【高中生物】浅谈生物界的性别决定类型
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第四章性别决定与伴性遗传第一节性别决定性别也是一种性状,由基因和环境共同决定。
性别的实现包括两部分:性别决定(受精时决定)和性别分化(基因与环境共同决定)。
一、性染色体决定性别 *(一)性染色体与常染色体性染色体是指直接与性别决定有关的一个或一对染色体;其余各对染色体则统称为常染色体。
染色体组:二倍体生物的配子中所含的形态、结构和功能彼此不同的一组染色体。
用x表示。
常染色体组:二倍体生物的配子中所含的常染色体。
用A表示。
性染色体异数:雌体和雄体中,性染色体数目不同或形态有差异的现象。
例如,蝗虫、蟑螂雌体2条XX性染色体,雄体只有1条X性染色体。
人类女性有2条XX性染色体,男性有1条X和1条Y性染色体。
(二)性染色体决定性别的类型1、XY型:凡是雄性为两个异型性染色体,雌性为两个同型性染色体的性别决定方式。
在人类,所有哺乳动物,大部分昆虫,某些两栖类、鱼类,雌雄异株的植物(女娄菜、大麻、蛇麻草等)。
人2n=46=44+(XX或XY)=46,(XX或XY)有性生殖时形成的配子的染色体组成:女性一种X,男性2种,X和Y,比例是1:1,所以人群中男:女=1:1。
2、ZW型:凡是雌性为两个异型性染色体,雄性为两个同型性染色体的性别决定方式。
有鳞翅目昆虫(蛾、蝶、蚕类)及某些两栖、爬行类、鸟类(鸡)等动物,植物中的洋梅、金老梅属于此类。
家鸡:2n=78 ♀=76+ZZ;♂=76+ZW3、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。
4、ZO型:♀ZO;♂ZZ。
鸭子(♀2n=78+Z,♂2n=78+ZZ)5、由x染色体的是否杂合决定:小茧烽的性别,在自然状态下小茧蜂和蜜蜂相似,二倍体(2n=20)为雌蜂,单倍体(n=10)为雄蜂。
但是在实验室中,获得二倍体雄蜂,其性别决定取决于性染色体是否纯合。
几种性别决定的情况
蜜蜂中的蜂皇与雄蜂交配后,产下的卵中有少数是未受精的,这些卵发育成为雄蜂,因此雄蜂没有父亲,但有外祖父。
雄蜂是单倍体(n),具有16条染色体。
而受精卵可以发育成为二倍体(2n)的雌蜂,具有32条染色体。
雌蜂又分为蜂皇和工蜂,两者在形态和行为上有很大差异。
这些不同是由于环境的影响,只吃二三天蜂皇浆的雌蜂发育成为终日忙碌而不育的工蜂;吃五天蜂皇浆的雌蜂发育成为具有生育能力的蜂皇。
由此可见,蜂类的性别决定不仅与染色体数有关,而且也与环境有关。
3.基因决定性别
玉米是雌雄同株植物,雄花序生长在植株的顶端,雌花序生长在植株的中部。
雌花序由显性基因Ba控制,雄花序由显性基因Ts控制。
当基因Ba突变为ba,基因型baba使植株没有雌花序,没有果穗,成为雄株;当基因Ts突变为ts时,基因型tsts就会使植株的雄花序变成雌花序,不产生花粉,可通过受精在植株的顶部结出种,成为雌株。
4.环境决定性别
海生蠕虫后螠的雌雄个体大小悬殊将近500倍。
雌体的身体像一颗豆芽,口吻很长,远端分叉。
雄体很小,寄生在雌体的子宫里。
成熟的后螠在海里产卵,受精卵发育成没有性别的幼虫,当幼虫落在海底时,就发育成雌体;若幼虫被吸附在雌体口吻上,它就发育成为一个雄虫,最后寄生在雌体的子宫里。
如果把落在雌体口吻上的幼虫取下来,让它离开雌体继续发育,它就发育成为中间性,而且雄性程度是由它们在雌虫吻部停留的时间长短来决定的。
