Bai giang di truyền giới tính

Các cơ chế xác định giới tính do nst giới tính• Các cơ chế xác định giới tính dị giao tử đực - Cơ chế XX-XY: giới đực dị giao tử XY; giới cái đồng giao tử XX... Các cơ chế xác định giới

Di truyÒn giíi tÝnh

Gi¶ng viªn : TS BS Đoàn Thị Kim Phượng

8.1.Các cơ chế xác định giới tính do

nhiễm sắc thể giới

8.1.1 Nhiễm sắc thể giới

Theo Wilson (1906) : “Nhiễm sắc thể giới là một, hai hoặc một nhóm nhiều nhiễm sắc thể đặc biệt có ở trong tế bào của cơ thể Eukaryota có phân tính đực cái mà nó đại diện cho hai giới đực cái đã phân

hoá” ở loài lưỡng tính thì karyotyp không có các nhiễm sắc thể đặc biệt này và sự hình thành các tế bào sinh dục đực và tế bào sinh dục cái được hoàn thành do quá trình phân hóa thuộc mô.

Phân loại Hệ thống nst giới

- Các hệ thống NST giới có ghép đôi và trao đổi chéo trong giảm

phân ở giới dị giao tử

Hệ thống XX/XY ở một số loài trên NST X và NST Y còn một số đoạn

nào đó tương ứng nhau.

- Các hệ thống NST giới ko có ghép đôi và trao đổi chéo trong giảm phân ở giới dị giao tử

Ví dụ hệ thống XX/XO.

- Các hệ thống NST khác biệt ở giới dị giao tử.

Hệ thống XX/XY ở một số loài trong đó NST X ko có các đoạn tương ứng trên Y và ngược lại NST Y cũng kô có các đoạn tương ứng trên X.

8.1.2 Các cơ chế xác định giới tính do nst giới tính

• Các cơ chế xác định giới tính dị giao tử đực

- Cơ chế XX-XY: giới đực dị giao tử XY; giới cái đồng giao tử XX

Ví dụ: người và động vật có vú, ruồi giấm

Gp 50%X, 50%Y 100%X

F1 1XX : 1XY

F1 1XX : 1XY

1 cái : 1 đực

- Cơ chế XX-XO: giới đực dị giao tử XO; giới cái đồng giao tử XX

Ví dụ: các loài thuộc bộ Hemiptera và Orthoptera như rệp, châu chấu

P XO x XX

Gp 50%X, 50%O 100%X

F1 1XX : 1XO

1 cái : 1 đực

8.1.2 Các cơ chế xác định giới tính do nst giới tính

• Các cơ chế xác định giới tính dị giao tử cái

- Cơ chế ZZ-ZW: giới cái dị giao tử ZW; giới đực đồng giao tử ZZ

Ví dụ: bướm, tằm, 1 số chim và cá

Gp 50%Z, 50%W 100% Z

- Cơ chế ZZ-ZO: giới cái dị giao tử ZO; giới đực đồng giao tử ZZ

Ví dụ bọ nhậy

Gp 50%Z, 50%O 100%Z

1 đực : 1 cái

8.1.3 Cơ chế xác định giới tính ở thực vật

• Do cặp NST giới quy định

Cây 1n : Năm 1917 Alen ng/c cây rêu Sphaerocarpus:

- Cây rêu đực có 7 NST thường và 1NST Y nhỏ hình dấu chấm

- Cây rêu cái cũng có 7 NST thường và 1NST X rất dài.

Cây 2n (hạt trần, hạt kín), một số loài TV bậc cao phân tính khác gốc.

- Cây Melandrium album

Cây cái bộ NST 2n gồm 22A + XX, cây đực có 22A + XY.

8.2 Cơ chế xác định giới tính đơn bội thể

• ở tất cả côn trùng thuộc bộ cánh màng Hymenoptera như kiến, ong mật, ong bò vẽ…

- Con cái là thể lưỡng bội

- Con đực là thể đơn bội sơ cấp

Có loài có các gen đặc hiệu t/gia vào việc x/định giới tính khi con đực là đơn bội thể

ở côn trùng Habrobracon juglandis có locus đặc hiệu trong đó có nhiều alen

- Con cái phát triển từ trứng thụ tinh nên cơ thể lưỡng bội (mang tính dị

hợp về các gen xác định giới tính).

- Con đực thì từ trứng ko thụ tinh đơn bội tạo con đực bình thường

- Con đực vô sinh 2n là đồng hợp tử về một alen giới tính nào đó

8.3 Sự di truyền giới tính do hiệu quả của

một gen quy định

• 8.3.1 Sự di truyền giới tính do một cặp alen quy định

- Hay gặp ở các cây phân tính khác gốc, hiếm gặp ở ĐVật

Corens x/định cây đực Bryonia dioica là dị giao tử chứa cặp alen Mm (alen M q/định tính đực, alen m q/ định tính cái) Trong nội bộ loài B dioica thường xảy ra tạp giao giữa cây

đực Mm x cây cái mm, nên ở đời con số lượng cây đực và cây cái bằng nhau

- ở ĐV: loài cá xương Gupi (Lebistes reticulatus) gen q/ định giới tính tồn tại dưới dạng 2 alen kí hiệu là M (trội) và f (lặn) các cá cái là đồng hợp tử lặn ff, các cá đực là dị hợp tử Mf Thống kê cho thấy tỷ lệ giới là cân bằng trong quần thể cá

