第十七章_性腺发育和性别决定
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2009年9月号生物的性别决定宝鸡职业技术学院基础部任立红[摘要]性别决定是生物的一种重要性状,主要指生物性腺的形成决定。
不同的生物性别决定的方式不同。
自然界大部分生物性别决定于性染色体,除此之外,染色体倍数、基因、外界环境也是某些生物性别决定的重要因素。
[关键词]性别决定染色体染色体倍数基因环境性别是生物的一种复杂性状。
性别决定是指雌雄异性的生物决定性别的方式,它有别于性别分化,具体是指决定性别发展趋势的内在因素和方式,即在各种因子的调控下性腺的形成。
性染色体、染色体倍数、基因等因素都可决定生物体的性别,对个别生物而言环境因素甚至是决定因素。
一、性别是由性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。
因不同的生物性染色体有差异,此种方式又分为四种。
1.XY型性别决定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。
人和其它哺乳动物、大部分的两栖类和爬行类动物、部分鱼类和昆虫、植物中的棕榈、菠菜、剪秋罗等都属于XY型。
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。
若是X精子与X卵子结合,则后代的性染色体为XX,发育为雌性;若是Y精子与X卵子结合,则后代的性染色体为XY,发育为雄性。
所以在这一类型中Y染色体起主导作用,不论X染色体有几条,只要存在一条Y染色体就发育为雄性。
1990年,辛克莱尔(Sinclair,A.H)等在前人工作的基础上发现在人和小鼠Y染色体的短臂上存在着性别决定基因,并在真兽亚纲中显示保守性。
根据其在染色体上的位置,命名为SRY(sex-determining region of the Y),近年来又克隆出一系列与性别分化有关的基因,但SRY是其中起主导作用的基因,因此携带此基因的Y染色体成为决定雄性性别的标志。
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一、哺乳动物的性别决定(1)初级性别决定:初级性别决定涉及性腺的决定。
哺乳动物性别决定严格地是染色体决定,通常不受环境的影响。
在大多数情况下,雌性是XX,而雄性是XY,每个个体至少必须具有一个X染色体。
(2)次级性别决定:次级性别决定涉及性腺之外的身体表型。
第二性征通常是由性腺分泌的激素决定的。
然而在缺少性腺的情况下,产生雌性的表型。
sry基因是人类睾丸决定因子基因。
二、果蝇的性别决定果蝇的性别决定是通过平衡X染色体上的雌性决定因子和常染色体(非性染色体)上的雄性决定因子实现的。
如果在二倍体的细胞(1X:2A)中只有一个X染色体,有机体为雄性;如果在二倍体细胞(2X:2A)中存在2个X染色体,则有机体是雌性。
因此,XO果蝇是不育的雄性。
三、线虫的性别决定秀丽线虫具有两种性别类型:雌雄同体和雄性。
自体受精几乎总是产生更多的雌雄同体,只有0.2%的后代是雄性。
然而这些雄性能与雌雄同体的交配。
另外,因为它们的精子具有超过内生雌雄同体精子的镜子优越性,由这样的交配产生的性别比率是大约50%的雌雄同体和50%的雄性。
在秀丽线虫中雌雄同体是XX,而雄性是XO。
四、爬行动物的性别决定虽然大多数蛇和蜥蜴的性别是在受精时由染色体决定的,但是大多数龟类和所有的鳄鱼种的性别是由受精后的环境决定的。
在这些爬行类中,在发育一定时期卵的温度是性别决定的决定因子,温度的微小变化能引起性别比率发生重大变化。
通常在较低温度下孵化的卵产生一种性别,而在较高温度孵化的卵产生另一种性别。
只有一个小的温度范围允许从相同的一窝卵中孵化出雄性和雌性二者。
xy染色体决定男女XY染色体决定男女引言:生物性别是人类和其他动物生殖系统的一个重要组成部分。
