异形性染色体是否是同源染色体.doc

异形性染色体是否是同源染色体.doc 异形性染色体是否是同源染色体 在XY型和ZW型性别决定机制中，异配性别生物的体细胞内，具有一对大小、形状不同的性染色体，即异形性染色体。除这对染色体外，其他染色体都能找到与自身大小、形状相同的同源染色体。那么异形性染色体是不是同源染色体呢,这是在教学过程中，学生们常常问及的，而几乎所有大中学校教科书上并没有涉及的一个问题，即使提到也很不具体。本文对此从两个方面加以讨论。 1(异形性染色体是否符源染色体的含义 关于同源染色体，在周希澄等主编的《遗传学》和方宗熙著《普通遗传学》上都有明确的定义，综合两者，同源染色体就是二倍体生物细胞核中，一条来自父方，一方来自母方，大小、形态结构一般彼此相似，代谢和遗传功能相似，在减数分裂过程中配对的一对染色体。至于有些书上认为同源染色体代谢和遗传功能相同，这是片面的。因为，?二倍体生物中，同源染色体上同一座位的两基因不一定相同;?按90年代新发展起来的染色体印迹(Chrosome impriting)观点分析，特别是人和哺乳动物中有些同源染色体之间尽管基因结构相似，但来自父方和来自母方染色体上的基因修饰即亲代印迹是显著不同的。因此，即使基因结构相似，代谢和遗传功能也未必相同。 下面，我们来看异形性染色体XY(ZW)是否符合同源染色体的含义。 第一，从来源上看，X染色体来自母方，Y染色体来自父方，这是符合的。第二，从大小、形态结构方面看，X和Y染色体大小、形态不相同，但一个细胞核中除XY的所有染色体都能找到与自身大小、形态相同的染色体，从同源染色体在大小、形态结构方面一般彼此相似的含义看，XY染色体就是其中的一个特殊情况了。第三，代谢和遗传功能方面，X和Y染色体都是与与性别决定有关的染色体，其上都携带有与性别有关的基因和其他基因，因此应该说两者代谢和遗传功能是相似的，这也符合。第四，从减数分裂过程中的配对情况看，在减数分裂前期?，性染色体的配对较常染色体晚些，并且有与常染色体不同的联会行为。在不同的物种中，有的是X与Y染色体间形成部分配对，有的是X染色体自身折叠成发夹状结构，还有的则是X和Y染色体都以单价体形式存在。性染色体配对方式的不同，是由其特殊性决定的，但总的来说，这点也是符合概念的含义的。 由此，可以认为，异形性染色体是符合同源染色体含义的，因此，XY(ZW)是同源染色体，当然，是一对不一般的、较为特殊的同源染色体。 2(异形性染色体的分化 低等生物的一些类群是不存在性别的，为单亲遗传。生物有性别分化之后，在某些物种中，与性别决定有关的性染色体逐渐分化出来，有些生物性染色体分化水平低，无形态上的差异，而某些生物的性染色体分化水平高，出现形态上的差异，为异形性染色体，如X和Y或Z和W染色体。关于异形性染色体的分化，一般认为，异形的性染色体是由一对原始的同源染色体演化而来的。可能由于原始XY(或ZW)之间的同源片断缺失、重复、倒位等染色体片断的局部变化，使两条染色体发生隔离，相对的性别决定因子积累在两个原始的性染色体上。Singh通过对Satellite DNA的研究并观察了一系列蛇类的ZW性染色体之后，则指出性染色体上出现结构异染色质是脊椎动物中广泛存在的现象，蛇类中，就是以染色体的异染色质化，而不是以形态结构变化作为W染色体分化的第一步的，即在两条性染色体结构 变化之前发生异染色质化。Lyon(1974)指出，XX/XY型性别决定机制中的性染色体可能来自于一对同源染色体之间的不对称易位，易位的结果形成一对不等长的同源染色体，短的演化为Y染色体，长的演化为X染色体。 由此看来，异形性染色体的“源头”，就是一对大小和形态相同的同源染色体。因此，我们可以认为，X与Y(或Z与W)是已经不一般了的、特殊化了的同源染色体。 其实，在许多书中已把XY(或ZW)称谓同源染色体，如在《遗传学词典》一书中，关于性染色体的概念是这样的:“与性别决定直接有关的染色体，在异配性别生物中形态不同的这一对同源染色体称性染色体。”这里很明确，性染色体是异配性别生物中众多同源染色体中特殊的一对，其特殊性就在于这一对形态不同。在《人类遗传学原理》一书中，也将人类XY染色体叫同源染色体。书中这样论述:“人类染色体正常情况下46条，来自父方的23条和来自母方的23条染色体，在大小、形态、结构上分别两两相似，称为同源染色体。”这里，来自父方的23条和来自母方的23条染色体，当然包括男性中的X和Y染色体，可见这里把X和Y染色体也叫同源染色体。 据以上分析，可以这么说:异形性染色体XY(ZW)是同源染色体，但因它们大小不同，形态结构也不完全一样，充其量也是部分同源染色体。况且，由于异形性染色体XY(ZW)间的隔离，即交换的抑制，使两条染色体上的性别决定基因能够分别积累，所以其同源程度也远非想象的那么高。关于这一点，应该进行专门的讨论，本文就不多涉及了。 苑金香，生物学教学，1998年第11期