1 đực : 1 cái

8.3 Sự di truyền giới tính do hiệu quả của

một gen quy định

• 8.3.2 Sự di truyền giới tính do nhiều alen của

một gen phụ trợ quy định giới

Nhiều loài côn trùng trong bộ Hymenoptera sự q/ định giới tính đực do tính đơn bội đực hoặc còn do cả trạng thái đồng hợp tử ở một locus gen duy nhất

ví dụ: ở Habrobracon juglandis có 9 alen ở locus gen này

- Tất cả cá thể giới cái phải là dị hợp tử Thí dụ: sasb, sasc, sdsf…

- Cá thể đồng hợp về bất kỳ alen nào trong 9 alen này đều phát triển thành con đực tuy bất thụ Thí dụ: sasa, scsc…

- Con đực bình thường chỉ chứa 1 trong số các alen này ở dạng đơn trong

bộ đơn bội: Sa; Sc…

8.4 Sự xác định giới tính do môi trường

• Sự phân chia tính đực, cái thường được quyết định bởi tính di truyền

• Trong một số tr/ hợp đặc biệt sự x/ định giới tính chỉ phụ thuộc các ả/ hưởng môi trường

• Ví dụ ở cây Arisaema japonica, yếu tố quyết định

giới tính là trọng lượng củ: những củ to nhất và chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất sinh ra cây có hoa cái, trong khi đó các củ gầy chỉ cho cây có hoa đực.

9 Sự di truyền liên kết giới tính

• Có những tính trạng thường di truyền l/kết với giới tính là vì cặp NST giới tính chính là do một cặp NST thường phân hóa thành nên ngoài các gen q/ định tính trạng giới chúng còn mang nhiều gen q/định các tính trạng thường vốn dĩ đã cùng nằm trên NST X hoặc NST Y.

Trong q/ trình tiến hóa, cặp NST đã phân hoá, một số gen bị bất hoạt ở vùng biệt hóa

có thể bị thải loại ở NST này hoặc NST kia, tạo nên những vùng chứa gen l/ kết trên NST X mà ko có alen tương ứng trên Y và những gen l/kết trên Y mà ko có alen

9.1 Nguyên lý chung

NST X mà ko có alen tương ứng trên Y và những gen l/kết trên Y mà ko có alen

tương ứng trên X, và có thể cũng còn những vùng chứa các cặp gen alen cả trên X

và Y (ở nhóm sinh vật mà NST giới có ghép đôi và trao đổi chéo trong giảm phân ở giới dị giao tử); hoặc ko còn vùng chứa các gen thuộc những locus có cả trên X và

Y (ở nhóm SV mà NST giới ko có ghép đôi và trao đổi chéo trong giảm phân ở giới

dị giao tử)

Vì vậy sự DT các t/ trạng l/kết giới là theo các quy luật khác nhau tùy

thuộc vào việc gen q/định t/ trạng nằm ở vùng tương đồng hay vùng ko tương đồng ở NST X hay ở Y tùy thuộc giới tính là dị giao tử đực hay dị giao tử cái.

9 Sự di truyền liên kết giới tính

• ở giới dị giao tử đực, do NST Y ko có alen tương ứng q/ định

nên ở giới này chỉ một alen đơn độc trên X dù trội, dù lặn

cũng đều biểu hiện tính trạng ra phenotyp

9.2 Sự di truyền các tính trạng do gen liên kết NST X mà không có alen tương ứng trên NST Y quy định (hoặc do gen

liên kết NST Z mà không có alen trên W quy định)

nên ở giới này chỉ một alen đơn độc trên X dù trội, dù lặn

cũng đều biểu hiện tính trạng ra phenotyp

• ở giới dị giao tử cái do NST W ko có alen tương ứng q/ định

nên mọi gen trên Z ở dạng đơn đều biểu hiện ra kiểu hình ở loài XX - XO hoặc ZZ - ZO thì ở giới XO hoặc ZO, mọi tính

trạng quy định bởi gen trên X hoặc trên Z trội hoặc lặn đều

biểu hiện vì ko có NST thứ hai tương đồng mang gen alen)

• Trong q/ trình tiến hóa, NST Y bị thải loại một số đoạn biệt hoá,

tiêu giảm một phần, nhiều loài NST Y chỉ chứa toàn chất dị nhiễm

9 Sự di truyền liên kết giới tính

9.3 Sự di truyền các tính trạng do gen liên kết

nhiễm sắc thể Y mà không có alen tương ứng trên

nhiễm sắc thể X quy định

tiêu giảm một phần, nhiều loài NST Y chỉ chứa toàn chất dị nhiễm sắc bất hoạt, song ở một số loài NST Y cũng có một số đoạn đặc hiệu mang một số gen q/ định một số tính trạng

• Do không có alen trên NST X nên các gen này chỉ lưu truyền trong giới XY và không bao giờ biểu hiện ở giới XX.

9 Sự di truyền liên kết giới tính

• ở loài thực vật có hoa Melandrium album, các

NST giới tính có đoạn đặc hiệu tương đồng giữa NST X và Y

Các gen q/định phiến lá hẹp và màu lá vàng nhạt l/kết với NST X; gen hạn chế sự phát triển đốm trên lá l/kết với NST Y, còn

9.4 Sự di truyền các tính trạng do các gen nằm trên đoạn

tương đồng của NST X và Y quy định

X; gen hạn chế sự phát triển đốm trên lá l/kết với NST Y, còn

sự q/ định phát triển các màu khác của lá thì do gen nằm trên

đoạn tương đồng của X và Y quy định ở đoạn này có tiếp hợp trong giảm phân với sự hình thành lưỡng trị Cặp gen alen sẽ tương tác nhau để quy định sự biểu hiện ở phenotyp

• ở loài người cũng đã x/ định được một đoạn nhỏ

đặc hiệu tương đồng ở vùng đầu mút của nhiễm sắc thể X và Y.