第四章 性别决定与伴性遗传
一 sex chromosome
autosome A
二 Sex determination
(一 )性染色体
1891年 Henking （德）发现半翅目昆虫的精母细胞 meiosis种的
特殊染色体，称之为 X染色体 和 Y染色体
1902 McClung.C.E 第一次把 X染色体与昆虫的性别联系起来。
1 XY型
雄性为两个异型染色体，雌性为两个同型染色体
heterogametic-sex homogametic-sex
2 ZW 型
雌性具有两个异型染色体，雄性具有两个同型染色体
家蚕 雌性 ZW 雄性 ZZ
鳞翅目昆虫 两栖类 爬行类 鸟类 中普遍
3,XO 型，如蝗虫
(二 )其它类型的性决定
1 单倍体 如 蜜蜂 雄性为单倍体 n=16
雌性为二倍体 2n=32
2 环境：
低等动物，性别与环境
3 基因与 性别决定
(1) 单基因
石刁柏 (A sp ara gu s aff icinalis ),雌雄异株 A,a
(2) 双基因
玉米, 正常株,Ba- Ts - 雄株,ba ba Ts - 雌株,Ba- ts ts
双隐性雌株,ba ba ts ts
(三 )性别与常染色体
1 性染色体 /常染色体 果蝇中 X/A是决定性别的第一步
雌性化基因 Sxl
sxl 蛋白
sxlmRNA前体
tra基因 雌性专一 sxlmRNA
354aa结合蛋白
tra mRNA
tra-2 gene
dsx基因 tra蛋白
mRNA 雌性专一转录物
2 常染色体上的基因
三 哺乳动物的性别与 SRY序列
1959年,Jacob.P.A 发现人类中 2A XXY
1960年,Fraccaro.M 等发现 2A XXXY
早期认为 H-Y基因 (histocompatbility Y antigen) 166aa
1984年 Anne.Mclaren
(Medical Research Councils Mammalian Development Unit )
发现无 H-Y抗原的小鼠，表现为雄性
人类中发现的变异体,XX 男性,XY 女性
1987年,David page 提出了 Testis-determining factor gene
在人类中简写为 TDF,在小鼠中简写为 Tdy
继而 他克隆了 Y染色体上的此断 DNA序列,140kb
Zinc-finger protein
90年,P.Goodfellow (Imperial Cancer Research Fund)
发现病例 XX男性不含 ZFY 基因，克隆了另外一段基因
35kb,称之为 Sex determining region Y,简写为 SRY,小鼠中
简写为 Sry (91.5.9 Nature)
以后从该区域分离出一段序列,编码 223aa的多肽,为转录因
子，有一个 DNA结合域。
基因转移实验：
将 Sry序列克隆到噬菌体 L741中,f741为该片断
f741 注射到受精卵中 再转移到母体内发育
胚胎总数 雄性 xx 胚胎
158 2
无 ZF Y,含 Sry 拷
贝
产下小鼠数 转基因鼠
93 5 只 ( 含 Sry )
2 只为 XY 雄
1 只为 XX 雄
2 只为 XX 雌
四 性别分化与环境条件
(一 ) 环境条件：
蜜蜂中,蜂王和工蜂都由受精卵发育而成，但食性的
差异导致性别不同。 (2n=32)
Missisibi alligator 受精卵在不同温度下的性别差异
植物中,黄瓜 氮肥 缩短日照 雌花增多
延长日照 雄花增多
(二 )激素的影响
1 free-martin
2 人类中激素的作用
3 性反转 (Sex reverse)
五 性别控制
(一 )通过环境条件来控制性别
(二 )通过基因型控制性别
1 精子分离
2 控制受精的条件
3 牛胚胎性别鉴定的研究
胚胎性别鉴定方法,非侵害性的,X相关酶活力测定
害性的,核型分析等
Polemerase Chain Reaction (PCR) 技术的应用
Cetus公司 Kary Mullis 博士 85正式提出,87年获专利
Do,Pont 公司提出异议
91年 2月底法院判 Cetus 公司胜
PCR反应的基本原理
PCR反应用于胚胎鉴定,(Peura1991)
(1) 牛卵体外受精和胚胎培养
未成熟的卵泡在 TCM199培养基上培养，用解冻的精子受精,24小时后，将其转移到牛输卵管上皮条件
的培养基中 5－ 7天，可得到囊胚期的胚胎。
孵育过夜用于转移 用蛋白酶 K消化
99摄氏度变性
得到 A,B样品，以同样方法不加囊胚作对照
(2) 寡聚核苷酸引物的选用
牛 DNA特异性引物,5端引物相当于 1.715卫星 DNA的第 208－ 227个 nt,3 端引物相当于 404－ 423nt
牛 Y染色体特异性引物
a:BRY4a重复序列 5端为 1159－ 1178nt,3端 1439－ 1459nt
b:BRY1重复序列一段,5端引物 1－ 21nt,3端引物 281－ 301nt
a+牛特异引物用于 A样品分析
b+牛特异引物用于 B样品分析
预计得到产物：两种 301bp的 Y特异性产物，一种 216nt的非特异性产物
(3) 胚胎样品的 PCR扩增
(4) PCR产物分析
Mark A B CK
