性腺發(fā)育和性別決定

關(guān)于性腺發(fā)育和性別決定第一頁，共三十頁，2022年，8月28日性別表現(xiàn)型的決定公元前335年，Aristotle指出性別決定于熱，當(dāng)母親子宮的冷超過父親的精熱時子代發(fā)育為雌性，雌性是發(fā)育不健全的雄性17-18世紀(jì)，已認(rèn)識到雌性可以產(chǎn)生能夠傳遞親本性狀的卵子。19世紀(jì)末之前，人們認(rèn)為溫度、營養(yǎng)、年齡等環(huán)境因素決定了性別。有利于能量和營養(yǎng)儲存的因子將使一個人生產(chǎn)女嬰，而有利于能量和營養(yǎng)利用的因子則使人生產(chǎn)男嬰。?20世紀(jì)初，Mendel定律重新發(fā)現(xiàn)(1900)、McClung發(fā)現(xiàn)性染色體

(1902)、Stevens和Wilson在昆蟲上發(fā)現(xiàn)了性染色體組成與性別關(guān)系(male=XYorXOwhilefemale=XX)(1905)，從而認(rèn)識到遺傳物質(zhì)在性別決定中起重要作用。第二頁，共三十頁，2022年，8月28日多細(xì)胞生物性別表達(dá)和決定方式的多樣性多細(xì)胞生物均采取了兩性（雌雄）的性別模式。多細(xì)胞生物的有性繁殖有雌雄異體、雌雄同體（植物中又包括有雌雄同花、異花現(xiàn)象）、性別轉(zhuǎn)換、孤雌生殖等不同的方式。性別決定集中表現(xiàn)在性腺的發(fā)育選擇上（初級性別決定），但是性別現(xiàn)象還包括有性附屬器官、性別特征以及性行為等方面（次級性別決定）。第三頁，共三十頁，2022年，8月28日性別發(fā)育受基因的控制，但是它的個體表達(dá)選擇又有不同的方式：通過有性過程中染色體的不同組合方式帶動子代基因的差異分配；通過環(huán)境因素影響的方式?jīng)Q定基因的選擇性表達(dá)。性別決定是一個復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，它受多種基因的控制，在基因與表型的最終實現(xiàn)之間有許多的發(fā)育調(diào)控環(huán)節(jié)，它為性別的多樣性表達(dá)展開廣闊的發(fā)展空間第四頁，共三十頁，2022年，8月28日1.初級性別決定（Primarysexdetermination）

指生殖腺發(fā)育為睪丸或卵巢的選擇。胚胎生殖腺(gonad)的發(fā)育命運決定于其染色體組成，Y染色體的存在使生殖腺的體細(xì)胞發(fā)育為精巢而非卵巢。

哺乳動物有初級和次級性別決定現(xiàn)象一、哺乳動物的性別決定第五頁，共三十頁，2022年，8月28日人性腺形態(tài)發(fā)生過程A、胚胎生殖嵴具有發(fā)育的雙潛能性B、六周生殖索發(fā)育但尚無性別差異C-D、睪丸發(fā)育生殖索脫離與皮層的聯(lián)系，自成網(wǎng)絡(luò)，與中腎管通連E-F、卵巢發(fā)育除皮質(zhì)外，生殖索大部分退化，原始卵泡形成，穆勒氏管將發(fā)育為輸卵管第六頁，共三十頁，2022年，8月28日哺乳動物性腺及其生殖管道發(fā)育概況第七頁，共三十頁，2022年，8月28日SRY是通過分析XX的men和XY的women的DNA而發(fā)現(xiàn)的。它是一種編碼223aa的轉(zhuǎn)錄因子，含有HMGDNA結(jié)合區(qū)。精巢決定基因為Y染色體上的SRY基因（1）精巢發(fā)生的基因決定第八頁，共三十頁，2022年，8月28日小鼠Sry基因存在于Y染色體上，在未分化的生殖腺和正在分化為睪丸的生殖腺中表達(dá)。轉(zhuǎn)Sry基因的XX小鼠可長出精巢和雄性特征，但不能產(chǎn)生正常的精子。A電泳示正常XY雄性小鼠（1）和轉(zhuǎn)基因XX小鼠（3）都有

Sry基因表達(dá)，而同窩出生的正常XX雌性小鼠（2）則沒有該基因表達(dá)B轉(zhuǎn)基因XX小鼠(右)發(fā)育有雄性外生殖器，與XY雄性小鼠(左)相似SRY對精巢發(fā)育影響的實驗證據(jù)第九頁，共三十頁，2022年，8月28日Sox9：小鼠的Sox9只在雄性生殖嵴中表達(dá)，表達(dá)時間比Sry約晚。SOX9基因的缺失使出生的個體很快死亡。SF1：在雌雄小鼠的未分化的性腺中都表達(dá)，但分化開始后就局限在XY小鼠正在發(fā)育的睪丸中。在睪丸的間質(zhì)細(xì)胞中，它可激活幾個與激素合成有關(guān)的酶基因。與精巢命運決定有關(guān)的常染色體基因第十頁，共三十頁，2022年，8月28日

SF1基因?qū)ΣG丸的發(fā)育是必須的

A敲除SF1基因的小鼠沒有腎上腺和睪丸發(fā)育B對照組睪丸正常發(fā)育C原位雜交顯示SF1表達(dá)在發(fā)育早期的睪丸中第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日與卵巢命運決定有關(guān)的