这种类型的性别主要是由环境条件决定的。
生物的性别决定类型一、性染色体决定性别多数生物体细胞中有一对同源染色体的形状相互间往往不同,这对染色体跟性别决定直接有关,称为性染色体;性染色体以外的染色体统称常染色体。
1、XY型性别决定凡是雄性个体有2个异型性染色体,雌性个体有2个相同的性染色体的类型,称为XY型。
这类生物中,雌性是同配性别,即体细胞中含有2个相同的性染色体,记作XX;雄性的体细胞中则含有2个异型性染色体,其中一个和雌性的X染色体一样,也记作X,另一个异型的染色体记作Y,因此体细胞中含有XY两条性染色体。
XY型性别决定,在动物中占绝大多数。
全部哺乳动物、大部分爬行类、两栖类以及雌雄异株的植物都属于XY型性别决定。
植物中有女娄菜、菠菜、大麻等。
在哺乳动物的性别决定中,X染色体和Y染色体所起作用是不等的。
Y染色体的短臂上有一个“睾丸决定”基因,有决定“男性”的强烈作用;而X染色体几乎不起作用。
合子中只要有Y就发育成雄性;仅有X染色体(XO)则发育成雌性。
雌雄异株的女娄菜体内,Y染色体携带决定雄性的基因,具有决定雄株的作用。
决定雌株的基因大部分在X上,也有一些在常染色体上。
但对于果蝇来说,Y染色体上没有决定性别的基因,在性别决定中失去了作用。
X是雌性的决定者。
例如染色体异常形成的性染色体组成为XO的果蝇将发育为雄性,而性染色体为XXY的果蝇则发育为雌性。
2、ZW型性别决定凡雌性个体具有2个异型性染色体,雄性个体具有2个相同的性染色体的类型,称为ZW型。
这类生物中,雄性是同配性别。
即雌性的性染色体组成为ZW,雄性的性染色体组成为ZZ。
鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物的性别决定属这一类型。
例如家鸡、家蚕等。
3、XO型性别决定蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数动物的性别决定属于XO型。
雌性为同配性别,体细胞中含有2条X染色体;雄性为异配性别,但仅含有1条X染色体。
如雌性蝗虫有24条染色体(22+XX);雄性蝗虫有23条染色体(22+X)。
伴性遗传(一)性别决定和伴性遗传编稿:闫敏敏 审稿:宋辰霞【学习目标】1、知道性别决定的主要方式2、概述伴性遗传。
3、分析人类红绿色盲症的遗传。
【要点梳理】 要点一:性别决定1、性别决定的概念及类型性别决定—般是指雌雄异体的生物决定性别的方式,主要由染色体来控制。
细胞中的染色体分为两类:一类是决定性别的染色体.叫性染色体;另一类是与决定性别无关的染色体,叫常染色体。
2、性别决定的主要方式【高清课堂:伴性遗传(一)性别决定和伴性遗传 性别决定】 ⑴ XY 型性别决定方式XY 型性别决定是所有哺乳类动物、多数雌雄异株植物、昆虫、某些鱼类和两栖类动物的性别决定方式,此方式中性染色体组成为XX 的个体是雌性、为XY 的个体是雄性。
由于雌性个体只能产生性染色体为X 的卵细胞,雄性个体可以产生含X 或Y 的精子,因而后代的性别取决于卵细胞(X )与什么的精子(含X 或Y )受精。
雄性(♂)有1对异型性染色体 XY ,雌性(♀)有1对同型性染色体 XX :(2)ZW 型性别决定与XY 型相反,雌性个体的性染色体组成为ZW 、雄性个体的性染色体组成为ZZ ,此时,雄性个体产生的精子的性染色体只有一种——含Z 染色体,雌性个体可以产生含Z 或W 的两种卵子,因而后代的性别取决于精子(Z )与什么样的卵细胞(含Z ,还是含W )结合。
