性别决定

基本简介

性别决定（sex determination）是指细胞内遗传物质对性别的作用而言。受精卵的染色体组成是性别决定的物质基础。

决定方式

不同的生物，性别决定的方式也不同。性别的决定方式有：环境决定型（温度决定，如蛙、很多爬行类动物）；年龄决定型（如鳝）；染色体数目决定型（如蜜蜂和蚂蚁）；有染色体形态决定型（本质上是基因决定型，比如人类和果蝇等XY型、矢鹅和蛾类等ZW型）等等。

性别决定类型

多数生物体细胞中有一对同源染色体的形状相互间往往不同，这对染色体跟性别决定直接有关，称为性染色体；性染色体以外的染色体统称常染色体。

1.1XY型性别决定

凡是雄性个体有2个异型性染色体，雌性个体有2个相同的性染色体的类型，称为XY型。这类生物中，雌性是同配性别，即体细胞中含有2个相同的性染色体，记作XX；雄性的体细胞中则含有2个异型性染色体，其中一个和雌性的X染色体一样，也记作X，另一个异型的染色体记作Y，因此体细胞中含有XY两条性染色体。XY型性别决定，在动物中占绝大多数。全部哺乳动物、大部分爬行类、两栖类以及雌雄异株的植物都属于XY型性别决定。植物中有女娄菜、菠菜、大麻等。

在哺乳动物的性别决定中，X染色体和Y染色体所起作用是不等的。Y染色体的短臂上有一个“睾丸决定”基因，有决定“男性”的强烈作用；而X染色体几乎不起作用。合子中只要有Y就发育成雄性；仅有X染色体（XO）则发育成雌性。雌雄异株的女娄菜体内，Y染色体携带决定雄性的基因，具有决定雄株的作用。决定雌株的基因大部分在X上，也有一些在常染色体上。但对于果蝇来说，Y染色体上没有决定性别的基因，在性别决定中失去了作用。X是雌性的决定者。例如染色体异常形成的性染色体组成为XO的果蝇将发育为雄性，而性染色体为XXY的果蝇则发育为雌性。

1.2 ZW型性别决定

凡雌性个体具有2个异型性染色体，雄性个体具有2个相同的性染色体的类型，称为ZW型。这类生物中，雄性是同配性别。即雌性的性染色体组成为ZW，雄性的性染色体组成为ZZ。鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物的性别决定属这一类型。例如家鸡、家蚕等。

1.3 XO型性别决定

蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数动物的性别决定属于XO型。雌性为同配性别，体细胞中含有2条X染色体；雄性为异配性别，但仅含有1条X染色体。如雌性蝗虫有24条染色体（22+XX）；雄性蝗虫有23条染色体（22+X）。减数分裂时，雌虫只产生一种X卵子；雄虫可产生有X和无X染色体的2种精子，其性别比例为1∶1。

1.4 ZO型性别决定

鳞翅目昆虫中的少数个体，雄性为ZZ，雌性为ZO的类型，称为ZO型性别决定。此类型中，雌性产生2型配子，雄性产生单一类型配子，性别比例为1∶1。

2 染色体的单双倍数决定性别

蜜蜂的性别由细胞中的染色体倍数决定。雄蜂由未受精的卵发育而成，为单倍体。雌蜂由受精卵发育而来，是二倍体。营养差异决定了雌蜂是发育成可育的蜂王还是不育的工蜂。若整个幼虫期以蜂王浆为食，幼虫发育成体大的蜂王。若幼虫期仅食2～3天蜂王浆，则发育成体小的工蜂。单倍体雄蜂进行的减数分裂十分特殊，减数分裂第一次，出现单极纺锤体，染色体全部移向一极，两个子细胞中，一个正常，含16个染色体（单价体），另一个是无核的细胞质芽体。正常的子细胞经减数第二次分裂产生两个单倍体（n=16）的精细胞，发育成精子。膜翅目昆虫中的蜜蜂、胡蜂、蚂蚁等都属于此种类型。

3 环境条件决定性别

有些动物的性别，靠其生活史发育的早期阶段的温度、光照或营养状况等环境条件来决定的。比如：海生蠕虫后螠，是一种环节动物，成熟雌虫将卵产在海水中，刚发育的幼虫没有性分化，之后自由生活的幼虫将落入海底，发育成雌虫，但是如果有机会落到雌虫的口吻上，很快下滑经内壁进入子宫发育成雄虫。如果把已经落在雌虫口吻上的幼虫移去，让其继续自由生活，就发育成中间性，畸形程度视呆在雌虫口吻上时间的长短；许多线虫是靠营养条件的好坏来决定性别的，它们一般在性别未分化的幼龄期侵入寄主体内，低感染率时营养条件好，发育成的成体基本上都是雌性，而高感染率时，营养条件差，发育成的成体通常都是雄的；大多数龟类无性染色体，其性别取决于孵化时的温度。如乌龟卵在20～27℃条件下孵出的个体为雄性，在30～35℃时孵出的个体为雌性。鳄类在30℃以下孵化则几乎全为雌性，高于32℃时雄性则占多数；我国特产的活化石扬子鳄，巢穴建于潮湿阴暗的弱光处可孵化出较多雌鳄，巢穴建于阳光曝晒处，则可产生较多的雄性。

