中央獸醫研究所

[拼音]:xingbie jueding

[英文]:sex determination

決定生物體性別的機制。性染色體、染色體倍數、基因等因素都可決定生物體的性別;環境條件對性別有時也有一定影響。

性染色體決定性別

性別不同的生物的細胞中,有1條或1條以上與性別的發育特別有關的染色體稱性染色體,其餘的染色體稱為常染色體。同屬一對常染色體的兩條染色體,其大小、形態相同。性染色體在雌雄個體中則有差異,主要有2種類型:

(1)雄異配子型(XY型)。在二倍體生物中,雌性個體的一對性染色體的形態、大小相同,稱為 X染色體;雄性個體則1條與X染色體相同,另1條的形態、大小與X不同,稱為Y染色體。所以雌性個體(XX)產生1種含X染色體的配子,而雄性個體(XY)則產生含X染色體和含Y染色體的2種配子。含X染色體的雄配子與雌配子結合成XX合子,發育為雌性子代。含 Y染色體的雄配子與雌配子結合成XY合子,發育為雄性子代。屬於這種型別的生物有哺乳類動物(包括人類)、果蠅等雙翅目昆蟲以及植物中的大麻、菠菜、剪秋羅等。

(2)雌異配子型(ZW型)。與上述型別相反,雄性個體細胞中的性染色體形態、大小相同(ZZ),而雌性個體則不同(ZW)。屬於這一型別的生物有鳥類、鱗翅目昆蟲(如家蠶)和某些魚類、兩棲類、爬行類以及植物中的草莓等。

此外,還有一些衍生型別。有的物種雄體缺失Y染色體(如蝗蟲),稱為XO型;有的物種雌體缺失W染色體,稱為ZO型,其性質仍分別屬於雄或雌異配子型。

在性染色體數目發生異常時,性別決定機制受到干擾,出現性別畸形。例如人類正常女性和男性分別為XX和XY,如出現XXY或XYY等異常,則外表都像男性;出現XO的異常,則外表像女性。這3種人都不育,並表現智力愚鈍等缺陷。

染色體倍數決定性別

由正常受精卵發育的二倍體為雌性個體,未受精的卵發育的單倍體為雄性個體。如蜜蜂、螞蟻等。

對果蠅的研究表明,性別除決定於性染色體外,還常與常染色體有關。個體的性別決定於二者的比率,如表。由此說明,X染色體帶有發育雌性的基因,常染色體帶有發育雄性的基因,兩種基因作用的平衡關係決定個體的性別。Y染色體上不帶有影響性別的基因,但影響育性。

基因決定性別

石刁柏的性別由單基因決定,雄性對雌性是顯性。玉米的性別與bs和ts2個基因有關:純合的bs bs植株不發育雌穗,成為雄株;純合ts ts植株的雄花序結實,成為雌株。

環境影響性別發育

後縊蟲的性別決定於生活環境中的化學刺激。幼蟲著生在雌蟲吻部,發育成雄蟲,在海水中自由生活則發育成雌蟲。如果幼蟲一個時期著生在雌蟲吻部,以後離開吻部自由生活,則發育成中間性。可能雌蟲吻部含有某種激素,對幼蟲的性別發育能產生強烈的影響。在植物中,也曾出現延長或縮短日照改變大麻性別的事例。