关于“牝鸡司晨”的生物伴性遗传问题

问题:“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡,以后却变成了公鸡,长出了公鸡的羽毛,发出了公鸡的啼声.从遗传的物质基础和性别控制的角度,出现这种原因的可能是因为什么呢?鸡是ZW型性别决定,公鸡是ZZ,母鸡是ZW.如果一只母鸡性反转成公鸡,这只公鸡和母鸡交配,后代的性别会是怎么样的?

答案：性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是某种环境因素，使性腺出现反转现象的缘故。子代雌雄之比是2∶1。

解析：公鸡（实际染色体没变，仍为母鸡的ZW）×母鸡（ZW）→1ZZ（♂）：2ZW（♀）：1WW（不能发育）=2ZW（♀）：1ZZ（♂）原来，鸡早期胚胎中具有雌雄两种原始性腺，不过在个体发育过程中只有一种性腺得到发育，另一种性腺的发育则受到抑制；如果一只正在发育小母鸡的卵巢由于患 病或其它原因，不能再产生雌性激素来抑制其精巢的发育，精巢就会重新发育起来，并产生出雄性激素使原来的母鸡呈现出公鸡的特征，这一现象称为“性反转”。 据报道：有一只发生了“性反转”的母鸡，不仅能打呜，甚至还与正常母鸡交配产生了后代，后代中雌雄比例为2:1，这一比例与遗传规律是相符的(ZW×ZW→1ZZ：2ZW：1WW，而WW受精卵不能发育)，说明了鸡的“性反转”所改变的只是表现型，而不是基因型。

1 性反转

是指有功能的雄性或雌性个体转变成有功能的反向性别个体的现象。性反转只发生在生殖腺性别水平 以及由此引起的表型性征的变化，而不涉及染色体性别。哺乳类生殖腺性别一经确定，则是永久性的，而且在生殖腺中生殖细胞只能朝向性染色体所决定的性别发 育。因此在哺乳类中至今未发现过具有功能的性反转。但鱼类、两栖类则可出现有功能的性反转。引起性反转的因素很多，如动物的生理状态，外界环境以及激素处 理等。某些鱼类也可在正常情况下出现雌雄同体以及自发性反转。雌雄同体的个体具有两个类型的性器官，其发育可先后交替，即“先雄后雌”或“先雌后雄”，后 者更常见，如黄鳝。环境因子可诱导性反转。例如从一种群内部去掉雄鱼，能促使雌鱼变成雄鱼并产生正常的精子。注射睾酮可模拟这种性反转。 

低温可以抑制某些蝌蚪性腺的髓质发育，从而诱导雌性的分化；高温抑制皮质，使遗传型雌性的性腺逐渐变为睾丸。 

南非爪蟾孵化后的一定时期,在雌激素处理下,可使雄蟾发生完全、持久的性反转，成为能生育的雌蟾。但这样的雌蟾与ZZ雄蟾交配，所得后代均为雄性，说 明性反转实际上只涉及表型性别的转变，而染色体性别并未改变,仍然为ZZ型。雄性激素对异配性别的雌体胚胎,没有性反转作用。 

鸟类在自然或实验的条件下也可出现性反转。鸟类雌性生殖腺发育不对称，即只有左侧卵巢发育，并具功能；右侧卵巢保持在原基状态。如果雌鸡左侧卵巢发生 病变受到损坏，则右侧未分化的卵巢便转变为睾丸，从而变成能生育的雄鸡，出现“牝鸡司晨”的现象。如果在孵化的早期阶段，用雌激素处理鸡胚，可引起遗传学 上本为雄性的胚胎出现不同程度的雌性发育。但这种性反转不是永久性的。 

许多无脊椎动物,雌雄同体的状态可以持久存在。年龄、食物的改变以及水温的变化，都可以引发完全的性反转。如一种丹螺的幼体落在雌性成体壳上时发育为雄体。如果雄体壳上有其他幼虫着落时，下面的雄体转变为雌体，上面的幼体发育为雄性。

2 鸡的生殖系统 

鸡的生殖系统不同于胎生哺乳动物。公鸡的睾丸、附睾在腹腔内，交配器官是退化了的生殖突起，精子头部是长锥形。精子能在母鸡输卵管里的精子腺窝中生存达24天，并具有受精能力。母鸡能每隔25小时左右排卵一次，只有左侧卵巢和输卵管发育，受精卵排出母鸡体外后未达到孵化临界程度（24℃）会暂停发育。

3 公鸡的生殖系统 

公鸡的生殖系统由睾丸、附睾、输精管和交媾器组成。人工授精人员最需要了解的是公鸡的交媾器的构造。公鸡没有像哺乳动物一样的阴茎，但有一个包括乳嘴、腺管体，阴茎和淋巴襞四部分组成的交媾器。交媾器位于泄殖腔腹侧，平时全部隐藏在泄殖腔内。性 兴奋时，腺管体、阴茎和淋巴襞中的淋巴管相互连通，淋巴襞勃起、淋巴液流入阴茎体内使其膨大，并在中线处形成一条加深的纵沟，位于中线前端的正中阴茎体 （中央白体）也因淋巴液的流入而突出于正前方，此时整个阴茎自肛门腹侧推出并插入母鸡泄殖腔。正中阴茎体为一圆形突起。 

4 母鸡的生殖系统 

母鸡生殖系统由卵巢和输卵管两大部分组成，通常只有左侧的卵巢和输卵管发育完全并且有生殖功能。输卵管由喇叭部、膨大部、峡部、子宫部、以及阴道部等构成。母鸡的外生殖器阴道口和排粪口、排尿口共同开口于肛门，称为泄殖腔。 

鸡的生殖系统构造有别于哺乳动物。无论公鸡、母鸡的性器官均有不明显、隐避的特点，因此我们应熟悉其构造，为人工授精的实际操作打下基础。 

5 鸡受精的过程 

无论自然交配或人工授精，精子会很快沿输卵管上行并达到喇叭部的精窝内。如果交配（或人工输精）后输卵管内没有蛋，精子到达喇叭部只需30分钟左 右。当卵子进入到喇叭部时，一般经过15分钟左右即会有3-4个精子进入卵黄表面的胚珠区，但只有一个精子能与卵细胞结合而受精。其实公鸡一次交配能射出 的精子数量一般在15-80亿之间，大量的精子牺牲在征途中。据大量实验测定，精子数量不低于1亿个，同样能达到良好的受精率，人工授精正是基于此而提高 了种公鸡的利用率。当喇叭部有新老精子共存时，新精子的活力则大于老精子，受精的机会也多于老精子..所以最高的受精率通常出现在开配后的第三天。

来自：郭玉海新浪博客