性別決定是指雌雄異性的生物決定性別的方式,它有別於性別分化,具體是指決定性別發展趨勢的內在因素和方式,即在各種因子的調控下性腺的形成。性染色體、染色體倍數、基因等因素都可決定生物體的性別,對個別生物而言環境因素甚至是決定因素。一、性別是由性染色體決定的 染色體分為兩類:一類是與性別決定無關的染色體稱為常染色體,另一類是與性別決定有關的染色體稱為性染色體。性染色體一般是1對,而常染色體為n-1對。因不同的生物性染色體有差異,此種方式又分為四種。1.XY型性別決定 雌性動物體內有兩條同型的性染色體XX,雄性個體內有兩條異型的性染色體XY。人和其它哺乳動物、大部分的兩棲類和爬行類動物、部分魚類和昆蟲、植物中的棕櫚、菠菜、剪秋羅等都屬於XY型。減數分裂之後,每個配子具有一套單倍體數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後代性別。若是X精子與X卵子結合,則後代的性染色體為XX,發育為雌性;若是Y精子與X卵子結合,則後代的性染色體為XY,發育為雄性。所以在這一型別中Y染色體起主導作用,不論X染色體有幾條,只要存在一條Y染色體就發育為雄性。1990年,辛克萊爾(Sinclair,A.H)等在前人工作的基礎上發現在人和小鼠Y染色體的短臂上存在著性別決定基因,並在真獸亞綱中顯示保守性。根據其在染色體上的位置,命名為SRY(sex-determining region of the Y),近年來又克隆出一系列與性別分化有關的基因,但SRY是其中起主導作用的基因,因此攜帶此基因的Y染色體成為決定雄性性別的標誌。2.ZW型性別決定 雌性動物體內有兩條異型的性染色體ZW,雄性個體內有兩條同型的性染色體ZZ,如家蠶等鱗翅目昆蟲、蝴蝶、魚、鳥類、部分兩棲類和爬行類、植物中的草莓等都屬於ZW型。性別由卵子中所帶有的性染色體是Z還是W決定。Z卵子與Z精子結合發育為雄性,W卵子與Z精子結合發育為雌性。但性別決定的機制不像XY型那樣研究的比較清楚。3.XO型性別決定 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(XO),如雌性蝗蟲2n=24(XX),雄性蝗蟲2n=23(XO)。蟑螂、蟋蟀、蝨子、植物中花椒也屬於XO型。雄性產生兩種配子: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,X精子與X卵子結合發育為雌性,O精子與X卵子結合發育為雄性。4.ZO型性別決定 有些鱗翅目昆蟲、雞、鴨中,雄性有兩條Z染色體(ZZ),而雌性只有一條Z染色體(ZO),缺失W染色體。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。二、性別是由染色體組的倍數決定 螞蟻和蜜蜂的性別決定十分特殊,是由染色體組的數目決定,而不是性染色體決定。雌性由正常受精卵發育而來,是二倍體;雄性個體在群體中的數目很少,是由未受精的卵細胞發育而來,是單倍體。蜂皇是可育的雌蜂,染色體為2n=32條,經正常減數分裂產生的卵為單倍體n=16,卵和精子(n=16)結合又形成2n=32的合子,將發育為蜂皇和工蜂(2n=32)。每一群蜜蜂中只有一個蜂皇,工蜂在遺傳結構上和蜂皇並無差別,但由於工蜂所吃的蜂皇漿在質和量上都遠比蜂皇差,所以發育成不可育的工蜂。蜂皇產生的部分單倍體的卵,少數未經受精但也能發育,長成雄蜂(n=16),雄蜂的減數分裂十分特殊,第一次減數分裂出現單極紡錘體,所以染色體全部向一極移動,兩個子細胞其中一個正常,含16個二聯體,而另一個是無核的細胞質芽體。正常的子細胞經第二次減數分裂產生兩個單倍體(n=16)的精細胞,發育為精子。三、X染色體是否雜合 小繭蜂的性別決定於性染色體X是純合型還是雜合型。在自然狀態下小繭蜂和蜜蜂相似的二倍體(2n=20)為雌蜂,單倍體(n=10)為雄蜂。在試驗中,人們獲得了二倍體(2n=20)的雄蜂,其性別決定取決於性染色體X是純合型還是雜合型。性染色體X有不同的三種類型:Xa、Xb、Xc。雌性的性染色體為一對雜合型的X染色體,XaXb、XaXc、XbXc;雄性為純合型:XaXa、XbXb、XcXc。四、X和Y染色體的比例 大部分的植物是沒有性染色體,多為雌雄同株,少數為XY型,稱為雌雄異株。女婁菜的性別是由XY的比例來決定。酸模的性別決定又屬於另一種型別,雌雄同株的植株18A+XX+YY,X:Y=1:1;雌雄異株中雌株為18A+XX+Y,X:Y=2:1;雄性植株為18A+X+YY,X:Y=1:2.
