性別決定

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sex determination

首先:性別是什麼?性別是雌雄性的性狀差別。這個性狀包括內在的和外在的兩個方面,也就是通常性的第一性徵第二性徵。第一性徵先出現,主要表現為內在性狀特徵,比如精巢睾丸),生殖器官等;第二性徵是在第一性徵的基礎之上衍生來的,後出現,主要表現為外在的性狀特徵,比如男性的鬍鬚,女性的乳房,公雞的漂亮羽毛,孔雀的屏狀尾巴。  

目錄

決定方式

性別的決定方式很多種:有環境決定型(溫度決定,如很多爬行類動物);有年齡決定型(如鱔);有染色體數目決定型(如蜜蜂螞蟻);有染色體形態決定型(本質上是基因決定型,比如人類和果蠅等XY型、矢鵝和蛾類等ZW型)等等。以下細說染色體形態決定型。

性別決定是指雌雄異性的動物決定性別的方式。性別是由染色體決定的。染色體分為兩類:一類是與性別決定無關的染色體稱為常染色體,另一類是與性別決定有關的染色體稱為性染色體。性染色體一般是1對,而常染色體為n-1對。

性別決定的方式有四種:  

XY型

一種是XY型性別決定,特點是雌性動物體內有兩條同型的性染色體XX,雄性個體內有兩條異型的性染色體XY,如哺乳動物、果蠅等。減數分裂之後,每個配子具有一套單倍體數目的常染色體和一條性染色體。卵子中的性染色體都是X,而在精子中性染色體可能為X,也可能為Y,比例為1∶1。精子中的性染色體決定後代性別。在1990年,一個國研究小組發現Y染色體短布尚的SRY(sex-determining region of the Y)基因在男性睾丸形成過程中起關鍵作用,失去這個基因,個體將發育出卵巢而不是睾丸。  

ZW型

第二種性別決定的方式是ZW型,特點是雌性動物體內有兩條異型的性染色體ZW,雄性個體內有兩條同型的性染色體ZZ,如蝴蝶、魚和鳥類等。性別有卵子中所帶有的性染色體是Z還是W決定  

XO型

第三種性別決定方式是XO型,O代表缺少一條性染色體,雌性具有兩條X染色體(XX),而雄性只有一條X染色體,其基因型為XO,雄性產生兩種配子:具有一條X染色體,或者沒有性染色體,精子在受精過程中決定子代的性別。  

ZO型

第四種性別決定方式是ZO型,雄性有兩條Z染色體(ZZ),而雌性只有一條Z染色體(ZO)。

XO和ZO型性別決定方式分別是XY和ZW型性別決定方式的特殊形式。

根據性別決定的原理,不論是哪種性別決定方式,後代的性別比例都是1∶1。性別決定發生在受精的過程中,受精作用一經完成,性別也就決定了。

哺乳動物的性別主要取決於體內性染色體的組成,環境對性別的決定幾乎沒有影響。但在低等一些的動物體內,如兩棲類、爬行類等,性別的決定除與性染色體組成有關外,與環境的變化有一定的關係。如青蛙等低等脊椎動物,即使性染色體組成為XY,但在溫度較高的環境中也會發育成雌蛙,在溫度較低的環境中,即使性染色體組成為XX,也會發育成雄蛙。也就說低等的脊椎動物染色體對性別的決定不是很強烈的。

一些物種的性別決定缺乏性染色體,在螞蟻和蜜蜂中,性別決定於染色體的數目,而不是性染色體,雌性由受精卵發育而來,是二倍體;雄性個體在群體中的數目很少,是由未受精的卵細胞發育而來,是單倍體

大多數動物是雌雄異體的,即雌性個體和雄性個體彼此獨立。很多植物也是雌雄異體,有雄株和雌株之分,一些植物如棕櫚菠菜,具有XY性別決定系統;另外一些植物如草莓,具有ZW性別決定系統。

但是,並非所有種類都是兩性分離的。絕大多數植物和少部分低等動物的個體可以既產生精子又產生卵子。這樣的植物(玉米)成為雌雄同株,這樣的動物(如蚯蚓)成為雌雄同體。雌雄同株的植物和雌雄同體的動物的所有個體都具有相同的染色體。

有的性別決定方式是環境因素。如鱷魚等,它們的性別由孵化溫度決定:高溫為一種性別,低溫為另一種。還有一種叫後螠的海生蠕蟲,幼體自由生活,成熟前經過變態發育,掉落在海底的為雌性,掉落在雌性吻部則為雄性。

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