生物性別決定的理論
一、性別決定的經典理論:
性別決定的代謝理論:
- 這個理論是裏德爾提出的
- 根據代謝理論，性別受細胞代謝的製約。
- 高的氧化速率、高的水分含量和低的蛋白質導致雄性，相反的代謝活動導致雌性。
性別決定的定量理論:
- 這個理論是由高施米特提出的
- 根據定量理論，酶andrase負責男性和gynase女性特征。
- 這兩種酶之間的平衡在不同程度上產生不同的性別和兩性。
2性別決定的現代理論:
1.性別決定的染色體理論:
- 在高等生物的有性繁殖中，雄性和雌性配子產生並融合在一起形成合子。這些配子是染色體數目為單倍體的特化細胞。染色體有兩種類型:常染色體和性染色體。
- 常染色體:決定機體表型性狀。在二倍體生物中，這些染色體(22對)在雄性和雌性之間沒有差異。它們的數量和形態在雄性和雌性中都比較保守。
- 性染色體:它決定性別。
- 赫爾曼·亨金(Herman Henking, 1891)觀察到染色質元件呈深色染色，將其命名為X體，後發現為性染色體，命名為X染色體。
- 史蒂文斯小姐(1905)觀察到果蠅腹發現了四對染色體。在雄性果蠅中，一對染色體是獨特的，其中一對與雌性的x染色體相似，而另一對大小不等。後來威爾遜(1909)將這種不尋常的染色體稱為y染色體。因此，果蠅可以被描述為雌性XX，雄性XY。
- 麥克朗(1902)認為染色體決定了性別
- 人類有23對染色體
- 女性=(22對AA染色體+ XX)
- 男性=(22對AA染色體+ XY)
- X和Y染色體彼此不同。人的Y染色體比X染色體短果蠅Y染色體比x染色體大。
2.性別決定的基因平衡理論:
- B Bridge(1925)提出了性別決定的基因平衡理論，他認為個體的性別是由個體中雄性基因和雌性基因的平衡決定的。
- 在研究果蠅,結果發現，Y染色體多為異染色質，在性別決定中沒有顯著作用，常染色體中存在雄性基因，x染色體中存在雌性基因。
- 因此，所有的個體都攜帶兩性基因——男性和女性。但實際上是x染色體和常染色體之間的比例決定了男性或女性性別的發育。這一比例被稱為性別指數比率。
- 性別指數比(X/A) = (X染色體數/常染色體組數)
- 如果性別指數比率(X/A)小於等於0.5，則表示為男性
- 如果性別指數比率(X/A)為1或大於1，則表示為女性
- 如果性別指數(X/A)在0.5到1之間，那麼它就表示為雙性
| 倍性條件果蠅 |
不。的X染色體 |
不。常染色體組(A) |
性別指數比率(X/A) |
表型特征 |
| 2 n (XXX) |
3. |
2 |
1.5 |
超級女(XXX) |
| 3 n |
3. |
3. |
1 |
女 |
| 4 n |
4 |
4 |
1 |
女 |
| 2 n |
2 |
3. |
0.67 |
雙性 |
| 2 n |
1 |
2 |
0．5 |
男性 |
| 3 n |
1 |
3. |
0.33 |
超級男 |
| 2 n |
2 |
4 |
0．5 |
男性 |
- 這張表顯示了性別表達果蠅按性別指數比例。
- 基因平衡理論解釋了性別的決定果蠅以性別指數比率為基礎，y染色體在性別決定中不起作用。
- 然而，這種性別決定的基因平衡理論並不適用於人類或哺乳動物，也不適用於那些Y染色體在性別決定中起一定作用的個體。
3.單-雙倍體性別決定機製:
- 在單倍體-雙倍體的性別決定機製中，雌魚由受精卵發育而成，是二倍體，雄魚由未受精卵通過孤雌生殖過程發育而成，是單倍體。
- 這種性別鑒定方法在蜜蜂、螞蟻、黃蜂等昆蟲物種中非常常見。
