1AA+XX AA+XY
½女 ½男
（2）XO型：
性别决定的染色体理论
Balancing theory of sex determination
性别决定的平衡理论（C.B.Bridges)
Other factors 其他因素
Role of Y chromosome in sex determination
性别决定中Y染色体的作用
Chromosomal theory of sex determination 性别决定的染色体理论
• ♀ have two different sex chromosomes,
called heterogametic sex.
含有两条不相同的性染色体，ZW。为异配性别 。
• 这一性别决定形式见于鳞翅目的昆虫,某些两栖类 爬
行类，鸟类等.
• 例：蚕2n=56 ♂蚕AA＋ZZ
•
♀蚕AA＋ZW
• 鸡2n=78