2021-01-07 10:14:30

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性别决定是男女性别由性染色体的不同组合而决定。人类细胞中,共有46条染色体,即23对。其中,22对是男女都有的,称常染色体,1对是在男性和女性中不同的,称性染色体。1905年,美国的细胞学家威尔森等人发现,女性的性染色体为xx,男性的性染色体为xY。当女性的卵母细胞经过减数分裂后,就只有x一类的性染色体卵子;而男性的精母细胞经过减数分裂后,则产生两类精子:一类含有x性染色体精子,另一类则含有Y性染色体精子。受精时,如果含x性染色体的精子与卵结合,则成为xx核型的受精卵,它将来发育成为女性;如果含Y性染色体的精子与卵结合,则成为xY核型的受精卵,它将来发育成为男性。由此可见,人类的性别就是在受精时的一刹那时间内,由性染色体的不同组合而决定的。

基本信息

  • 中文名称

    性别决定

  • 外文名称

    sex determination

  • 物质基础

    受精卵的染色体组成

  • 涉及科目

    生物学

折叠 编辑本段 简介

性别决定(sex determination)是指细胞内遗传物质对性别的作用而言。受精卵的染色体组成是性别决定的物质基础。

折叠 编辑本段 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,如蛙、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。

折叠 编辑本段 性别决定类型

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。

1.1XY型性别决定

箭头指性染色体,大的X,小为Y箭头指性染色体,大的X,小为Y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。

1.2 ZW型性别决定

ZW型性别决定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。

1.3 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。

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。

2 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。若整个幼虫期以蜂王浆为食,幼虫发育成体大的蜂王。若幼虫期仅食2~3天蜂王浆,则发育成体小的工蜂。单倍体雄蜂进行的减数分裂十分特殊,减数分裂第一次,出现单极纺锤体,染色体全部移向一极,两个子细胞中,一个正常,含16个染色体(单价体),另一个是无核的细胞质芽体。正常的子细胞经减数第二次分裂产生两个单倍体(n=16)的精细胞,发育成精子。膜翅目昆虫中的蜜蜂、胡蜂、蚂蚁等都属于此种类型。

3 环境条件决定性别

有些动物的性别,靠其生活史发育的早期阶段的温度、光照或营养状况等环境条件来决定的。比如:海生蠕虫后螠,是一种环节动物,成熟雌虫将卵产在海水中,刚发育的幼虫没有性分化,之后自由生活的幼虫将落入海底,发育成雌虫,但是如果有机会落到雌虫的口吻上,很快下滑经内壁进入子宫发育成雄虫。如果把已经落在雌虫口吻上的幼虫移去,让其继续自由生活,就发育成中间性,畸形程度视呆在雌虫口吻上时间的长短;许多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,低感染率时营养条件好,发育成的成体基本上都是雌性,而高感染率时,营养条件差,发育成的成体通常都是雄的;大多数龟类无性染色体,其性别取决于孵化时的温度。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℃以下孵化则几乎全为雌性,高于32℃时雄性则占多数;我国特产的活化石扬子鳄,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,则可产生较多的雄性。

4 基因决定性别

某些植物既可以是雌雄同株,也可以是雌雄异株,这类植物的性别往往是靠某些基因决定的。如葫芦科的喷瓜,决定性别的是三个复等位基因,即aB、a+、ab;其显隐关系为aB>a+>ab。aB基因决定发育为雄株;a+基因决定雌雄同株;ab则决定发育为雌株。性别的类型有5种基因型所决定:aBa+和aBab为雄株;a+a+和a+ab为雌雄同株;abab为雌株;纯合的aBaB不存在,因为雌性个体不可能提供aB配子。玉米也可因为2对基因的转变,引起雌雄同株和雌雄异株的差异。(为防止词条有广告信息报错,这里将d变换为b)

5 性反转现象

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。鱼类的性反转是比较常见的,如黄鳝的性腺,从胚胎到性成熟是卵巢,只能产生卵子。产卵后的卵巢慢慢转化为精巢,只产生精子。所以,每条黄鳝一生中都要经过雌雄两个阶段。成熟的雌剑尾鱼会出其不意地变成雄鱼,老的雌鳗鱼有时转变成雄鱼。鸡也有"牝鸡司晨"现象,且可用激素使性未分化的鸡胚转变性别。

折叠 编辑本段 性别比例

根据性别决定的原理,如果性别只受染色体控制,且不存在孤雄或孤雌生殖,那么后代的性别比例都是1∶1,如果存在孤雄或孤雌生殖则两说了;但如果性别受其他因素,诸如温度、化学物质、卵子是否受精等因素,那么雌雄比例不确定。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。

现以人的性别决定为例来说明XY型性别决定的情况。

人的性别决定方式为XY型,女性个体的一对性染色体是同型的,即XX;男性个体的一对性染色体是异型的,即XY。

从某种意义上说,性别也是按孟德尔方式遗传的,1:1的性别比例是一种测交的结果,这意味着某一性别(例如哺乳动物的雌性)是纯合体,而另一性(如雄性)是杂合体。

根据基因的分离规律,男性个体的精母细胞在经减数分裂形成精子时,可以同时产生含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子,并且这两种精子的数目相等;女性个体在卵原细胞经减数分裂形成卵细胞过程中,只产生一种含X染色体的卵细胞。

受精作用发生时,因为精子、卵细胞的融合是随机进行的,因此形成两种类型(就性染色体的组合而言)的受精卵,即:将来发育为女性个体,含XX性染色体的受精卵;和将来发育为男性个体,含XY性染色体的受精卵,且这两种受精卵的比例为1:1,即女性个体与男性个体的数量比为1:1。

下面说明ZW型性别决定的情况。

ZW型性别决定方式和XY型性别决定方式正好相反。属于ZW型性别决定的生物,雌性个体的体细胞中,含有两个异型性染色体,用ZW表示,它产生两种数量相等的卵细胞,即Z型卵细胞:W型卵细胞为1:1;雄性个体所含的性染色体为同型性染色体,用ZZ来表示,它只产生一种精子,即Z型精子。在受精过程中,两种配子融合是随机的,这样就使其产生的后代中,雄性个体和雌性个体的数量比同样也是1:1。

折叠 编辑本段 关于性别

雌雄性别是生物界最普遍、最引人注意的现象之一。大多数生物特别是高等动物雌雄间的差异非常明显,这种差异表现在许多性状上。在植物界,雌雄性别差异不像动物那样明显,雌株和雄株的差异多表现在花器上,有些低等生物雌雄性仅表现在生理差异上,而在外形上却完全相同。因此,性别现象是一种很复杂的现象。

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和第二性征。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。

折叠 编辑本段 物种差别

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。

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细胞分化与发育

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