四種常見的性別決定方式
作者:秋水仙素 日期:2009-03-13
性別決定是指雌雄異性的動(dòng)物決定性別的方式。性別是由染色體決定的。染色體分為兩類:一類是與性別決定無關(guān)的染色體稱為常染色體,另一類是與性別決定有關(guān)的染色體稱為性染色體。性染色體一般是1對(duì),而常染色體為n-1對(duì)。
性別決定的方式有四種:
一種是XY型性別決定,特點(diǎn)是雌性動(dòng)物體內(nèi)有兩條同型的性染色體XX,雄性個(gè)體內(nèi)有兩條異型的性染色體XY,如哺乳動(dòng)物、果蠅等。減數(shù)分裂之后,每個(gè)配子具有一套單倍體數(shù)目的常染色體和一條性染色體。卵子中的性染色體都是X,而在精子中性染色體可能為X,也可能為Y,比例為1∶1。精子中的性染色體決定后代性別。在1990年,一個(gè)英國(guó)研究小組發(fā)現(xiàn)Y染色體短布尚的SRY(sex-determining region of the Y)基因在男性睪丸形成過程中起關(guān)鍵作用,失去這個(gè)基因,個(gè)體將發(fā)育出卵巢而不是睪丸。
第二種性別決定的方式是ZW型,特點(diǎn)是雌性動(dòng)物體內(nèi)有兩條異型的性染色體ZW,雄性個(gè)體內(nèi)有兩條同型的性染色體ZZ,如蝴蝶、魚和鳥類等。性別有卵子中所帶有的性染色體是Z還是W決定。
第三種性別決定方式是XO型,O代表缺少一條性染色體,雌性具有兩條X染色體(XX),而雄性只有一條X染色體,其基因型為XO,雄性產(chǎn)生兩種配子:具有一條X染色體,或者沒有性染色體,精子在受精過程中決定子代的性別。
第四種性別決定方式是ZO型,雄性有兩條Z染色體(ZZ),而雌性只有一條Z染色體(ZO)。
XO和ZO型性別決定方式分別是XY和ZW型性別決定方式的特殊形式。
根據(jù)性別決定的原理,不論是哪種性別決定方式,后代的性別比例都是1∶1。性別決定發(fā)生在受精的過程中,受精作用一經(jīng)完成,性別也就決定了。
哺乳動(dòng)物的性別主要取決于體內(nèi)性染色體的組成,環(huán)境對(duì)性別的決定幾乎沒有影響。但在低等一些的動(dòng)物體內(nèi),如兩棲類、爬行類等,性別的決定除與性染色體組成有關(guān)外,與環(huán)境的變化有一定的關(guān)系。如青蛙等低等脊椎動(dòng)物,即使性染色體組成為XY,但在溫度較高的環(huán)境中也會(huì)發(fā)育成雌蛙,在溫度較低的環(huán)境中,即使性染色體組成為XX,也會(huì)發(fā)育成雄蛙。也就說低等的脊椎動(dòng)物染色體對(duì)性別的決定不是很強(qiáng)烈的。
一些物種的性別決定缺乏性染色體,在螞蟻和蜜蜂中,性別決定于染色體的數(shù)目,而不是性染色體,雌性由受精卵發(fā)育而來,是二倍體;雄性個(gè)體在群體中的數(shù)目很少,是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來,是單倍體。
大多數(shù)動(dòng)物是雌雄異體的,即雌性個(gè)體和雄性個(gè)體彼此獨(dú)立。很多植物也是雌雄異體,有雄株和雌株之分,一些植物如棕櫚、菠菜,具有XY性別決定系統(tǒng);另外一些植物如草莓,具有ZW性別決定系統(tǒng)。
但是,并非所有種類都是兩性分離的。絕大多數(shù)植物和少部分低等動(dòng)物的個(gè)體可以既產(chǎn)生精子又產(chǎn)生卵子。這樣的植物(玉米)成為雌雄同株,這樣的動(dòng)物(如蚯蚓)成為雌雄同體。雌雄同株的植物和雌雄同體的動(dòng)物的所有個(gè)體都具有相同的染色體。
有的性別決定方式是環(huán)境因素。如鱷魚等,它們的性別由孵化溫度決定:高溫為一種性別,低溫為另一種。還有一種叫后縊的海生蠕蟲,幼體自由生活,成熟前經(jīng)過變態(tài)發(fā)育,掉落在海底的為雌性,掉落在雌性吻部則為雄性。