在人类中,生物性别主要通过XY染色体决定。
本文将从染色体结构和功能、性别决定机制、不同性别的生理差异以及染色体异常引发的性别问题等方面,探讨XY染色体是如何决定男女的。
一、染色体结构和功能染色体是一种存在于细胞核内的复杂结构,它是遗传信息的载体。
人类体细胞一般拥有23对染色体,其中22对是体染色体,另外一对则是性染色体。
性染色体又可以分为X染色体和Y染色体。
X染色体是较为大型的染色体,它携带了大量的基因信息。
在女性体细胞中,一般存在两个X染色体。
而男性体细胞中则同时拥有一个X染色体和一个较小的Y染色体。
二、性别决定机制性别的决定涉及到胚胎发育过程中的一系列遗传和生化事件。
在人类中,性别的决定主要是由XY染色体决定的。
当精子与卵子结合形成受精卵时,如果精子中携带的染色体是Y,那么受精卵中会产生一个XY的胚胎。
而如果精子中携带的是X染色体,那么受精卵则会形成一个XX的胚胎。
性别决定的关键在于SRY基因的存在。
SRY基因位于Y染色体上,它编码了一种叫做性别决定区Y蛋白的转录因子。
这种蛋白质可以影响胚胎发育过程中的性腺发育,从而决定胚胎的性别。
三、不同性别的生理差异在XY染色体决定的男性和XX染色体决定的女性之间,存在着许多生理差异。
1. 性腺发育:XY染色体决定的胚胎在发育过程中,性腺会演化为睾丸。
而XX染色体决定的胚胎的性腺则会发育为卵巢。
2. 激素分泌:男性和女性在激素分泌方面也有明显的不同。
男性主要分泌睾酮,而女性则主要分泌雌激素和孕激素。
3. 第二性征:男性和女性在第二性征方面也表现出不同特征。
例如,男性在青春期会出现阴毛和脸部绒毛的生长,声音变低,肌肉发育较为突出等。
而女性则会出现乳房发育、骨盆变宽、月经周期等特征。
四、染色体异常引发的性别问题尽管大多数人的性别是通过XY染色体决定的,但有时也会出现染色体异常引发的性别问题。
第十七章性腺发育和性别决定本章重重点难点:哺乳动物性腺发育哺乳动物性别决定性别决定:从生物育种学看,指有性繁殖生物中,产生性别分化,并形成种群内雌雄个体差异的机理。
细胞分化与发育上,由于性染色体上性别决定基因的活动,胚胎发生了雄性和雌性的性别差异。
从遗传学上看,则是在有性生殖生物中决定雌、雄性别分化的机制。
有关性别决定的研究历史20世纪初,Mendel定律重新发现(1900)、McClung发现性染色体(1902)、Stevens和Wilson在昆虫上发现了性染色体组成与性别的关系(male=XY or XO, female=XX)(1905),从而认识到遗传物质在性别决定中起重要作用。
20世纪50年代,确立了哺乳动物性别决定的两条规律:性腺的分化决定了性别的分化;Y 染色体决定雄性。
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,如很多爬行类动物);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。
年龄决定型(如鳝);鳝具有性逆转性,一生中先雌后雄。
从胚胎至性成熟期,即鳝鱼1--2冬龄,体长30厘米以下者一般为雌性。
雌鳝产卵后,进入雌雄间体期,这时鳝鱼无繁殖能力,并且性别较难鉴别。
随着年龄和体长的增加,雌性卵巢也逐渐变为精巢,过渡到雄性。
鳝鱼体长在50厘米以上者一般为雄性,而且终生为雄性性逆转:是指个体由一种性别转变成另一种性别的现象。
性逆转的动物主要是因为体内既有雄性生殖器官又有雌性生殖器官,只是一般会表现出一种,而当某些时候,被抑制的另一个器官被激发,从而显示另一种性别染色体数目决定型(如蜜蜂和蚂蚁);蜂王和工蜂都是雌性,是由受精卵发育而来,每个体细胞中含有32条染色体,两个染色体组,是二倍体;雄蜂个体在群体中的数目很少,是由未受精的卵细胞发育而来的,体细胞中含有16条染色体,一个染色体组,是单倍体。
性别决定(sex determination)是指细胞内遗传物质对性别的作用而言。