这种方式普遍存在于鳞翅目昆虫、两栖类、爬行类和鸟类之中。
雄性(♂)有1对同型性染色体 ZZ 雌性(♀)有1对异型性染色体 ZW 3、性别决定的其他方式(1)昆虫XO 型蝗虫、蟑螂等的性别决定为XO 型,雄性只有一个X 性染色体而没有Y 染色体,所以形成带X 和不带X 的两种精子,雌性有一对X 染色体形成一种带X 的卵细胞,受精后的XX 合于发育为雌性,XO 合子发育为雄性,它们的理论比例是1:1。
这种性别决定叫XO 型性别决定,它可以看作是XY 型的一种变种。
常染色体:多对,与性别无关 性染色体:一般为一对,决定性别 染色体(2)二倍体——单倍体类型这是在蜜蜂、蚂蚁等膜翅目昆虫中常见的性别决定方式。
不同的生物,性别决定的方式也不同。
性别的决定方式有:环境决定型(温度决定,如很多爬行类动物);年龄决定型(如鳝);染色体数目决定型(如蜜蜂和蚂蚁);有染色体形态决定型(本质上是基因决定型,比如人类和果蝇等XY型、矢鹅和蛾类等ZW型)等等。
自然界中最常见的性别决定方式为最后一种。
1.XY型性别决定凡是雄性个体有2个异型性染色体,雌性个体有2个相同的性染色体的类型,称为XY 型。
这类生物中,雌性是同配性别,即体细胞中含有2个相同的性染色体,记作XX;雄性的体细胞中则含有2个异型性染色体,其中一个和雌性的X染色体一样,也记作X,另一个异型的染色体记作Y,因此体细胞中含有XY两条性染色体。
XY型性别决定,在动物中占绝大多数。
全部哺乳动物、大部分爬行类、两栖类以及雌雄异株的植物都属于XY型性别决定。
植物中有女娄菜、菠菜、大麻等。
2.ZW型性别决定凡雌性个体具有2个异型性染色体,雄性个体具有2个相同的性染色体的类型,称为ZW型。
这类生物中,雄性是同配性别。
即雌性的性染色体组成为ZW,雄性的性染色体组成为ZZ。
鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物的性别决定属这一类型。
例如家鸡、家蚕等。
3.XO型性别决定蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数动物的性别决定属于XO型。
雌性为同配性别,体细胞中含有2条X染色体;雄性为异配性别,但仅含有1条X染色体。
如雌性蝗虫有24条染色体(22+XX);雄性蝗虫有23条染色体(22+X)。
减数分裂时,雌虫只产生一种X 卵子;雄虫可产生有X和无X染色体的2种精子,其性别比例为1∶1。
4.ZO型性别决定鳞翅目昆虫中的少数个体,雄性为ZZ,雌性为ZO的类型,称为ZO型性别决定。
此类型中,雌性产生2型配子,雄性产生单一类型配子,性别比例为1∶1。
此外,还有染色体的单双倍数决定性别。
蜜蜂的性别由细胞中的染色体倍数决定。
雄蜂由未受精的卵发育而成,为单倍体。
雌蜂由受精卵发育而来,是二倍体。
营养差异决定了雌蜂是发育成可育的蜂王还是不育的工蜂。
高中生物性别决定与伴性遗传知识点归纳1名词:1、染色体组型:也叫核型,是指一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。
观察染色体组型最好的时期是有丝分裂的中期。
2、性别决定:一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式。
3、性染色体:决定性别的染色体叫做~。
4、常染色体:与决定性别无关的染色体叫做~。