性別是生物的一種複雜性狀。
性別決定是指雌雄異性的生物決定性別的方式,它有別於性別分化,具體是指決定性別發展趨勢的內在因素和方式,即在各種因子的調控下性腺的形成。性染色體、染色體倍數、基因等因素都可決定生物體的性別,對個別生物而言環境因素甚至是決定因素。一、性別是由性染色體決定的 染色體分為兩類:一類是與性別決定無關的染色體稱為常染色體,另一類是與性別決定有關的染色體稱為性染色體。性染色體一般是1對,而常染色體為n-1對。因不同的生物性染色體有差異,此種方式又分為四種。1.XY型性別決定 雌性動物體內有兩條同型的性染色體XX,雄性個體內有兩條異型的性染色體XY。人和其它哺乳動物、大部分的兩棲類和爬行類動物、部分魚類和昆蟲、植物中的棕櫚、菠菜、剪秋羅等都屬於XY型。減數分裂之後,每個配子具有一套單倍體數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後代性別。若是X精子與X卵子結合,則後代的性染色體為XX,發育為雌性;若是Y精子與X卵子結合,則後代的性染色體為XY,發育為雄性。所以在這一型別中Y染色體起主導作用,不論X染色體有幾條,只要存在一條Y染色體就發育為雄性。1990年,辛克萊爾(Sinclair,A.H)等在前人工作的基礎上發現在人和小鼠Y染色體的短臂上存在著性別決定基因,並在真獸亞綱中顯示保守性。根據其在染色體上的位置,命名為SRY(sex-determining region of the Y),近年來又克隆出一系列與性別分化有關的基因,但SRY是其中起主導作用的基因,因此攜帶此基因的Y染色體成為決定雄性性別的標誌。2.ZW型性別決定 雌性動物體內有兩條異型的性染色體ZW,雄性個體內有兩條同型的性染色體ZZ,如家蠶等鱗翅目昆蟲、蝴蝶、魚、鳥類、部分兩棲類和爬行類、植物中的草莓等都屬於ZW型。性別由卵子中所帶有的性染色體是Z還是W決定。Z卵子與Z精子結合發育為雄性,W卵子與Z精子結合發育為雌性。但性別決定的機制不像XY型那樣研究的比較清楚。3.XO型性別決定 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(XO),如雌性蝗蟲2n=24(XX),雄性蝗蟲2n=23(XO)。蟑螂、蟋蟀、蝨子、植物中花椒也屬於XO型。雄性產生兩種配子: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,X精子與X卵子結合發育為雌性,O精子與X卵子結合發育為雄性。4.ZO型性別決定 有些鱗翅目昆蟲、雞、鴨中,雄性有兩條Z染色體(ZZ),而雌性只有一條Z染色體(ZO),缺失W染色體。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。二、性別是由染色體組的倍數決定 螞蟻和蜜蜂的性別決定十分特殊,是由染色體組的數目決定,而不是性染色體決定。雌性由正常受精卵發育而來,是二倍體;雄性個體在群體中的數目很少,是由未受精的卵細胞發育而來,是單倍體。蜂皇是可育的雌蜂,染色體為2n=32條,經正常減數分裂產生的卵為單倍體n=16,卵和精子(n=16)結合又形成2n=32的合子,將發育為蜂皇和工蜂(2n=32)。每一群蜜蜂中只有一個蜂皇,工蜂在遺傳結構上和蜂皇並無差別,但由於工蜂所吃的蜂皇漿在質和量上都遠比蜂皇差,所以發育成不可育的工蜂。蜂皇產生的部分單倍體的卵,少數未經受精但也能發育,長成雄蜂(n=16),雄蜂的減數分裂十分特殊,第一次減數分裂出現單極紡錘體,所以染色體全部向一極移動,兩個子細胞其中一個正常,含16個二聯體,而另一個是無核的細胞質芽體。正常的子細胞經第二次減數分裂產生兩個單倍體(n=16)的精細胞,發育為精子。三、X染色體是否雜合 小繭蜂的性別決定於性染色體X是純合型還是雜合型。在自然狀態下小繭蜂和蜜蜂相似的二倍體(2n=20)為雌蜂,單倍體(n=10)為雄蜂。在試驗中,人們獲得了二倍體(2n=20)的雄蜂,其性別決定取決於性染色體X是純合型還是雜合型。性染色體X有不同的三種類型:Xa、Xb、Xc。雌性的性染色體為一對雜合型的X染色體,XaXb、XaXc、XbXc;雄性為純合型:XaXa、XbXb、XcXc。四、X和Y染色體的比例 大部分的植物是沒有性染色體,多為雌雄同株,少數為XY型,稱為雌雄異株。女婁菜的性別是由XY的比例來決定。酸模的性別決定又屬於另一種型別,雌雄同株的植株18A+XX+YY,X:Y=1:1;雌雄異株中雌株為18A+XX+Y,X:Y=2:1;雄性植株為18A+X+YY,X:Y=1:2.