常見的性別決定方式

常見的性別決定方式常見的性別決定方式問題的提出性別決定是指細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)對性別的作用而言。受精卵的染色體組成是性別決定的物質(zhì)基礎(chǔ)。教材中只講性染色體的決定性別方式，其實性別決定方式有多種，甚至還有許多性別決定的機理至今是迷。問題：玉米和噴瓜和性別到底是怎么決定的？性別決定的方式到底有哪些方式？01雌雄性別是生物界最普遍、最引人注意的現(xiàn)象之一。大多數(shù)生物特別是高等動物雌雄間的差異非常明顯，這種差異表現(xiàn)在許多性狀上。在植物界，雌雄性別差異不像動物那樣明顯，雌株和雄株的差異多表現(xiàn)在花器上，有些低等生物雌雄性僅表現(xiàn)在生理差異上，而在外形上卻完全相同。因此，性別現(xiàn)象是一種很復(fù)雜的現(xiàn)象。性別是雌雄性的性狀差別。這個性狀包括內(nèi)在的和外在的兩個方面，也就是通常性的第一性征和第二性征。第一性征先出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為內(nèi)在性狀特征，比如精巢（睪丸），生殖器官等；第二性征是在第一性征的基礎(chǔ)之上衍生來的，后出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為外在的性狀特征，比如男性的胡須，女性的乳房，公雞的漂亮羽毛，孔雀的屏狀尾巴。02不同的生物，性別決定的方式也不同。性別的決定方式有：環(huán)境決定型（溫度決定，如很多爬行類動物）；年齡決定型（如鱔）；染色體數(shù)目決定型（如蜜蜂和螞蟻）；有染色體形態(tài)決定型（本質(zhì)上是基因決定型，比如人類和果蠅等XY型、矢鵝和蛾類等ZW型）等等。性染色體決定性別多數(shù)生物體細(xì)胞中有一對同源染色體的形狀相互間往往不同，這對染色體跟性別決定直接有關(guān)，稱為性染色體；性染色體以外的染色體統(tǒng)稱常染色體。（1）XY型性別決定凡是雄性個體有2個異型性染色體，雌性個體有2個相同的性染色體的類型，稱為XY型。這類生物中，雌性是同配性別，即體細(xì)胞中含有2個相同的性染色體，記作XX；雄性的體細(xì)胞中則含有2個異型性染色體，其中一個和雌性的X染色體一樣，也記作X，另一個異型的染色體記作Y,因此體細(xì)胞中含有XY兩條性染色體。XY型性別決定，在動物中占絕大多數(shù)。全部哺乳動物、大部分爬行類、兩棲類以及雌雄異株的植物都屬于XY型性別決定。植物中有女婁菜、菠菜、大麻等。在哺乳動物的性別決定中，X染色體和Y染色體所起作用是不等的。Y染色體的短臂上有一個“睪丸決定”基因，有決定“男性”的強烈作用；而X染色體幾乎不起作用。合子中只要有Y就發(fā)育成雄性；僅有X染色體（XO）則發(fā)育成雌性。雌雄異株的女婁菜體內(nèi)，Y染色體攜帶決定雄性的基因，具有決定雄株的作用。決定雌株的基因大部分在X上，也有一些在常染色體上。但對于果蠅來說，Y染色體上沒有決定性別的基因，在性別決定中失去了作用。X是雌性的決定者。例如，染色體異常形成的性染色體組成為XO的果蠅將發(fā)育為雄性，而性染色體為XXY的果蠅則發(fā)育為雌性。（2）ZW型性別決定凡雌性個體具有2個異型性染色體，雄性個體具有2個相同的性染色體的類型，稱為ZW型。這類生物中，雄性是同配性別。即雌性的性染色體組成為ZW，雄性的性染色體組成為ZZ。鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動物的性別決定屬這一類型。例如家雞、家蠶等。（3）XO型性別決定蝗蟲、蟋蟀等直翅目昆蟲和蟑螂等少數(shù)動物的性別決定屬于XO型。雌性為同配性別，體細(xì)胞中含有2條X染色體；雄性為異配性別，但僅含有1條X染色體。如雌性蝗蟲有24條染色體（22+XX）；雄性蝗蟲有23條染色體（22+X）。減數(shù)分裂時，雌蟲只產(chǎn)生一種X卵子；雄蟲可產(chǎn)生有X和無X染色體的2種精子，其性別比例為1：1。（4）ZO型性別決定鱗翅目昆蟲中的少數(shù)個體，雄性為ZZ，雌性為ZO的類型，稱為ZO型性別決定。此類型中，雌性產(chǎn)生2型配子，雄性產(chǎn)生單一類型配子，性別比例為1：1。染色體的單雙倍數(shù)決定性別蜜蜂的性別由細(xì)胞中的染色體倍數(shù)決定。雄蜂由未受精的卵發(fā)育而成，為單倍體。雌蜂由受精卵發(fā)育而來，是二倍體。營養(yǎng)差異決定了雌蜂是發(fā)育成可育的蜂王還是不育的工蜂。若整個幼蟲期以蜂王漿為食，幼蟲發(fā)育成體大的蜂王。若幼蟲期僅食2?3天蜂王漿，則發(fā)育成體小的工蜂。單倍體雄蜂進行的減數(shù)分裂十分特殊，減數(shù)分裂第一次，出現(xiàn)單極紡錘體，染色體全部移向一極，兩個子細(xì)胞中，一個正常，含16個染色體（單價體），另一個是無核的細(xì)胞質(zhì)芽體。正常的子細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生兩個單倍體（n=16）的精細(xì)胞，發(fā)育成精子。