5、伴性遗传:性染色体上的基因,它的遗传方式是与性别相联系的,这种遗传方式叫做~。
2语句:1、染色体的四种类型:中着丝粒染色体,亚中着丝粒染色体,近端着丝粒染色体,端着丝粒染色体。
2、性别决定的类型:(1)XY型:雄性个体的体细胞中含有两个异型的性染色体(XY),雌性个体含有两个同型的性染色体(XX)的性别决定类型。
(2)ZW型:与XY型相反,同型性染色体的个体是雄性,而异型性染色体的个体是雌性。
蛾类、蝶类、鸟类(鸡、鸭、鹅)的性别决定属于“ZW”型。
3、色盲病是一种先天性色觉障碍病,不能分辨各种颜色或两种颜色。
其中,常见的色盲是红绿色盲,患者对红色、绿色分不清,全色盲极个别。
色盲基因(b)以及它的等位基因——正常人的B就位于X染色体上,而Y染色体的相应位置上没有什么色觉的基因。
4、人的正常色觉和红绿色盲的基因型(在写色觉基因型时,为了与常染色体的基因相区别,一定要先写出性染色体,再在右上角标明基因型。
):色盲女性(XbXb),正常(携带者)女性(XBXb),正常女性(XBXB),色盲男性(XbY),正常男性(XBY)。
由此可见,色盲是伴X隐性遗传病,男性只要他的X上有b基因就会色盲,而女性必须同时具有双重的b才会患病,所以,患男>患女。
5、色盲的遗传特点:男性多于女性一般地说,色盲这种病是由男性通过他的女儿(不病)遗传给他的外孙子(隔代遗传、交叉遗传)。
色盲基因不能由男性传给男性)。
6、血友病简介:症状——血液中缺少一种凝血因子,故凝血时间延长,或出血不止;血友病也是一种伴X隐性遗传病,其遗传特点与色盲完全一样。
【高中生物】浅谈生物界的性别决定类型多数动物和某些植物具有两性之分,不同生物的性别决定类型存在较大的差异,综合起来主要分为两大类,即遗传因素决定性别和环境因素决定性别。
1遗传因素决定性别1.1性染色体决定性别性染色体是指与生物体性别决定直接相关的染色体。
在自然界中,大多数生物体的性别差异是由性染色体的差异决定的。
1.1.1xy型性别决定XY型性别决定是最常见的性别决定类型。
所有哺乳动物、大多数爬行动物和两栖动物、一些鱼类和昆虫,以及雌雄异株植物,如雌性露菜、菠菜和大麻,都属于XY型性别决定。
这种类型的雌性是纯合的,即雌性个体的体细胞包含两条同型性染色体(XX);雄性是杂合的,即雄性个体的体细胞包含两条异型性染色体(XY)。
Y染色体在这种性别决定中起主导作用。
含有Y染色体的受精卵发育为雄性,没有Y染色体的受精卵发育为雌性。
其根本原因是Y染色体上存在SRY(睾丸决定基因),其表达产物锌脂蛋白通过抑制女性发育途径和启动男性发育途径,在调节性别分化中发挥作用。
因此,真正决定XY型生物性别的是SRY基因。
因此,SRY基因易位于X染色体或常染色体上的XX型受精卵将发育为男性个体;Y染色体上SRY基因缺失的XY型受精卵将发育成雌性个体。
1.1.2zw型性别决定鸟类、鳞翅目昆虫和一些两栖爬行动物属于ZW型性别决定。
ZW型生物的性染色体组成与XY型相反。
雄性为同性,体细胞中有两条同类型的性染色体(zz);雌性是杂合子,体细胞中有两条异型染色体(ZW)。
ZW型性别决定的机制尚不清楚。
根据普遍推测,W染色体可能携带抑制男性发育的基因。
1.1.3性指数决定性别虽然黑腹果蝇也有x和Y染色体,但其性别决定机制不属于XY型,而是由性别指数决定的,即性染色体(x)数与常染色体组(a)数的比值决定性别(见表1)。
