发育环境与动物性别分化论文
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环境与动物性别分化摘要：从低等到高等，生物个体的表型由基因和环境共同决定。
性别控制是人类很早就关心的研究领域,，基因决定的性别分化已被研究的比较彻底，而环境因素对动物性别发育的影响还有待更多的探究，并且是较新研究较热的领域。
通过查找一些资料和文献，此综述概括了一些内外环境因素对动物性别分化的影响，内环境有激素、受精时间、精子；外环境有温度、产前压力、疾病。
随着科技的发展和研究的深入，环境与性别的关系将会得到更明确的阐明。
关键词：内环境外环境动物性别分化引言：胚胎学的研究证明，早期的胚胎在性别上无雌雄之分，其性腺是中性生殖腺。
中性生殖腺来源于生殖嵴，生殖嵴继续发育形成皮层和髓层两个区，之后中性生殖腺是向雄性还是向雌性分化，取决于髓层还是皮层的优先启动。
如果髓层优先发育，皮层就退化，进而形成睾丸，同时，睾丸中曲精细管内的间质细胞产生大量雄性激素，促进原生殖管道和外生殖器向雄性方向衍变。
如果髓层不能优先启动，皮层就继续发育，进而形成卵巢，并分泌雌性激素，促进雌性生殖器的进一步发育。
髓层或者皮层的优先启动取决于胚胎性别的遗传基础，即性别决定。
性别决定是性别分化的基础，性别分化是性别决定的必然发展和体现。
性别分化是指受精卵在性别决定的基础上，进行雄性或雌性性状分化和发育的过程，这个过程和环境具有密切关系。
当环境条件符合正常性分化的要求时，就会按照遗传基础所规定的方向分化为正常的雄体或雌体；如果不符合正常性分化的要求时，性分化就会受到影响，从而偏离遗传基础所规定的性分化方向。
内外环境条件对性别分化都有一定影响。
1 内环境由于大多数受精卵在体内发育，所以内环境与动物的发育密切相关，包括性别的分化。
这里简要的讲诉了激素、受精时间、精子对动物后代性比的影响。
1.1 激素高等动物中性腺分泌的性激素对性别分化的影响非常明显。
第二性征（副性征）一般都是在性激素的控制下发育起来的，第一性征(如睾丸和卵巢)的发育，也受性激素的直接影响。
激素在个体发育中的作用发生越早，对性别的影响也就越大。
ZHANG Li，DU Wei Hua在体外受精的条件下研究了生殖激素对于小鼠胚胎性别的影响【1】。
按照传统的遗传定律，后代雌雄比接近1:1，而研究表明当17β-E2浓度达到70 pg/mL，孕酮浓度达到99 pg/mL时，后代雌雄比偏离正常的1:1，并且偏向雄性。
而另一种激素卵泡刺激素对胚胎性别分化没有影响。
人们普遍认为母亲支配的优势和良好条件对子代性比有影响，但Grant VJ研究表明关键因素可能是雌性的睾丸激素【2】，当雌性在应对环境压力时，睾丸激素升高，后代性比偏离1:1。
1.2 受精时间哺乳动物中，受精作用发生的时间可能会影响后代的性比。
Gutierrez-Adan A等人探究并证实了羊排卵前和排卵后受精可以改变后代性比【3】。
排卵前5h受精的母羊后代雌性多些，而排卵后5h受精的母羊后代雄性多一些。
说明受精时间可能会会影响X与Y染色体相互作用的机会。
但这并不是绝对的，Dimitrios Rizos 等人研究表明，配子相互作用的时间和相互作用时卵子的成熟情况能够影响早期卵裂情况，但并不影响小牛胚胎的性比例【4】。
说明影响哺乳动物后代性比的环境因素是多方面的，而个体与个体间存在差异。
1.3 精子哺乳动物中，精子和卵子结合成受精卵，接着发育为新的生命，此过程的机制复杂多样。
不难猜想后代性别的分化应该和精子卵子都有关。
Fernandez-SantosMR指出，精力旺盛繁殖能力强的红雄鹿子代能产更多的雄鹿【5】。
说明雄性的繁殖力和后代雄性的比例呈正相关。
并且形态正常的精子（一个雄性繁殖力的主要决定因素）的百分比与雄性后代呈正相关。
若精子形态发生异常，后代雄性比例会有所下降。
这也说明哺乳动物雄性可能很大程度上决定后代出生时的性比。
2 外环境多变的外界环境会直接或间接的影响动物的发育，对其分化方向产生影响。
这里简要介绍温度、产前压力、疾病对后代性比的影响。
2.1 温度温度是影响性别分化起主导作用的因素之一。
在低等生物、鱼类、两栖类中，温度影响性别分化较为常见，比如青鳉中，有两个主要的性别决定基因DMY/DMRT1bY和DMRT1的表达受温度影响【6】。
在XY基因型的雄性中，性别分化不受低温或高温的影响，相比之下，胚胎发育5—6阶段的XX基因型雌性，在27℃以上性反转比例增加，而到34℃时性反转比例为100%。
而当胚胎发育到36阶段以后，温度对性别的影响较小，说明高温会诱导雌性DMRT1基因表达。
再比如说孵化早期的雏鸭，当温度升高时，雄性比例升高，雌性比例减少【7】。
当孵化温度从36.3℃到37.3℃时，雌性比例最大，从37.8℃到39.3℃时，雄性比例占的多。
在高等生物中，也存在类似的现象，在一项新的研究中，Y an-Hong Gu, Tadaaki Kato证明了季节性差价对先天性甲状腺功能减退（CH）有影响【8】。
对1994—2003的1586例CH人群分析得出，女性与男性的比例为1.25，而日本的整个人口中，女性与男性比例为0.95。
说明CH对性别有影响，女性比例较高，而CH 又与环境温度有关，间接说明环境温度对性别分化有影响。
2.2 产前压力胎儿在母体子宫中发育，因此自然想到母亲会对胎儿的发育有直接影响。
比如说子宫内环境，怀孕期间是否吸烟饮酒，母亲的教育、情绪等。
Melissa Hines 和Katie J. Johnston等人研究得出产前压力对性别发育有影响【9】。
有产前压力，男性后代会表现出女性化特点，而女性后代正好相反，这些看起来和性激素作用差不多，因此认为在发育的关键阶段，压力影响这些激素的水平。
