Di truyền giới tính Giảng viên: TS BS on Th Kim Phng 8.1.Các chế xác định giới tính nhiƠm s¾c thĨ giíi 8.1.1 NhiƠm s¾c thĨ giíi Theo Wilson (1906) : Nhiễm sắc thể giới một, hai nhóm nhiều nhiễm sắc thể đặc biệt có tế bào thể Eukaryota có phân tính đực mà đại diện cho hai giới đực đà phân hoá loài lưỡng tính karyotyp nhiễm sắc thể đặc biệt hình thành tế bào sinh dục đực tế bào sinh dục hoàn thành trình phân hóa thuộc mô Phân loại Hệ thống nst giíi - C¸c hƯ thèng NST giíi cã ghÐp đôi trao đổi chéo giảm phân giới dị giao tử Hệ thống XX/XY số loài NST X NST Y số đoạn tương ứng - Các hệ thống NST giới ko có ghép đôi trao đổi chéo giảm phân giới dị giao tử Ví dụ hệ thèng XX/XO - C¸c hƯ thèng NST kh¸c biƯt ë giíi dÞ giao tư HƯ thèng XX/XY ë mét sè loài NST X ko có đoạn tương ứng Y ngược lại NST Y kô có đoạn tương ứng X 8.1.2 Các chế xác định giới tính nst giới tính ã Các chế xác định giới tính dị giao tử đực - Cơ chế XX-XY: giới đực dị giao tử XY; giới đồng giao tử XX Ví dụ: người động vật có vú, ruồi giấm P XY x XX Gp 50%X, 50%Y 100%X F1 1XX : 1XY : đực - Cơ chế XX-XO: giới đực dị giao tử XO; giới đồng giao tử XX Ví dụ: loài thuộc Hemiptera Orthoptera rƯp, ch©u chÊu P XO x XX Gp 50%X, 50%O 100%X F1 1XX : 1XO : đực 8.1.2 Các chế xác định giới tính nst giới tính ã Các chế xác định giới tính dị giao tử - Cơ chế ZZ-ZW: giới dị giao tử ZW; giới đực đồng giao tử ZZ Ví dụ: bướm, tằm, số chim cá P ZZ x ZW Gp 50%Z, 50%W 100% Z F1 1ZZ : 1ZW đực : - Cơ chế ZZ-ZO: giới dị giao tử ZO; giới đực đồng giao tư ZZ VÝ dơ bä nhËy P ZO x ZZ Gp 50%Z, 50%O 100%Z F1 1ZZ : 1ZO đực : 8.1.3 Cơ chế xác định giới tính thực vật ã Do cặp NST giới quy định Cây 1n: Năm 1917 Alen ng/c rêu Sphaerocarpus: - Cây rêu đực có NST thường 1NST Y nhỏ hình dấu chấm - Cây rêu có NST thường 1NST X dài Cây 2n (hạt trần, hạt kín), số loài TV bậc cao phân tính khác gốc - Cây Melandrium album Cây NST 2n gồm 22A + XX, đực có 22A + XY 8.2 Cơ chế xác định giới tính đơn bội thể ã tất côn trùng thuộc cánh màng Hymenoptera kiến, ong mật, ong bò vẽ - Con thể lưỡng bội - Con đực thể đơn bội sơ cấp Có loài có gen đặc hiệu t/gia vào việc x/định giới tính đực đơn bội thể côn trùng Habrobracon juglandis có locus đặc hiệu có nhiỊu alen - Con c¸i ph¸t triĨn tõ trøng thơ tinh nên thể lưỡng bội (mang tính dị hợp gen xác định giới tính) - Con đực từ trứng ko thụ tinh đơn bội tạo đực bình thường - Con đực vô sinh 2n đồng hợp tử alen giới tính 8.3 Sù di trun giíi tÝnh hiƯu qu¶ cđa gen quy định ã 8.3.1 Sự di truyền giới tính cặp alen quy định - Hay gặp phân tính khác gốc, gặp ĐVật Corens x/định đực Bryonia dioica dị giao tử chứa cặp alen Mm (alen M q/định tính đực, alen m q/ định tính cái) Trong nội loài B dioica thường xảy tạp giao đực Mm x mm, nên đời số lượng đực - ĐV: loài cá xương Gupi (Lebistes reticulatus) gen q/ định giíi tÝnh tån t¹i díi d¹ng alen kÝ hiƯu M (trội) f (lặn) cá đồng hợp tử lặn ff, cá đực dị hợp tử Mf Thống kê cho thấy tỷ lệ giới cân quần thể cá đực : c¸i 8.3 Sù di trun giíi tÝnh hiƯu gen quy định ã 8.3.2 Sự di trun giíi tÝnh nhiỊu alen cđa mét gen phơ trợ quy định giới Nhiều loài côn trùng Hymenoptera q/ định giới tính đực tính đơn bội đực trạng thái đồng hợp tư ë mét locus gen nhÊt vÝ dơ: ë Habrobracon juglandis cã alen ë locus gen nµy - Tất cá thể giới phải dị hợp tử Thí dụ: sasb, sasc, sdsf - Cá thể đồng hợp alen alen