表1人类和果蝇中性染色体和性别的关系性染色体xyxxxxxxxyxoxyyx:3a性别指数 1x:2a=0.5 2x:2a=13x:2a=1.5 2x:2a=11x:2a=0.5 1x:2a=0.5 1x:3a=0.33人类性别♂♀超雌♂♀超级男性-果蝇性别♂♀超雌核发育(不能成活)♀♂♂超雄从表1可以得出结论,人类的性别决定取决于Y染色体的存在,而果蝇的性别决定取决于性别指数。
果蝇早期胚胎细胞的性别指数≥ 1.0,细胞内X染色体表达产物浓度高,激活女性特异基因,使胚胎发育成女性个体;如果早期胚胎细胞的性别指数小于1.0,则细胞中X染色体表达产物的浓度较低,从而激活男性特异性基因,使胚胎发育为男性个体。
另外,果蝇的y染色体上含有雄性可育性基因,与精子形成有关。
xo型的果蝇可以发育为雄性个体,但产生的精子无活动能力。
因此果蝇的y染色体不参与性别决定,而是控制雄性个体的育性。
1.1.4性染色体的比例决定性别酸模的性别包括雌雄同株、雌株和雄株三种类型,其性别取决于x染色体和y染色体的比值。
雌雄同株个体的核型为18a+xx+yy,x:y=1:1;雌株的核型为18a+xx+y,x:y=2:1;雄株的核型为18a+x+yy,x:y=1:2。
1.1.5性别由染色体组的倍数决定膜翅目昆虫的性别决定十分特殊,是由染色体组的倍数决定。
如蜜蜂的蜂皇是可育的雌蜂,工蜂是不育的雌蜂,都由受精卵发育而来,染色体均为2n=32条;雄峰则由未受精的卵细胞发育而来,染色体为n=16条。
1.1.6性染色体的数量决定性别某些直翅目和鳞翅目的昆虫没有异型的性染色体,由性染色体的数目决定性别。
如雌蝗虫为同配性别,体细胞中含有2条x染色体;雄蝗虫为异配性别,仅含有1条x染色体,无y染色体(染色体总数比雌性少1条),称为xo型。
xo型可以看作是xy型的特殊形式。
zw型性别决定也存在类似的特殊形式,即zo型性别决定,此类型的雄性为同配性别,体细胞内有2条相同的z染色体;雌性为异配性别,体细胞内仅含1条z染色体,无w染色体。
蚜虫有两性生殖和孤雌生殖。
受精卵的核型为4+XX,卵细胞有三种核型:2+X、4+X和4+XX。
受精卵和4+XX卵发育为雌性,2+X和4+X卵发育为雄性。
与2+X的雌性相比,性别似乎是由染色体组的倍数决定的;4+X男女比较,似乎性别指数决定了性别。
如果综合分析所有雄性和雌性的核型,可以确定蚜虫的性别是由性染色体的数量决定的,即一条X染色体发育为雄性,两条X染色体发育为雌性。
1.1.7x染色体是否杂合决定性别膜翅目茧蜂科没有Y染色体,只有X染色体。
它的X染色体有三种不同类型:Xa、XB 和XC。
在自然状态下,小茧蜂和蜜蜂的性别决定是相似的。
二倍体(2n=20)为雌性蜂,单倍体(n=10)为雄性蜂。
人工繁殖可以使种群中的雌雄个体二倍体。
这种二倍体茧蜂的性别取决于X染色体是否杂合。
其中,xaxa、XbXb、xcxc等纯合性染色体的受精卵发育为雄性个体,xaxb、xaxc、xbxc等杂合性染色体的受精卵发育为雌性个体。
1.2基因决定性别1.2.1多个等位基因决定性别葫芦科的喷瓜也存在雌雄同株、雌株和雄株三种性别类型,其性别由复等位基因决定(表2)。
从表2中可见,喷瓜的性别由一对复等位基因决定,其中ad控制雄性,a+控制两性,ad控制雌性,并且三个基因的显性程度为ad>a+>ad。
表2喷雾甜瓜的性别测定基因确定性别基因型公元雄性ada+、adada+双性恋a+a+、a+ad公元雌性阿达德1.2.2二对等位基因决定性别玉米通常是雌雄同株的,雌花序生长在叶腋,叶腋由显性基因ba控制;雄花序位于顶端,由显性基因ts控制。
