形形色色的性别决定

大多数生物特别是高等生物的雌雄性别分化很明显。生物的性别主要是由细胞核内的遗传物质决定的。不同的生物，其性别决定的方式也不同，通常包括性染色体决定型、染色体组倍性决定型、基因差异决定型等类型。

一．性染色体决定型

多数雌雄异体或异株的动植物，雌雄个体的性染色体组成不同，它们的性别由性染色体差异决定，如ZW型、XY型、XO型、ZO型（如下表）。

类型	雌性染色体组合	雄性染色体组合	举例
XY型	XX	XY	全部哺乳动物、大部分两栖爬行类、部分鱼类、昆虫、植物中的女娄菜等
ZW型	ZW	ZZ	鸟类、某些两栖爬行类及鱼类、鳞翅目昆虫和委陵菜属中的金露梅等
XO型	XX	XO	蝗虫、蟋蟀、蟑螂等直翅目昆虫及苦草、秦椒
ZO型	ZO	ZZ	部分双翅目和鳞翅目昆虫

 

 

 

 

 

 

 

 

XY型性别决定型生物的性染色体在形态上差别很大，其中一条称为X染色体，另一条称为Y染色体。在XY型生物中，由于雌性个体仅产生X一种配子，因而称雌性个体为同配性别，而雄性个体能产生X和Y两种配子，因而称雄性个体为异配性别。
ZW型性别决定型生物与XY型相反，雄性为同配性别，性染色体是同型的，用ZZ表示；雌性为异配性别，用ZW表示。即雄性个体仅产生Z一种配子，因而雄性个体为同配性别，而雌性个体能产生Z和W两种配子，因而雌性个体为异配性别（如下图）。

在蝗虫、蟋蟀、蟑螂等直翅目昆虫中，雌性个体性染色体是成对的，为XX型，而雄性个体则仅有一条X染色体，为XO型。因此，雌性个体所产生的配子只有一种，即X，而雄性个体产生X和O两种配子，O是指不含性染色体的配子。类似的情况在部分双翅目和鳞翅目昆虫中也存在，只是这种类型雄性个体性染色体是成对的，为ZZ型，而雌性个体缺少一条染色体，为ZO型。因此雄性个体所产生的配子只有一种，即Z，而雌性个体产生Z和O两种配子（如下图）。

二．染色体组倍性决定型

有些动物没有明显的性染色体，雌雄性别与染色体组的倍性有关，雌性是二倍体，雄性是单倍体。如蜜蜂、蚂蚁、黄蜂等的雌性个体是由受精卵发育而来的二倍体，而雄性个体是由未受精卵发育而来的单倍体（如图）。

三．基因差异决定型

 

玉米是雌雄同株的。顶生的垂花是雄花序，侧生的穗是雌花序。研究表明玉米中有若干基因可以改变玉米植株的性别，也就是能把雌雄同株转变为雌株或雄株：基因型为BaBaTsTs为正常雌雄同株；若基因型为babaTsTs或babaTsts为雄株；若基因型为BaBatsts或Babatsts为雌株；若基因为babatsts则雄花序上长出雌穗变为雌株。即当基因ba纯合时，会使植株没有雌花序，成为雄株。当基因ts纯合时，会使垂花成为雌花序，不产生花粉。因而babatsts的植株是雌株，它没有果穗，但在垂花上产生卵细胞。babaTsTs植株是雄株。如果让雌株babatsts跟雄株babaTsts交配，后代植株中雌雄的比例是1∶1，这样就在玉米中建立起一个新的性别决定系统。植株的性别由Tsts的分离决定。ts基因所在的染色体就成为“性染色体”，雄株可以产生Ts和ts两种配子，所以雄株是异配性别，跟女娄菜和菠菜的雄株一样(如图)。上述玉米杂交实验暗示给我们，植物进化过程中性别的分化可能有与此类似的情况。

另外，葫芦科的喷瓜的性别也是由性别决定基因控制的。最近的研究表明，对人类来说，决定男性性别的并非是Y染色体，而是Y染色体的短臂上的睾丸决定基因（TDF），X染色体上无这个基因。TDF决定性别形成的大致过程为：

 综上所述，生物的性别是由性染色体差异、数目及其上的性别决定基因和染色体组的倍性决定的。当然，许多生物的性别决定还受到种种环境因素的影响，如温度（爬行类）、日照长短（大麻）、幼体的营养（蜜蜂）等对生物的性别决定也起着非常重要的影响。