第五章染色体遗传学说

第五章染色体遗传学说 第五章 染色体遗传学说 本章重点: 1.连锁与交换定律, 2.性别决定与伴性遗传, 3.染色体的变异。 本章难点: 1.连锁遗传图谱, 2.染色体的数目变异。 第一节 染色体的形态结构和数目 每一种生物都具有一定数目和形态的染色体。 染色体研究内容:数目、核型、带型、组型、原位杂交等。 第二节 连锁与交换定律 一、 基因和染色体的关系 1903年sutton等在研究蚱蜢精子发生时注意到基因与染色体的平行行为 1( 在体细胞中基因与染色体都成对存在 2( 形成配子时，分离定律;减数分裂时同源染色体彼此分离 3( 形成配子时，不同对遗传因子自由组合;非同源染色体也是自由组合 基因位于染色体上～-------遗传的染色体学说 一条染色体上的众多基因怎么遗传，也完全遵守孟德尔定律吗, 二、连锁遗传定律 简要介绍摩尔根与他的果蝇实验 20世纪初，美国著名的实验胚胎学家Morgan及其同事一起进行果蝇的杂交试验发现了染色体上基因的传递规律---连锁交换定律，被后人称为遗传学第三定律，并且是第一个将特定形状联系在特定的染色体上的人。 连锁实验:杂合体形成配子时，同一条染色体上的基因力求连在一起一同遗传-----连锁 雄果蝇完全连锁 连锁群:一条染色体上的许多基因相互连锁构成连锁群，数目一般是单倍体的染色体数目。 交换实验: 连锁的基础上发生了交换(细胞学上观察减数分裂前期，同源染色体联会过程中有交叉现象)。基因交换导致基因重组 染色体上各基因间的重组率与基因位点间的距离成正比?遗传学作图 第三节 性别决定与伴性遗传 一、性染色体 在生物许多成对的染色体中，直接与性别决定有关的一条或一对染色体，称为性染色体;性染色体以外的染色体则统称为常染色体，通常以A示。如人类有23对染色体(2n=46)，其中22对是常染色体，1对是性染色体，男性的性染色体为XY，而女性的为XX。 二、性别决定 生物的性别决定大致有基因型性别决定和环境性别决定两种类型。 1 ,一,基因型性别决定类型 1. 性染色体决定性别 (1)XY型 人类、所有哺乳类、某些两栖类和爬行类动物、鱼类、很多昆虫和雌雄异株的植物属于这一类型。雄性:XY;雌性XX。 (2)ZW型 鳞翅目昆虫、某些两栖类和爬行类动物、鸟类(包括鸡、鸭等)等属于这一类型。雄性:ZZ;雌性:ZW。 (3)XO型 直翅目昆虫(蝗虫、蟋蟀、蟑螂等)属于这一类型。雌性的性染色体为XX;雄性的性染色体只有一个X。 2. 性指数决定性别 Bridges(1925)发现果蝇虽然也有X和Y染色体，但其性别决定不是取决于Y染色体是否存在，而是取决于性指数(sex index)，即X染色体和常染色体组数的比值。性指数为0.5(如X/2A，2X/4A等)时，表现为雄性;性指数为1(如2X/2A，3X/3A，2X/4A等)时，表现为雌性;性指数介于0.5和1之间，表现为雌雄兼性;性指数小于0.5(如X/3A)时，表现为变态雄性或称超雄;性指数大于1(如3X/2A)时，表现为变态雌性或称超雌。超雌和超雄个体的生活力都很低，而且高度不育。 3. 染色体组的倍性决定性别 蜜蜂、蚂蚁等膜翅目昆虫的性别决定比较特殊，其性别取决于染色体的倍数性;换言之，与是否受精有关。例如，雌性蜜蜂是由正常受精卵发育的二倍体(2n);而由孤雌生殖而发育的单倍体(n)则为雄性。