性别决定

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sex determination

首先:性别是什么?性别是雌雄性的性状差别。这个性状包括内在的和外在的两个方面,也就是通常性的第一性征第二性征。第一性征先出现,主要表现为内在性状特征,比如精巢睾丸),生殖器官等;第二性征是在第一性征的基础之上衍生来的,后出现,主要表现为外在的性状特征,比如男性的胡须,女性的乳房,公鸡的漂亮羽毛,孔雀的屏状尾巴。  

目录

决定方式

性别的决定方式很多种:有环境决定型(温度决定,如很多爬行类动物);有年龄决定型(如鳝);有染色体数目决定型(如蜜蜂蚂蚁);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。以下细说染色体形态决定型。

性别决定是指雌雄异性的动物决定性别的方式。性别是由染色体决定的。染色体分为两类:一类是与性别决定无关的染色体称为常染色体,另一类是与性别决定有关的染色体称为性染色体。性染色体一般是1对,而常染色体为n-1对。

性别决定的方式有四种:  

XY型

一种是XY型性别决定,特点是雌性动物体内有两条同型的性染色体XX,雄性个体内有两条异型的性染色体XY,如哺乳动物、果蝇等。减数分裂之后,每个配子具有一套单倍体数目的常染色体和一条性染色体。卵子中的性染色体都是X,而在精子中性染色体可能为X,也可能为Y,比例为1∶1。精子中的性染色体决定后代性别。在1990年,一个国研究小组发现Y染色体短布尚的SRY(sex-determining region of the Y)基因在男性睾丸形成过程中起关键作用,失去这个基因,个体将发育出卵巢而不是睾丸。  

ZW型

第二种性别决定的方式是ZW型,特点是雌性动物体内有两条异型的性染色体ZW,雄性个体内有两条同型的性染色体ZZ,如蝴蝶、鱼和鸟类等。性别有卵子中所带有的性染色体是Z还是W决定  

XO型

第三种性别决定方式是XO型,O代表缺少一条性染色体,雌性具有两条X染色体(XX),而雄性只有一条X染色体,其基因型为XO,雄性产生两种配子:具有一条X染色体,或者没有性染色体,精子在受精过程中决定子代的性别。  

ZO型

第四种性别决定方式是ZO型,雄性有两条Z染色体(ZZ),而雌性只有一条Z染色体(ZO)。

XO和ZO型性别决定方式分别是XY和ZW型性别决定方式的特殊形式。

根据性别决定的原理,不论是哪种性别决定方式,后代的性别比例都是1∶1。性别决定发生在受精的过程中,受精作用一经完成,性别也就决定了。

哺乳动物的性别主要取决于体内性染色体的组成,环境对性别的决定几乎没有影响。但在低等一些的动物体内,如两栖类、爬行类等,性别的决定除与性染色体组成有关外,与环境的变化有一定的关系。如青蛙等低等脊椎动物,即使性染色体组成为XY,但在温度较高的环境中也会发育成雌蛙,在温度较低的环境中,即使性染色体组成为XX,也会发育成雄蛙。也就说低等的脊椎动物染色体对性别的决定不是很强烈的。

一些物种的性别决定缺乏性染色体,在蚂蚁和蜜蜂中,性别决定于染色体的数目,而不是性染色体,雌性由受精卵发育而来,是二倍体;雄性个体在群体中的数目很少,是由未受精的卵细胞发育而来,是单倍体

大多数动物是雌雄异体的,即雌性个体和雄性个体彼此独立。很多植物也是雌雄异体,有雄株和雌株之分,一些植物如棕榈菠菜,具有XY性别决定系统;另外一些植物如草莓,具有ZW性别决定系统。

但是,并非所有种类都是两性分离的。绝大多数植物和少部分低等动物的个体可以既产生精子又产生卵子。这样的植物(玉米)成为雌雄同株,这样的动物(如蚯蚓)成为雌雄同体。雌雄同株的植物和雌雄同体的动物的所有个体都具有相同的染色体。

有的性别决定方式是环境因素。如鳄鱼等,它们的性别由孵化温度决定:高温为一种性别,低温为另一种。还有一种叫后螠的海生蠕虫,幼体自由生活,成熟前经过变态发育,掉落在海底的为雌性,掉落在雌性吻部则为雄性。

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