211工程安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院病毒的遺傳分析(2)

1、211工程安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院病毒的遺傳分析(2)第一頁，共39頁。一、性別決定一、性別決定第二頁，共39頁。第三頁，共39頁。性別決定的演變第四頁，共39頁。n目前地球上150多萬種生物中能進行有性生殖的種類占98以上n有性生殖對于物種的繁衍昌盛具有重大意義。 第五頁，共39頁。無性生殖 有性生殖性別分化第六頁，共39頁。一、一、性別決定的演變與有性生殖性別決定的演變與有性生殖1、原始決定機制：環(huán)境決定性別n例1水螅n性別決定機制n低等多細胞動物n雌雄同體或雌雄異體n生殖方式：無性出芽生殖和有性生殖n對發(fā)生有性生殖的外界條件有嚴格要求n影響水螅發(fā)生有性生殖的外界因子，主要是溫度第七頁，共39

2、頁。n該機制與有性生殖n水螅的性別的不確定性使它同時具備兩種生殖方式 n原始的腔腸動物對有性生殖邁出的重要一步 第八頁，共39頁。水螅的有性生殖水螅的無性生殖第九頁，共39頁。n例2 線蟲n性別決定機制n雌性線蟲處于幼蟲期還沒有顯現(xiàn)出性別特征，它們會預(yù)測判定自已長大成年，能有多少食物可以利用 若它們感覺性成熟后食物充裕則相當(dāng)多的線蟲就會失去一個x染色體，變成雄性基因結(jié)構(gòu) 若它們認為未來食物匱乏，它們將留住自己的兩個XX染色體，保持“女兒身” 第十頁，共39頁。n該機制與有性生殖n異體的有性生殖是線蟲的首選 n即使是自體生殖，依然采用了精卵結(jié)合的有性生殖方式 n生物向穩(wěn)定的有性生殖又邁出了堅實的

3、一步 第十一頁，共39頁。2.過渡性決定機制：環(huán)境決定與基因決定并存n例烏龜n性別決定機制n已經(jīng)明確龜類的性別決定有兩種類型 具有性染色體的種類，由異型性染色體決定性別，即基因型性別決定(genotypic SexdeterminationGSD)； 不具有性染色體的種類，性別由環(huán)境溫度決定，即溫度依賴型性別決定(temperaturedependent sex determination，TSD)。 第十二頁，共39頁。第十三頁，共39頁。n該機制與有性生殖n古生物向哺乳動物過渡的生物類型，因而其性別決定方式也就有了兩重性 n仍然不能保證有性生殖的持續(xù)發(fā)生 n既是一種進步，也說明了這類動物對

4、于環(huán)境的適應(yīng)性尚有欠缺 第十四頁，共39頁。3.成熟的決定機制：基因決定性別第十五頁，共39頁。(一)、性染色體n性染色體性染色體(sex chromosome)n與性別決定有明顯而直接關(guān)系的染色體稱為性染色體。n常染色常染色體(autosome, A)n例：果蠅(Drosophila melangaster, 2n=8)染色體組成與性染色體。第十六頁，共39頁。果蠅的常染色體與性染色體第十七頁，共39頁。果蠅的常染色體和性染色體第十八頁，共39頁。(二)、性染色體決定性別性染色體決定性別的方式nXY型性決定(XY type)：凡雄性是兩個異型性染色體的生物。n兩種性染色體分別為X、Y；n雄性

5、個體的性染色體組成為XY(異配子性別)，產(chǎn)生兩種類型的配子，分別含X和Y染色體；n雌性個體則為XX(同配子性別)，產(chǎn)生一種配子，含X染色體。n性比一般是1 : 1。n哺乳類、某些昆蟲、魚、兩棲類、雌雄異株植物第十九頁，共39頁。n瑞典 Tjio Levan 發(fā)現(xiàn)人類有23對染色體，其中22對為常染色體，1960年確定一對性 染色體為X和Y。nXX 為女性性染色體，XY為男性性女性性染色體n同配性別homogametic sex：所有配子的性染色體相同的性別。女性為同配性別n異配性別hetergametic sex：配子的性染色體不同的性別。男性為異配性別第二十頁，共39頁。The tradit

6、ional human karyotypes derived from a normal female and a normal male.第二十一頁，共39頁。Figure 5.4 (a) The Protenor mode of sex determination where the heterogametic s e x i s X O a n d produces gametes with or without the X chromosome. 第二十二頁，共39頁。Figure 5.4 (b) The Lybaeus mode of sex determination, w h e

