千奇百怪的性别决定方式

性别决定的几种方式

1. 染色体决定性别

在二倍体动物以及人的体细胞中，都有一对与性别决定有明显而直接关系的染色体叫作性染色体，其他的染色体通称为常染色体。有些生物的雄体和雌体在性染色体的数目上是不同的，例如，蝗虫的性染色体，即X染色体，在雌虫的体细胞里是一对形态、结构相同的染色体（可用XX表示），但雄虫的体细胞里却只有一条性染色体（可用XO表示）。另一些生物的雌体和雄体的每个体细胞里都有一对性染色体，但它们在大小、形态和结构上随性别而不同。例如，猪雄性体 细胞中是一对大小、形态、结构不同的性染色体，大的一条叫X染色体，小的一条叫Y染色体, 雌性的体细胞中是一对X染色体。

X、Y性染色体在形态和内容上都不相同，它们有同源部分也有非同源部分。同源部分和非同源部分都含有基因，但因Y染色体上的基因数目很少，所以，一般位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。

从进化角度看，性染色体是由常染色体分化来的，随着分化程度的逐步加深，同源部分则逐渐缩小，或Y染色体逐渐缩短，最后消失。例如，雄蝗虫的性染色体可能最初是XY型，在进化过程中，Y染色体逐渐消失而成为XO型。因此X与Y染色体愈原始，它们的同源区段就愈长, 非同源区段就愈短。由于Y染色体基因数目逐渐减少，最后变成不含基因的空体，或只含有一些与性别决定无关的基因，所以它在性别决定中失去了作用（如果蝇）。但是，高等动物和人类中随着X和Y染色体的进一步分化，Y染色体在性别决定中却起主要作用。

多数雌雄异体或异株的动植物，雌、雄个体的性染色体组成不同，它们的性别是由性染色体差异决定的。动物的性染色体类型分为两大类型。

（1）XY型

这一类型的动物雌性个体具有一对形态大小相同的性染色体，用XX表示；雄性个体则具有一对不同的性染色体，其中一条是X染色体，另一条是Y染色体，雄性个体的性染色体构型为XY,称为雄异配型。属这类性染色体的动物有大多数昆虫、圆虫、海胆、软体动物、环节动物、 多足动物、蜘蛛、若干甲壳动物、硬骨鱼、部分两栖动物、哺乳动物等。

此外，在一部分昆虫（如蝗虫）中，雌性个体的性染色体为XX,雄性个体只有一条X染色体，没有Y染色体，这类雄异配型动物的性染色体用X0表示。

（2 ）ZW型

这类动物与上述情况相反，雄性个体中有两条相同的性染色体，雌性个体中有两条不同的性染色体。因此，这类动物又称为雌异配型动物。为了与雄异配型动物相区别，这类动物的性染色体记为ZW型，雌性ZW,雄性ZZ,属于这一类型的动物有鸟类、鳞翅目昆虫、部分两栖类、爬行类及某些鱼类、在这类动物中，也有和雄异配型动物中类似的情况，雌性个体中不存在W染色体，这类雌异配型个体的性染色体记为ZO型。

无论属于哪种性染色体类型的动物，凡是异配性别个体（包括XY和ZW个体）均产生两种等比例的性染色体的配子，对于XY雄性而言，产生带X和Y染色体的两类精子，对于ZW雌性而言，产生带Z和W染色体的两类卵细胞；凡是同配性别的个体（包括XX和ZZ）只产生一种性染色体的配子。当精子和卵细胞随机结合时，形成异配性别和同配性别子代的机会相等，因而，动物群体中两性比例总是趋于1:1。

2. 染色体组倍数与性别

在膜翅目昆虫中的蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小蜂等中，其性别与染色体组的倍数有关，雄性为单倍体，雌性为二倍体。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵发育而成的，因而具有单倍体的染色体 数（n=16）。蜂王和工蜂是由受精卵发育成的，具有二倍体的染色体数（n=32）。在蜂类的性别决定中必定有某种与单倍体/二倍体的染色体安排有关联的机制存在。在寄生蜂的一个小茧蜂属中，也存在孤雌生殖的现象。这个属的雌蜂都是有20条染色体的二倍体，雄蜂都是冇10条染色体的单倍体。雌蜂源于受精卵，但雄蜂通常岀自未受精的卵。

3. 环境因子与性别决定

（1）爬行类的温度性别决定

大部分蛇类和蜥蜴类的性别是在受精时由性染色体决定的，但有一些龟瞥类和所有的鳄鱼的性别是由受精后的环境因子决定的。这些爬行类在某个发育时期内卵的温度是性别的决定因子。 稍稍改变温度，就会使性比发生急剧变化。当卵在22〜27 ℃孵化时，只产生一种性别；当卵在30 ℃以上的温度中孵化时，则产生另一种性别。只在很小的温度范围内同一批卵才会孵化出雌性和雄性两种个体。

（2 ）后螠的位置性别决定

海生蠕虫后螠雌虫体大，体形像一颗豆子，宽10cm，口吻很长，可达1m，远端分叉。雄虫很小，只有1〜3 mm长，生活在雌虫的子宫中，像一种寄生虫。这种蠕虫的性别完全是由机遇决定的。自由游泳的幼虫是中性的，如果落在海底就成为雌虫；如果由于机遇，也可能由于一种吸力，幼虫落在长长的口吻上，就会进入雌虫的口，游向子宫，发育成为一个共生的雄虫。雄虫生活在雌虫体内，使卵受精。把已经落在雌虫口吻上的幼虫移去，让它在离开雌性的情况下继续发育，则发育为间性。间性偏向雌性或雄性的程度取决于幼虫待在雌虫口吻上的时间的长短。

4. 动物激素与性别决定

“牝鸡司晨”现象是性反转的一个典型例子。一只母鸡原本能产蛋，后来突然停止产蛋，出现打鸣、羽毛艳丽等雄鸡的表征，甚至能和正常母鸡交配使后者产蛋并孵出小鸡。刘祖洞先生的研究表明，鸡的性染色体没有改变而只是性器官发生了改变，其实验证据如图2-8所示。

据分析，“牝鸡司晨”的原因是母鸡的卵巢因病退化，本来已经退化为痕迹状态的精巢又发育起来，产生了精子。实际上许多动物在胚胎时期都形成雌雄两种生殖腺，如果性染色体决定将来发育成雌性，它的雌性生殖腺就继续发育起来，并且产生雌性激素，促进雌性性征的发育，同时抑制雄性生殖腺的发育；如果性染色体决定将来发育成雄性，则结果相反。这就是说，在大部分脊椎动物里，虽然性别最初是由性染色体决定的，但是在性别发育的过程中还受到性激素的控制。

来源：人教版新教材必修2教师用书

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