X染

色體基因DAX1：它編碼細(xì)胞核激素受體，是X染色體上潛在的卵巢決定基因。障礙（2）卵巢發(fā)生的基因決定第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日與卵巢命運決定有關(guān)的常染色體基因WNT4：是常染色體上潛在的卵巢決定基因。小鼠Wnt4在分化前的XX和XY生殖嵴中都表達(dá)，其后只在XX生殖腺中表達(dá)。第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日2.次級性別決定（secondarysexdetermination）指睪丸或卵巢形成后，由它們分泌的激素來影響性器官的發(fā)育。在出現(xiàn)睪丸的胚胎中，繆勒氏管退化，而烏爾夫氏管分化為輸精管、附睪、精囊。在出現(xiàn)卵巢的胚胎中，烏爾夫氏管退化，繆勒氏管分化為輸卵管、子宮等。第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日1.抗繆勒氏管激素(anti-Mullerianducthormone,AMH)：由睪丸支持細(xì)胞分泌的560aa糖蛋白，其作用可能是誘導(dǎo)繆勒氏管周圍的間質(zhì)細(xì)胞分泌一種促凋亡因子，使繆勒氏管退化。MullerianductWolffianductMullerianductWolffianduct雄激素第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日2.睪丸酮：由睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成，其作用是誘導(dǎo)中腎管分化為輸精管、精囊、附睪。3.二氫睪丸酮：由睪丸酮轉(zhuǎn)變而成，其作用是指導(dǎo)生殖結(jié)節(jié)和尿殖竇分化為陰莖和前列腺。第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日在female胚胎中，雌激素由卵巢合成，它誘導(dǎo)繆勒氏管分化為雌性器官。在male胚胎中，雌激素由腎上腺合成，它使烏爾夫氏管細(xì)胞吸收睪丸中的水分，有助于增加精子的壽命和數(shù)量。

雌激素(estrogen)第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日該患者攜帶SRY基因

testes

AMHMullerianductdegenerationuterus、oviducttestosteroneNoandrogenreceptor輸精管、精囊、附睪?；夹奂に夭幻舾芯C合癥的XY型個體第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日哺乳動物的性別決定機(jī)制第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日

1.果蠅的性別決定于X染色體與常染色體的數(shù)量比:

X染色體上的性別決定基因叫分子基因(numerator)，而常染色體上的性別決定基因叫分母基因(denominator)。二者之比0.5時，個體將發(fā)育為雄性。二、果蠅的性別決定—————————————————————————————————————————————X染色體常染色體倍數(shù)X：A比率性別

321.50超雌性431.33超雌性441.00正常雌性331.00正常雌性221.00正常雌性230.66中間性120.50正常雄性130.33超雄性第二十頁，共三十頁，2022年，8月28日果蠅副性特征決定方式可

產(chǎn)生兩性嵌合體現(xiàn)象發(fā)育中途，由于可能出現(xiàn)X染色體丟失，使成體一些細(xì)胞染色體組型發(fā)生變化，帶來兩性特征嵌合的現(xiàn)象。圖中左半邊是雌性（XX型），右半邊是雄性（XO型）第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日雌性表達(dá)dsx基因以雌性個體方式轉(zhuǎn)錄，同時開啟了進(jìn)一步的雌性分化基因的表達(dá)和抑制了雄性分化基因的表達(dá)同時Sxl基因的雌性特異表達(dá)方式抑制了X染色體上作為雄性補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)基因的表達(dá)控制果蠅雌性的關(guān)鍵基因是sexlethal(sxl)第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日

雄性表達(dá)dsx基因以雄性個體方式轉(zhuǎn)錄，同時開啟了進(jìn)一步的雄性分化基因的表達(dá)和抑制了雌性分化基因的表達(dá)由于Sxl、tra基因的無功能表達(dá)，使msl基因獲得表達(dá)，其產(chǎn)物激活了位于X染色體上的雄性補(bǔ)償基因雄第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日果蠅性別決定與哺乳動物比較1果蠅同樣通過染色體分配的方式實現(xiàn)后代的性別決定2性別決定由X染色體倍數(shù)（1或者2）與常染色體倍數(shù)（2n）的比值決定，Y染色體并沒有性別決定的作用，它只在發(fā)育后期才發(fā)揮對精子的活化作用3果蠅不產(chǎn)生性激素，其副性特征由身體相關(guān)部位的染色體組型決定

第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日三、線蟲的性別決定線蟲性別決定同樣是通過X染色體與常染色體倍數(shù)比決定的，即同樣存在分子基因和分母基因兩套基因。線蟲中與果蠅Sxl對應(yīng)的基因是xol-1基因。線蟲性別決定的結(jié)果是雌雄同體和雄性個體兩種性別類型。

第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日0.2%maleprogeny50%maleprogeny雌雄同體線蟲的雌雄同體和雄性個體第二十六頁，共三十頁，2022年，8月28日例1爬行動物的孵化溫度和性別決定的關(guān)系四、環(huán)境因素對性別發(fā)育的影響

A.兩種蜥蜴，高溫導(dǎo)致雄性比率驟增B.七種烏龜，高溫導(dǎo)致雌性比率驟增

全部雌性全部雌性全部雄性全部雄性第二十七頁，共三十頁，2022年，8月28日例2螠蟲Bonellia的性別決定于棲息環(huán)境

雌性個體大約10厘米長，吻伸展后能超過一米