大多數生物特別是高等生物的雌雄性別分化很明顯。生物的性別主要是由細胞核內的遺傳物質決定的。不同的生物,其性別決定的方式也不同,通常包括性染色體決定型、染色體組倍性決定型、基因差異決定型等類型。
一.性染色體決定型
多數雌雄異體或異株的動植物,雌雄個體的性染色體組成不同,它們的性別由性染色體差異決定,如ZW型、XY型、XO型、ZO型(如下表)。
類型 雌性染色體組合 雄性染色體組合 舉例 XY型 XX XY 全部哺乳動物、大部分兩棲爬行類、部分魚類、昆蟲、植物中的女婁菜等 ZW型 ZW ZZ 鳥類、某些兩棲爬行類及魚類、鱗翅目昆蟲和委陵菜屬中的金露梅等 XO型 XX XO 蝗蟲、蟋蟀、蟑螂等直翅目昆蟲及苦草、秦椒 ZO型 ZO ZZ 部分雙翅目和鱗翅目昆蟲
XY型性別決定型生物的性染色體在形態上差別很大,其中一條稱為X染色體,另一條稱為Y染色體。在XY型生物中,由于雌性個體僅產生X一種配子,因而稱雌性個體為同配性別,而雄性個體能產生X和Y兩種配子,因而稱雄性個體為異配性別。
ZW型性別決定型生物與XY型相反,雄性為同配性別,性染色體是同型的,用ZZ表示;雌性為異配性別,用ZW表示。即雄性個體僅產生Z一種配子,因而雄性個體為同配性別,而雌性個體能產生Z和W兩種配子,因而雌性個體為異配性別(如下圖)。
在蝗蟲、蟋蟀、蟑螂等直翅目昆蟲中,雌性個體性染色體是成對的,為XX型,而雄性個體則僅有一條X染色體,為XO型。因此,雌性個體所產生的配子只有一種,即X,而雄性個體產生X和O兩種配子,O是指不含性染色體的配子。類似的情況在部分雙翅目和鱗翅目昆蟲中也存在,只是這種類型雄性個體性染色體是成對的,為ZZ型,而雌性個體缺少一條染色體,為ZO型。因此雄性個體所產生的配子只有一種,即Z,而雌性個體產生Z和O兩種配子(如下圖)。
二.染色體組倍性決定型
三.基因差異決定型
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另外,葫蘆科的噴瓜的性別也是由性別決定基因控制的。最近的研究表明,對人類來說,決定男性性別的并非是Y染色體,而是Y染色體的短臂上的睪丸決定基因(TDF),X染色體上無這個基因。TDF決定性別形成的大致過程為:
綜上所述,生物的性別是由性染色體差異、數目及其上的性別決定基因和染色體組的倍性決定的。當然,許多生物的性別決定還受到種種環境因素的影響,如溫度(爬行類)、日照長短(大麻)、幼體的營養(蜜蜂)等對生物的性別決定也起著非常重要的影響。