基因型、性别和表型之间的关系如表3所示。
表3玉米的性别决定基因型性别表型ba_ts_双性恋顶端长雄花序,叶腋长雌花序巴茨雌性顶部和叶腋有雌花序babats_男性的顶端长雄花序,叶腋不长花序高中地理babatsts女的顶端长雌花序,叶腋不长花序从表3可以看出,Ba基因只控制叶腋是否有雌性花序,而TS基因控制顶端花序的性别。
显性(TS)中有雄花序在顶部,隐性(TS)中有雌花序在顶部。
因此,TST和BABAST 的表型是不同的。
2环境因素决定性别2.1温度决定性别爬行动物的龟鳖目和鳄目无性染色体,由卵的孵化温度决定其性别。
如乌龟卵在20~27℃条件下孵出的个体为雄性,在30~35℃时孵出的个体为雌性。
鳄类在30℃及以下温度孵化时,全为雌性;在32℃孵化时,雄性约占85%,雌性仅占l5%左右。
孵化温度也会影响两栖类的性别分化,如蝌蚪在20℃下发育,结果一半为雌性,一半为雄性;若在30℃下发育,则全部发育成雄蛙。
2.2光照条件决定性别我国特有种扬子鳄靠光照强弱来实现性别决定。
巢穴建于潮湿阴暗的弱光处可孵化出较多雌鳄,巢穴建于阳光曝晒处,则可孵出较多的雄鳄。
2.3营养状况决定性别多数线虫是靠营养条件的好坏来决定性别的,它们一般在性别未分化的幼龄期侵入寄主体内,若营养条件差,就会失去1条x染色体,变为雄性染色体组成,发育为雄性成体。
若营养条件好,则保留2条x染色体,发育为雌性成体(雌性的染色体总数比雄性少1条)。
从表面上看,这种线虫的性别是由营养条件决定的,但从染色体水平看,实为性指数决定性别。
2.4荷尔蒙性别决定海生蠕虫后?,雌虫的身体前端有一分叉的长吻,吻部含有类似激素的化学物质,能影响幼虫性分化。
成熟雌虫将受精卵产于海水中,发育成无性别差异的幼虫,当幼虫落到雌虫吻部,便发育成雄虫,没有落到雌虫吻部的幼虫则发育成雌虫。
若把幼虫从雌虫吻部移去,在海水中生活,则发育成间性个体,且其雄性程度与它在雌虫吻部停留时间长短成正相关。
在黄瓜苗期用乙烯处理,雌花显著增加;如果使用赤霉素处理,雌花显著减少,雄花增加。
牛一般是怀单胎的,若怀双胎时,两个胎儿的胎盘的绒毛膜血管相互连通。
在双胎牛中,如果是一雄一雌,由于雄性的睾丸先分化,睾丸产生的雄激素通过绒毛膜血管流向雌性胎牛,使雌性胎牛的外生殖器表现为雄性,但没有睾丸,失去生殖能力。
人类的异卵双生子由两个胎盘将胎儿分隔开,故在人类的“龙凤双胞胎”中不会出现这种现象。
性反转在一定条件下,动物的雌雄个体相互转化的现象称为性反转。
如每条黄鳝在个体发育过程中都要经过雌雄两个阶段。
2龄前皆为雌性;3龄转变为雌雄间体,卵巢逐渐退化,精巢逐渐形成;6龄全部反转为雄性。
红鲷鱼营群体生活,每个红鲷鱼群体中只有一条雄鱼,是群体的首领。
一旦这条雄鱼不幸死亡,群体中最强壮的一条雌鱼就会变态──鱼鳍变大、体态变粗壮,卵巢消失、长出精巢,最后变为一条雄性红鲷鱼,作为群体的新首领。
母鸭有一个发达的卵巢,还有一个很不发达的雄性性腺。
如果鸭群中有相当比例的公鸭,公鸭分泌的激素抑制母鸭雄性性腺的发育。
当鸭群中缺少公鸭时,没有足够的激素抑制母鸭的雄性性腺发育,其中一些身强力壮的母鸭,体内的雄性性腺就会发育起来,产生大量的雄性激素。
雄性激素抑制母鸭正常卵巢的功能,使母鸭逐渐变为公鸭。
4结论虽然生物界中决定性别的方式千变万化,但和其他性状一样不外乎遗传和环境两大因素的作用。
有的生物是遗传因素的作用占主导地位,几乎不受外界环境的影响;而有的生物,似乎是环境因素起着主导作用,实际上环境因素仍然是通过遗传因素起作用。