,二,环境性别决定类型 环境性别决定类型是指卵细胞在受精后，其子代性别由环境中的因子(如卵周围的温度、湿度、pH值、激素等)作用来决定。 在鸡群中常会遇见母鸡叫鸣现象，即通常所指的“牝鸡司晨”现象。生蛋的母鸡因患病或创伤而使卵巢退化或消失，促使精巢发育并分泌出雄性激素，从而表现出公鸡般叫鸣的现象。在这里，激素起了决定性的作用。如果检查这只性别已经转变的母鸡的性染色体，它仍然是ZW型，并未发生变化。 一些龟鳖类的卵在低于28?下孵化时，所有孵化出的个体都是雄性;如孵化温度高于32?，则孵化出的个体都是雌性;在介于28?与32?之间孵化时，才能同时孵化出雌性和雄性个体。 植物的性别分化也受环境条件的影响。例如，雌雄同株异花的黄瓜在早期发育中施用较多氮肥，可以有效地提高雌花形成的数量。适当缩短光照时间，同样也可以达到上述目的。又如南瓜降低夜间温度，会使它的雌花数量增加。 综上所述，可以把性别决定的问题概括为:?性别同其他性状一样，受遗传物质的控制。但是有时环境条件可以影响甚至转变性别，但不会改变原来决定性别的遗传物质。?环境条件所以能够影响甚至转变性别，是以性别有向两性发育的自然性为前提条件的。?遗传物质在性别决定中的作用是多种多样。有的是通过性染色体的组成;有的是通过性染色体与常染色体两者之间的平衡关系;也有的是通过整套染色体的倍数性。其中性染色体组成决定性别发育方向的较为普遍。 三、伴性遗传 1.摩尔根利用偶然发现的一只白眼的雄果蝇做实验 白眼雄X正常的红眼雌------F全为红眼， F代杂交，得到3:1，但奇怪的是所有的白眼全部是雄11 性。摩尔根判断，决定果蝇眼睛颜色的基因在X染色体上，呈隐性遗传。 2.人类的伴性遗传 X染色体上:血友病和红绿色盲---隐性遗传，纯合时致病，杂合为携带者，男性多于女性 Y染色体上:Y染色体上基因较少，所控制的性状只在男性个体中表现(限雄遗传)------人类毛耳，男性决定因子(促进雄性性别形成) 3. 鸡的伴性遗传 位于Z染色体上的基因的行为类似于X染色体连锁基因的遗传，例如Z连锁隐性基因纯合体的雄性的雌性后代一定表现这种隐性特征。 4. 限性遗传 2 所谓限性遗传，是位于Y染色体(XY型)或W染色体(ZW型)上的基因所控制的遗传性状只局限于雄性或雌性上表现的现象。 5. 从性遗传 从性遗传或称为性影响遗传，其与限性遗传不同。它是指不含于X及Y染色体上基因所控制的性状，而是因为内分泌及其他因素使某些性状或只出现于雌方或雄方;或在一方为显性，另一方为隐性的现象。例如，羊的有角因品种的不同而有三种特征，一种是雌雄都有角，一种是雌雄都无角，第三种是雌无角而雄有角。如前两种交配，其F雌性无角，而雄性有角。反交的结果和正交的完全相同。 1 第四节 染色体变异 1.数目变化 整倍体变异(复制未分裂):单倍体、多倍体，如三倍体西瓜、普通小麦 非整倍体变异:配子中个别染色体增减，包括单体、缺体、双单体、三体、四体和双三体等 先天愚型:精神迟钝，21号染色体多了一条。 性染色体异常:XXY、X0 2.结构改变 缺失---染色体分离过程中，染色体断裂丢失，所含基因随之丢失，儿童猫叫综合症 重复---与缺失相伴，断裂的片段接到同源染色体上，基因重复 倒位---断裂后颠倒连接 易位---断裂接到非同源染色体上，人的慢性粒细胞白血病就是22号染色体长臂片段易位到其他染色体所致。 染色体结构改变起因于染色体断裂。 3