7、 r e t h e heterogametic sex is XY and p r o d u c e s gametes with either an X or a Y chromosome.第二十三頁，共39頁。(二)、性染色體決定性別性染色體決定性別的方式2.雌雜合型雌雜合型(ZW型型)： 兩種性染色體分別為Z、W染色體；n雌性個體性染色體組成為ZW(異配子性別)，產(chǎn)生兩種類型的配子，分別含Z和W染色體；n雄性個體則為ZZ(同配子性別)，產(chǎn)生一種配子含Z染色體。n性比一般是1 : 1。n鱗翅目昆蟲，某些兩棲類、爬行類、鳥類鱗翅目昆蟲，某些兩棲類、爬行類、鳥類第二十四頁，共39頁。(二)

8、、性染色體決定性別性染色體決定性別的方式第二十五頁，共39頁。n例2果蠅n性別決定機制n當(dāng)X：A比為1時，sxl基因活化，活化的sxl基因又使得tra、tra-2基因活化，進而誘導(dǎo)dsx基因產(chǎn)生DSXFemale蛋白，使果蠅個體發(fā)育成雌體 n當(dāng)X：A比為0.5時，sxl基因失去活性，又使得tra、tra-2基因失活，進而誘導(dǎo)dsx基因產(chǎn)生DSXMale蛋白，使果蠅個體發(fā)育成雄體 第二十六頁，共39頁。第二十七頁，共39頁。n該機制與有性生殖n趨于完善的基因決定 n性別比例在種群中能維持在相對穩(wěn)定 ，為有性生殖提供了保證 n仍然隨機性過強 第二十八頁，共39頁。3.2現(xiàn)在最常見的ZW型和XY型

9、（1）ZW型n性別決定機制n在鳥類中，雄性的染色體是同型的(ZZ型)，而雌性是異型的(ZW 型)。nDMRT1(doublesexandmab3related transcription factor)基因，特異定位在z染色體上，在w染色體上是缺失的。在泌尿生殖器發(fā)育過程中，DMRT1蛋白特異地在性腺表達，而且在雄性表達量大大高于雌性。在性別分化開始后，DMRT1只在睪丸中特異表達。n一個蛋白激酶C 的抑制基因(PKCIW) 。它高度保守地定位于鳥類的w染色體上。從4到5天的雞胚開始，PKCIW 只在雌性生殖嵴表達。第二十九頁，共39頁。(2)XY型n性別決定機制n哺乳動物性腺發(fā)育的基本途徑是

10、雌性的。n這一途徑在雄性體內(nèi)被SRY的活動所掩蓋。SRY啟動睪丸分化，然后由睪丸分泌的睪酮和AMH使胚胎完成發(fā)育成雄性的其余步驟。第三十頁，共39頁。 女性染色體男性染色體第三十一頁，共39頁。第三十二頁，共39頁。第三十三頁，共39頁。n該機制與有性生殖n以上兩種機制中，性別決定已經(jīng)基本完善，有較完整的基因調(diào)控機制 n雌性和雄性能基本各占該物種的50% n有性生殖可以十分穩(wěn)定地進行 第三十四頁，共39頁。二、性染色體的出現(xiàn)二、性染色體的出現(xiàn)n3億年前一對常染色體通過一個基因的突變開始演化成性染色體。n這一基因突變發(fā)生在X染色體中的一條上，最終演變成了Y染色體。nY染色體上有三個DNA片段發(fā)生

11、了倒置 ，基因重組事實上成了不可能的事?，F(xiàn)在，Y染色體上只有5的部分可以在X染色體上找到與其相對應(yīng)的部分 n鳥類當(dāng)然也可能在相同的時期內(nèi)，演化出與染色體 第三十五頁，共39頁。X和Y染色體第三十六頁，共39頁。三、結(jié)論三、結(jié)論n有性生殖的優(yōu)勢 n基因組合的廣泛變異增加子代適應(yīng)自然選擇的能力，n促進有利突變在種群內(nèi)的傳播 。n性別決定方式越是進化，就越是有利于有性生殖，利于這一物種的繁衍 ；n性別決定機制的進化實質(zhì)上就是為了適應(yīng)有性生殖的要求； n性別決定的演化利于有性生殖的產(chǎn)生 ，從而對物種的進化起到了至關(guān)重要的作用。第三十七頁，共39頁。參考文獻 nBull JJVogt RCTemperature dependent sex delermination innturtlesScience1979206：ll 86一ll 88n王培潮中國的龜鱉上海：華東師范大學(xué)出版社2O0HD：6570n胡銳穎、李仲逵.鳥類性別決定