- 在惠廷斯(1945)對黃蜂種類(Habrobracon)中，雌蟲均為二倍體，雄蟲大部分為單倍體，由未受精卵發育而成，隻有極少數雄蟲為二倍體。
- 二倍體雄性成活率很低。
- 類似的結果也可以在蜜蜂身上觀察到，雄性雄蜂是通過孤雌生殖過程發育的。
4.單基因性別決定:
- 在微生物中，比如衣藻,脈孢菌而且釀酒物種的性別由一個基因決定。這些微生物有兩種單獨的交配類型(+/-菌株)，這是由一對等位基因(基因)決定的。當來自兩個相反菌株的配子融合在一起時，有性繁殖就發生了。來自同一品係的配子在這種生物中不能融合。
- 類似地，在一些植物和動物中，性別是由單一基因決定的。例如，雄性和雌性蚊子在一個基因上不同。
- 在玉米中觀察到單基因性別決定的一個例子。玉米是雌雄同株的植物，雌雄性器官在同一植株上。如果雄穗軸基因和雄穗基因都處於隱性狀態，則雌雄同株植物轉化為雌雄異株(雌性)。
5.性別決定的細胞質理論:
- 在細菌中如大腸杆菌,被稱為性別因子(f質粒)的染色體外DNA負責性行為。
- 含有F質粒的細菌稱為供體(男性)，記作F+細胞;缺乏F質粒的細菌稱為受體(女性)，記作F-細胞。
- 在細菌結合過程中，供體細胞將其F因子轉移到受體細胞中，最終F-細胞也變成F+細胞。
- F-因子可能與供體細胞的DNA結合成為Hfr細胞(高頻重組)，並將其遺傳物質轉移到受體細胞
- 然而，細胞質因子也負責性是一些微生物的假設，這一理論。
6.性別決定的營養理論:
- 它是由夏普(1934)提出的
- 根據這一理論，性別的決定不僅取決於基因，還取決於配子的營養狀況。
- 的例子;在木賊屬(puzzlegrass)，其孢子在良好的生長條件下發育為雌性，在不利的生長條件下發育為雄性。
- 同樣，在海洋蠕蟲(嗜恐龍)中，卵的大小決定了性別的性質。小卵發育為雄卵，而大卵發育為雌卵。
7.性別決定的環境理論:
- 根據這一理論，環境因素直接或間接地決定生物的性別。
- 每一個受精卵都含有性別發育所需的所有負責基因，特定性別(男性或女性)的表達是由內部或外部環境條件決定的。
- 在特定的環境條件下，特定的性別基因可能會被抑製這樣其他的性別基因就會被激活從而產生一種類型的性行為同樣，在其他環境條件下，產生另一種類型的性行為的過程也可能被尊崇。
- 例如烏龜等爬行動物，高溫(30-35)誘導雌性表達，低溫(23-28)誘導雄性表達。
- 在植物中也一樣木賊屬在適宜條件下生長的孢子發育為雌性配子體，在不利條件下生長的孢子發育為雄性配子體。
- 其他例子:在黃瓜和甜瓜中，日照長度、溫度等也區分性別。
8.性別決定的激素控製理論:
- 在某些動物中，激素在性別決定(分化)中起著重要作用。
- 例如，海洋蠕蟲
- Bonellia蠕蟲在形態上是獨特的。雄蟲無梗，生活在雌蟲的子宮內，體積比雌蟲小，雌蟲約2英寸長。
- 卵受精後，幼蟲被釋放到水中。所有幼蟲在細胞遺傳學上是相同的。
- 那些與成熟雌性接觸的幼蟲會附著在它們的喙上，發育成雄性。然後這些雄性遷移到雌性的生殖器官，成為寄生蟲。但那些不與成熟雌蟲接觸的幼蟲會發育成雌蟲。
- 研究發現，成熟雌蟲的喙部分泌一種激素樣物質，這種物質抑製了決定雌蟲性別的幼蟲基因，使雄蟲基因得以表達。
- 其他的例子;無性生殖或荷爾蒙雙性牛
- 如果牛發展出異卵雙胞胎，那麼不育的母牛和正常的公牛的幾率就會增加。
- 隻有當兩個胚胎的胎膜融合在一起，使兩個胚胎之間發生交叉循環時，才會發生不孕。
- 發現在交叉循環過程中，雄性胚胎釋放的一些激素通過雌性胚胎的胎盤，抑製雌性胚胎的第二性征，同時誘導雄性征。因此，女性胚胎在出生後變得更像男性，但它在性別上是女性。
- freematin也被稱為激素雙性人。
生物性別決定的理論