膜翅目昆蟲中的蜜蜂、胡蜂、螞蟻等都屬于此種類型。環(huán)境條件決定性別有些動物的性別，靠其生活史發(fā)育的早期階段的溫度、光照或營養(yǎng)狀況等環(huán)境條件來決定的。例如：海生蠕蟲后益，是一種環(huán)節(jié)動物，成熟雌蟲將卵產(chǎn)在海水中，剛發(fā)育的幼蟲沒有性分化，之后自由生活的幼蟲將落入海底，發(fā)育成雌蟲，但是如果有機會落到雌蟲的口吻上，很快下滑經(jīng)內(nèi)壁進入子宮發(fā)育成雄蟲。如果把已經(jīng)落在雌蟲口吻上的幼蟲移去，讓其繼續(xù)自由生活，就發(fā)育成中間性，畸形程度視呆在雌蟲口吻上時間的長短；許多線蟲是靠營養(yǎng)條件的好壞來決定性別的，它們一般在性別未分化的幼齡期侵入寄主體內(nèi)，低感染率時營養(yǎng)條件好，發(fā)育成的成體基本上都是雌性，而高感染率時，營養(yǎng)條件差，發(fā)育成的成體通常都是雄的；大多數(shù)龜類無性染色體，其性別取決于孵化時的溫度。例如，烏龜卵在20?27°C條件下孵出的個體為雄性，在30?35°C時孵出的個體為雌性。鱷類在30C以下孵化則幾乎全為雌性，高于32C時雄性則占多數(shù)；我國特產(chǎn)的活化石揚子鱷，巢穴建于潮濕陰暗的弱光處可孵化出較多雌鱷，巢穴建于陽光曝曬處，則可產(chǎn)生較多的雄性。基因決定性別某些植物既可以是雌雄同株，也可以是雌雄異株，這類植物的性別往往是靠某些基因決定的。如葫蘆科的噴瓜，決定性別的是三個復(fù)等位基因，即aB、a+、ab；其顯隱關(guān)系為aB>a+>ab。aB基因決定發(fā)育為雄株；a+基因決定雌雄同株；ab則決定發(fā)育為雌株。性別的類型有5種基因型所決定：aBa+和aBab為雄株；a+a+和a+ab為雌雄同株；aab為雌株；純合的abab不存在，因為雌性個體不可能提供ab配子。玉米也可因為兩對基因的轉(zhuǎn)變，引起雌雄同株和雌雄異株的差異。甲乙芮T性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象在一定條件下，動物的雌雄個體相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象稱為性反轉(zhuǎn)。魚類的性反轉(zhuǎn)是比較常見的，如黃鱔的性腺，從胚胎到性成熟是卵巢，只能產(chǎn)生卵子。產(chǎn)卵后的卵巢慢慢轉(zhuǎn)化為精巢，只產(chǎn)生精子。所以，每條黃鱔一生中都要經(jīng)過雌雄兩個階段。成熟的雌劍尾魚會出其不意地變成雄魚，老的雌鰻魚有時轉(zhuǎn)變成雄魚。雞也有“牝雞司晨”現(xiàn)象，且可用激素使性未分化的雞胚轉(zhuǎn)變性別。03試題1:（08年廣東高考題）玉米植株的性別決定受兩對基因（B-b,T-t）的支配，這兩對基因位于非同源染色體上，玉米植株的性別和基因型的對應(yīng)關(guān)系如下表，請回答下列問題：基因型B和T同時存在（B_T_）T存在，B不存在（bbT_）T不存在（B_t或bbtt）（1）基因型為bbTT的雄株與BBtt的雌株雜交，F(xiàn)1的基因型為，表現(xiàn)型為;F］自交，F(xiàn)2的性別為，分離比為。（2）基因型為的雄株與基因型為的雌株雜交，后代全為雄株。（3）基因型為的雄株與基因型為的雌株雜交，后代的性別有雄株和雌株，且分離比為1：1。答案：(1)BbTt雌雄同株異花雌雄同株異花、雌株、雄株9：3：4(2)bbTTbbtt(3)bbTtbbtt解析：（1）由題意分析可知當(dāng)B和T同時存在（BT）時為雌雄同株異花，當(dāng)T存在，B不存在（bbT）時為雄株，當(dāng)T不存（Btt或bbtt）時為雌株.基因型為bbTT的雄株與BBtt的雌株雜交，則F1的基因型為BbTt，表現(xiàn)型為雌雄同株異花.FIBbTt自交后代基因型有BT（9）表現(xiàn)為雌雄同株異花，bbT（3）表現(xiàn)為雄株，Btt或bbtt（4）表現(xiàn)為雌株，所以F2的性別為雌雄同株異花、雄株、雌株，分離比為：9：3：4。（2）由題意分析已知當(dāng)T存在，B不存在（bbT）時為雄株.若想后代全為雄株，則雙親必須都是bb，且有一個親本是TT（bbTT應(yīng)該是雄性做父本），則母本應(yīng)該是bbtt，所以讓基因型為bbTT的雄株與基因型為bbtt的雌株雜交，后代全為雄株。（3）由題意分析已知當(dāng)T存在，B不存在（bbT）時為雄株當(dāng)T不存（Btt或bbtt）時為雌株.若想后代的性別有雄株和雌株，且分離比為1：1，應(yīng)該只有一對基因是雜合子測交，另一對基因沒有分離現(xiàn)象，則父本應(yīng)該是bbTt，母本應(yīng)該是bbtt，所以讓基因型為bbTt的雄株與基因型為bbtt的雌株雜交，后代的性別有雄株、雌株，且分離比為1:1。試題2：（10年江蘇高考題）噴瓜有雄株、雌株和兩性植株，G基因決定雄株，g基因決定兩性植株，g-基因決定雌株。G對g、g-是顯性、g對g-是顯性。如：Gg是雄株，gg-是兩性植株.g-g-是雌株。下列