2.3 疾病怀孕期间母亲是否患病对后代性别的分化有影响。
Kankova S, SulcJ,NouzovaK, 等人发现弓形体病的女性更容易生男孩【10】。
弓形虫寄生在母体血液中，一般来说，3个孩子出生，有一个是男孩，而得弓形体病的女性后代男孩比例升高，3个孩子出生有2个是男孩。
对于这种现象的解释，可能是弓形体病对免疫系统的抑制作用。
而对于得乳腺癌及其他内分泌相关的癌症的母亲来说，生男孩的比例和诊断时母亲的年龄有关【11】，45岁之前诊断后代男女比例为0.537，而在45岁之后男女比例为0.512。
3 研究展望随着人们对动物发育机制研究的深入，认识由浅入深。
影响动物性别分化的环境因素是多种多样的，但随着科技的进步和人们不断的实践探索，相信其中的奥秘将会在不久的将来被阐明。
参考文献：【1】ZHANG Li，DU Wei Hua， CHEN Hong， ZHAO Jin Hong，IMPACT OF REPRODUCTIVE HORMONE ON MOUSE EMBRYO SEXES，2006-06-01【2】Grant VJ 2007 Could maternal testosterone levels govern mammalian sex ratio deviations? Journal of Theoretical Biology 246 708–719. 【3】Gutierrez-Adan A, Granados J, Garde JJ, Perez-Guzman M, Pintado B, De la Fuente J. Relationship between sex ratio and time of insemination according to both time of ovulation and maturational state of oocyte Zygote, 1999, 7(1): 37―43【4】Dimitrios Rizos , Pablo Bermejo-Alvarez, Alfonso Gutierrez-Adan , Patrick Lonergan ,,Effect of duration of oocyte maturation on the kinetics of cleavage, embryo yield and sex ratio in cattle Reproduction, Fertility and Development 20(6) 734–740 Published online: 9 July 2008【5】Fernandez-SantosMR,EstesoMC,GarciaAJ,Roldan ER & Garde J 2006 Male fertility and sex ratio at birth in red deer.Science 314 1445–1447. 【6】Hattori RS, Gould RJ, Fujioka T,Temperature-Dependent Sex Determination in Hd-rR Medaka Oryzias latipes: Gender Sensitivity, Thermal Threshold, Critical Period, and DMRT1Expression Profile，Sex Dev 2007;1:138–146 (DOI: 10.1159/000100035)【7】XIAO Tian-Fang,LU Hui-Ming，Effects of different incubation temperatures on the secondary sex ratio and hatchability of muscovy，CNKI:SUN:ZGTN.0.2005-04-006【8】Yan-Hong Gu, Tadaaki Kato, Shohei Harada，Seasonality in the Incidence of Congenital Hypothyroidism in Japan: Gender-Specific Patterns and Correlation with Temperature，September 2007, 17(9): 869-874.doi:10.1089/thy.2006.0317.【9】Melissa Hines,*,†,1 Katie J. Johnston,* Susan Golombok,*,John Rust,‡ Madeleine Stevens,* Prenatal Stress and Gender Role Behavior in Girls and Boys: A Longitudinal, Population Study Hormones and Behavior 42, 126–134 (2002) doi:10.1006/hbeh.2002.1814【10】Kankova S, Sulc J,NouzovaK, FajfrlikK, FryntaD&Flegr J 2007aWomen infected with parasite Toxoplasma have more sons. Naturwissenschaften 94122–127.【11】JamesWH 2006c Sex ratios of offspring of patients with breast cancer and other endocrine related cancers. International Journal of Cancer 119 2710–2711.。