301
216
一 sex chromosome
autosome A
二 Sex determination
(一 )性染色体
1891年 Henking （德）发现半翅目昆虫的精母细胞 meiosis种的
特殊染色体，称之为 X染色体 和 Y染色体
1902 McClung.C.E 第一次把 X染色体与昆虫的性别联系起来。
1 XY型
雄性为两个异型染色体，雌性为两个同型染色体
heterogametic-sex homogametic-sex
2 ZW 型
雌性具有两个异型染色体，雄性具有两个同型染色体
家蚕 雌性 ZW 雄性 ZZ
鳞翅目昆虫 两栖类 爬行类 鸟类 中普遍
3,XO 型，如蝗虫
(二 )其它类型的性决定
1 单倍体 如 蜜蜂 雄性为单倍体 n=16
雌性为二倍体 2n=32
2 环境：
低等动物，性别与环境
3 基因与 性别决定
(1) 单基因
石刁柏 (A sp ara gu s aff icinalis ),雌雄异株 A,a
(2) 双基因
玉米, 正常株,Ba- Ts - 雄株,ba ba Ts - 雌株,Ba- ts ts
双隐性雌株,ba ba ts ts
(三 )性别与常染色体
1 性染色体 /常染色体 果蝇中 X/A是决定性别的第一步
雌性化基因 Sxl
sxl 蛋白
sxlmRNA前体
tra基因 雌性专一 sxlmRNA
354aa结合蛋白
tra mRNA
tra-2 gene
dsx基因 tra蛋白
mRNA 雌性专一转录物
2 常染色体上的基因
三 哺乳动物的性别与 SRY序列
1959年,Jacob.P.A 发现人类中 2A XXY
1960年,Fraccaro.M 等发现 2A XXXY
早期认为 H-Y基因 (histocompatbility Y antigen) 166aa
1984年 Anne.Mclaren
(Medical Research Councils Mammalian Development Unit )
发现无 H-Y抗原的小鼠，表现为雄性
人类中发现的变异体,XX 男性,XY 女性
1987年,David page 提出了 Testis-determining factor gene
在人类中简写为 TDF,在小鼠中简写为 Tdy
继而 他克隆了 Y染色体上的此断 DNA序列,140kb
Zinc-finger protein
90年,P.Goodfellow (Imperial Cancer Research Fund)
发现病例 XX男性不含 ZFY 基因，克隆了另外一段基因
35kb,称之为 Sex determining region Y,简写为 SRY,小鼠中
简写为 Sry (91.5.9 Nature)
以后从该区域分离出一段序列,编码 223aa的多肽,为转录因
子，有一个 DNA结合域。
基因转移实验：
将 Sry序列克隆到噬菌体 L741中,f741为该片断
f741 注射到受精卵中 再转移到母体内发育
胚胎总数 雄性 xx 胚胎
158 2
无 ZF Y,含 Sry 拷
贝
产下小鼠数 转基因鼠
93 5 只 ( 含 Sry )
2 只为 XY 雄
1 只为 XX 雄
2 只为 XX 雌
四 性别分化与环境条件
(一 ) 环境条件：
蜜蜂中,蜂王和工蜂都由受精卵发育而成，但食性的
差异导致性别不同。 (2n=32)
Missisibi alligator 受精卵在不同温度下的性别差异
植物中,黄瓜 氮肥 缩短日照 雌花增多
延长日照 雄花增多
(二 )激素的影响
1 free-martin
2 人类中激素的作用
3 性反转 (Sex reverse)
五 性别控制
(一 )通过环境条件来控制性别
(二 )通过基因型控制性别
1 精子分离
2 控制受精的条件
3 牛胚胎性别鉴定的研究
胚胎性别鉴定方法,非侵害性的,X相关酶活力测定
害性的,核型分析等
Polemerase Chain Reaction (PCR) 技术的应用
Cetus公司 Kary Mullis 博士 85正式提出,87年获专利
Do,Pont 公司提出异议
91年 2月底法院判 Cetus 公司胜
PCR反应的基本原理
PCR反应用于胚胎鉴定,(Peura1991)
(1) 牛卵体外受精和胚胎培养
未成熟的卵泡在 TCM199培养基上培养，用解冻的精子受精,24小时后，将其转移到牛输卵管上皮条件
的培养基中 5－ 7天，可得到囊胚期的胚胎。
孵育过夜用于转移 用蛋白酶 K消化
99摄氏度变性
得到 A,B样品，以同样方法不加囊胚作对照
(2) 寡聚核苷酸引物的选用
牛 DNA特异性引物,5端引物相当于 1.715卫星 DNA的第 208－ 227个 nt,3 端引物相当于 404－ 423nt
牛 Y染色体特异性引物
a:BRY4a重复序列 5端为 1159－ 1178nt,3端 1439－ 1459nt
b:BRY1重复序列一段,5端引物 1－ 21nt,3端引物 281－ 301nt
a+牛特异引物用于 A样品分析
b+牛特异引物用于 B样品分析
预计得到产物：两种 301bp的 Y特异性产物，一种 216nt的非特异性产物
(3) 胚胎样品的 PCR扩增
(4) PCR产物分析
Mark A B CK
301
216