phát triển thành đực bất thụ Thí dụ: sasa, scsc - Con đực bình thường chứa số alen dạng đơn đơn bội: Sa; Sc 8.4 Sự xác định giới tính môi trường ã Sự phân chia tính đực, thường định tính di truyền ã Trong số tr/ hợp đặc biệt x/ định giới tính phụ thuộc ả/ hưởng môi trường • VÝ dơ ë c©y Arisaema japonica, u tè qut định giới tính trọng lượng củ: củ to nhÊt vµ chøa nhiỊu chÊt dinh dìng nhÊt sinh có hoa cái, củ gầy cho có hoa đực 9 Sự di truyền liên kết giới tính 9.1 Nguyên lý chung ã Có tính trạng thường di truyền l/kết với giới tính cặp NST giới tính cặp NST thường phân hóa thành nên gen q/ định tính trạng giới chúng mang nhiều gen q/định tính trạng thường đà nằm NST X NST Y Trong q/ trình tiến hóa, cặp NST đà phân hoá, số gen bị bất hoạt vùng biệt hóa bị thải loại NST NST kia, tạo nên vùng chứa gen l/ kết NST X mà ko có alen tương ứng Y gen l/kết Y mà ko có alen tương ứng X, vùng chứa cặp gen alen X Y (ở nhóm sinh vật mà NST giới có ghép đôi trao đổi chéo giảm phân giới dị giao tử); ko vùng chứa gen thuộc locus có X Y (ở nhóm SV mà NST giới ko có ghép đôi trao đổi chéo giảm phân giới dị giao tử) Vì DT t/ trạng l/kết giới theo quy luật khác tùy thuộc vào việc gen q/định t/ trạng nằm vùng tương đồng hay vùng ko tương ®ång ë NST X hay ë Y tïy thuéc giíi tính dị giao tử đực hay dị giao tử 9 Sự di truyền liên kết giới tính 9.2 Sự di truyền tính trạng gen liên kết NST X mà alen tương ứng NST Y quy định (hoặc gen liên kết NST Z mà alen W quy định) ã giới dị giao tử đực, NST Y ko có alen tương ứng q/ định nên giới alen đơn độc X dù trội, dù lặn biểu tính trạng phenotyp ã giới dị giao tử NST W ko có alen tương ứng q/ định nên gen Z dạng đơn biểu kiểu hình loài XX - XO ZZ - ZO giới XO ZO, tính trạng quy định gen X Z trội lặn biểu ko có NST thứ hai tương đồng mang gen alen) 9 Sù di trun liªn kÕt giíi tính 9.3 Sự di truyền tính trạng gen liên kết nhiễm sắc thể Y mà alen tương ứng nhiễm sắc thể X quy định ã Trong q/ trình tiến hóa, NST Y bị thải loại số đoạn biệt hoá, tiêu giảm phần, nhiều loài NST Y chứa toàn chất dị nhiễm sắc bất hoạt, song số loài NST Y có số đoạn đặc hiệu mang số gen q/ định số tính trạng ã Do alen NST X nên gen lưu truyền giới XY không biểu ë giíi XX 9 Sù di trun liªn kÕt giíi tính 9.4 Sự di truyền tính trạng gen nằm đoạn tương đồng NST X Y quy định ã loài thực vật có hoa Melandrium album, NST giới tính có đoạn đặc hiệu tương đồng NST X Y Các gen q/định phiến hẹp màu vàng nhạt l/kết với NST X; gen hạn chế phát triển đốm l/kết với NST Y, q/ định phát triển màu khác gen nằm đoạn tương đồng X Y quy định đoạn có tiếp hợp giảm phân với hình thành lưỡng trị Cặp gen alen tương tác để quy định biểu phenotyp ã loài người đà x/ định đoạn nhỏ đặc hiệu tương đồng vùng đầu mút nhiễm sắc thể X Y ... tử alen giới tính 8.3 Sự di trun giíi tÝnh hiƯu qu¶ cđa mét gen quy định ã 8.3.1 Sự di truyền giới tính cặp alen quy định - Hay gặp phân tính khác gốc, gặp ĐVật Corens x/định đực Bryonia dioica... định giới tính môi trường ã Sự phân chia tính đực, thường định tính di truyền ã Trong số tr/ hợp đặc biệt x/ định giới tính phụ thuộc ả/ hưởng môi trường ã Ví dụ Arisaema japonica, yếu tố định giới. .. giới tính trọng lượng củ: củ to chøa nhiỊu chÊt dinh dìng nhÊt sinh c©y cã hoa cái, củ gầy cho có hoa đực 9 Sự di truyền liên kết giới tính 9.1 Nguyên lý chung ã Có tính trạng thường di truyền