4 基因决定性别

某些植物既可以是雌雄同株，也可以是雌雄异株，这类植物的性别往往是靠某些基因决定的。如葫芦科的喷瓜，决定性别的是三个复等位基因，即aB、a+、ab；其显隐关系为aB>a+>ab。aB基因决定发育为雄株；a+基因决定雌雄同株；ab则决定发育为雌株。性别的类型有5种基因型所决定：aBa+和aBab为雄株；a+a+和a+ab为雌雄同株；abab为雌株；纯合的aBaB不存在，因为雌性个体不可能提供aB配子。玉米也可因为2对基因的转变，引起雌雄同株和雌雄异株的差异。（为防止词条有广告信息报错，这里将d变换为b）

5 性反转现象

在一定条件下，动物的雌雄个体相互转化的现象称为性反转。鱼类的性反转是比较常见的，如黄鳝的性腺，从胚胎到性成熟是卵巢，只能产生卵子。产卵后的卵巢慢慢转化为精巢，只产生精子。所以，每条黄鳝一生中都要经过雌雄两个阶段。成熟的雌剑尾鱼会出其不意地变成雄鱼，老的雌鳗鱼有时转变成雄鱼。鸡也有“牝鸡司晨”现象，且可用激素使性未分化的鸡胚转变性别。

性别比例

根据性别决定的原理，如果性别只受染色体控制，且不存在孤雄或孤雌生殖，那么后代的性别比例都是1∶1，如果存在孤雄或孤雌生殖则两说了；但如果性别受其他因素，诸如温度、化学物质、卵子是否受精等因素，那么雌雄比例不确定。性别决定发生在受精的过程中，受精作用一经完成，性别也就决定了。

现以人的性别决定为例来说明XY型性别决定的情况。

人的性别决定方式为XY型，女性个体的一对性染色体是同型的，即XX；男性个体的一对性染色体是异型的，即XY。

从某种意义上说，性别也是按孟德尔方式遗传的，1:1的性别比例是一种测交的结果，这意味着某一性别（例如哺乳动物的雌性）是纯合体，而另一性（如雄性）是杂合体。

根据基因的分离规律，男性个体的精母细胞在经减数分裂形成精子时，可以同时产生含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子，并且这两种精子的数目相等；女性个体在卵原细胞经减数分裂形成卵细胞过程中，只产生一种含X染色体的卵细胞。

受精作用发生时，因为精子、卵细胞的融合是随机进行的，因此形成两种类型（就性染色体的组合而言）的受精卵，即：将来发育为女性个体，含XX性染色体的受精卵；和将来发育为男性个体，含XY性染色体的受精卵，且这两种受精卵的比例为1:1，即女性个体与男性个体的数量比为1:1。

下面说明ZW型性别决定的情况。

ZW型性别决定方式和XY型性别决定方式正好相反。属于ZW型性别决定的生物，雌性个体的体细胞中，含有两个异型性染色体，用ZW表示，它产生两种数量相等的卵细胞，即Z型卵细胞：W型卵细胞为1:1；雄性个体所含的性染色体为同型性染色体，用ZZ来表示，它只产生一种精子，即Z型精子。在受精过程中，两种配子融合是随机的，这样就使其产生的后代中，雄性个体和雌性个体的数量比同样也是1:1。

关于性别

雌雄性别是生物界最普遍、最引人注意的现象之一。大多数生物特别是高等动物雌雄间的差异非常明显，这种差异表现在许多性状上。在植物界，雌雄性别差异不像动物那样明显，雌株和雄株的差异多表现在花器上，有些低等生物雌雄性仅表现在生理差异上，而在外形上却完全相同。因此，性别现象是一种很复杂的现象。

性别是雌雄性的性状差别。这个性状包括内在的和外在的两个方面，也就是通常性的第一性征和第二性征。第一性征先出现，主要表现为内在性状特征，比如精巢（睾丸），生殖器官等；第二性征是在第一性征的基础之上衍生来的，后出现，主要表现为外在的性状特征，比如男性的胡须，女性的乳房，公鸡的漂亮羽毛，孔雀的屏状尾巴。

物种差别

哺乳动物的性别主要取决于体内性染色体的组成，环境对性别的决定几乎没有影响。但在低等一些的动物体内，如两栖类、爬行类等，性别的决定除与性染色体组成有关外，与环境的变化有一定的关系。如青蛙等低等脊椎动物，即使性染色体组成为XY，但在温度较高的环境中也会发育成雌蛙，在温度较低的环境中，即使性染色体组成为XX，也会发育成雄蛙。也就说低等的脊椎动物染色体对性别的决定不是很强烈的。

该页面最新编辑时间为 2023年8月8日