第17章性腺發(fā)育和性別決定一、性別類型二、性別決定與分化的分子機制三、性別控制和應(yīng)用性別類型兩性動物:XY型、ZW型雌雄同體多性別動物單性生殖（孤雌生殖：夏季蚜蟲、雄蜜蜂）為什么產(chǎn)生性別？性別差異是高等生物物種穩(wěn)定的基本手段和方法。通過性交獲得基因交換與重組:增加獲得環(huán)境適應(yīng)基因的機會;幫助去除受損的DNA片段，減少有害突變的發(fā)生;快速改變基因，改變表型性狀，逃避細菌和病毒的感染。Y染色體正在逐漸退化我們曾緬懷過恐龍，有一天我們也會緬懷另一個風光一時的種群：男人。畸形的Y染色體和X染色體相比更像一個侏儒。3.5億年前，產(chǎn)生之初它曾有1438個基因，但到20世紀經(jīng)5次配對失敗后只剩下區(qū)區(qū)45個。由于其個頭嚴重萎縮，使得許多隱性遺傳病惡魔在這里決堤分洪，在可憐的男人身上泛濫成災(zāi)。最后一次失敗的交換配對將徹底毀滅男人。即便是Y染色體上大量的回文結(jié)構(gòu)也不能挽救這次失敗的交換，雄性的象征SRY基因在這次突變中遭受重創(chuàng)，那個延續(xù)數(shù)千年曾經(jīng)不可一世的雄性文明將灰飛煙滅。顯微鏡下孩子們可以更深刻的理解男人這個奇怪的物種。蝌蚪狀的可憐小東西，那就是精子。和卵子相比，它渺小得可以忽略不計。曾經(jīng)它們四處游弋，說是要在卵子的城墻上插上它征服的旗幟。精子的攻擊性曾被認為是雄性氣質(zhì)的微觀表現(xiàn)。而現(xiàn)在你們看到了，它們死氣沉沉，毫無生機。別說它們脆弱的矛頭已根本無法洞穿卵細胞厚厚的壁壘，甚至在輸卵管一段微不足道的路徑中，它們就已經(jīng)夭亡。

事實上早在2297年，就沒有一個男人能夠通過自然生育的方式誕生。Y染色體已徹底喪失了活性，不再對新母性社會構(gòu)成基因污染威脅。地球瀕危基因工程委員會決定把地球上為數(shù)不多的男性圈養(yǎng)在少數(shù)幾個實驗室里以供科學(xué)研究，就像人類曾經(jīng)對天花病毒做的那樣。XO卵巢退化癥YO不能成活XY型、ZW型Y決定雄性、W決定雌性X染色體數(shù)與常染色體數(shù)之比（果蠅）染色體的倍數(shù)性雙Y染色體動物果蠅性別與Y染色體無關(guān)X:A=1.0雌性X:A=0.5雄性X:A>1超雌性X:A<0.5超雄性0.5<X:A<1.0間性(intersex)；并伴隨著生活力、育性下降。蜜蜂等膜翅目昆蟲，n為雄蜂，雌蜂為2n。赤麂等鹿科麂亞科的動物，雄性有兩條形態(tài)、結(jié)構(gòu)差別很大的Y染色體。Y2染色體是真正的Y染色體，Y1染色體與X染色體長臂實際上是一對常染色體，X染色體短臂才是真正的X染色體多性別生物（纖毛蟲）具38種性別的纖毛蟲Euplotescrassus，交配對象由2性時的50%增加到87.5%。白蟻的性別生殖型：分三個品級。大翅型或有翅型：創(chuàng)立新群體的父蟻和母蟻，而且終身維持一夫一妻制。短翅型：補充生殖型。地棲性種類中較常見。無翅型：補充生殖蟻。只存在于極原始的種類。非生殖型：無生殖力，擔負勞動和作戰(zhàn)的任務(wù)。

工蟻：建筑蟻冢、開掘隧道、修建蟻路、培養(yǎng)菌圃、采集食物、飼育幼蟻與兵蟻、看護蟻卵等任務(wù)。在無兵蟻的種類中，還負責抵御外敵。兵蟻：分雌雄，但不能生殖。兵蟻沒有取食功能，由工蟻飼喂。性別決定因素基因激素環(huán)境位置決定性別溫度決定性別季節(jié)（蚜蟲）決定性別營養(yǎng)（飼料）決定性別SRY的雄性決定作用SRY基因表達產(chǎn)物可以誘導(dǎo)睪丸發(fā)育。SRY蛋白質(zhì)需進入細胞核，啟動系列基因表達，才能產(chǎn)生雄性性器官睪丸。SRY序列的缺失或突變可引起XY性反轉(zhuǎn)(約15萬男性中有一人)。細胞核內(nèi)SRY蛋白的低水平導(dǎo)致了XY男性患者的性反轉(zhuǎn)。1991年，英國科學(xué)家向XX型的雌性老鼠受精卵，轉(zhuǎn)移Y染色體上的Rry基因，獲得具有精巢的雄性老鼠。XX男人XY女人哺乳動物初級性別決定（基因）1.性別決定相關(guān)基因Y染色體的性決定基因：SRY決定睪丸命運的常染色體基因：SOX9、SOX3、SF1潛在的卵巢決定基因：DAX1、Wnt4a、WT1Dmrt(1-7)（dsx和mab-3相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子）2.性別分化相關(guān)基因

抗副中腎激素基因：AMH、MIS睪丸女性化基因：Tfm胎盤芳香化酶基因：P4505-α還原酶基因太監(jiān)為何娶妻？清末大太監(jiān)“小德張”，先后娶納四房妻妾。傳統(tǒng)觀點：礙于體面，炫耀門庭；享受家庭“樂趣”；借助“夫人外交”，攀高附貴。1991年，英國一位因醫(yī)療事故失去陰莖的男孩，被父母和醫(yī)生強行改變了性別，不僅摘除了性腺，而且還定期注射雌性激素。進入青春期時，外型為標準女性，但她只戀女色，不喜歡男人。同性戀現(xiàn)象原因：美國約翰·霍普金斯醫(yī)學(xué)院的喬恩·馬奈——童年垂體（包括下丘腦）切除病人研究結(jié)果：切除垂體后終生雖然沒有基礎(chǔ)內(nèi)分泌腺，定期用激素治療后，能保持正常性別形態(tài)，但完全喪失對異性的感受能力。另一方面，即使不具備完好的生殖器官，但只要下丘腦完好，就有性欲。喬恩認為：性的真正中心是下丘腦，其機能受性基因的調(diào)控。所以，太監(jiān)雄“性”仍在，娶妻納妾是本能的正常生理需求。transsexualSmokescreen同性戀是遺傳的同性戀傾向的成人約占3%。腦構(gòu)造的性別差異與出生前后2次雄性激素分泌量有關(guān)。胚胎大量分泌雄性激素時，促進男性化；女性胎兒腦發(fā)生時完全不產(chǎn)生激素。出生后數(shù)周內(nèi)男孩需大量雄性激素，進一步?jīng)Q定男性化的行動；此時如存在大量雄性激素，部分女孩就會男性化。INAH-3與對男人的喜歡程度有關(guān)：同性戀男人腦視床下部的前視床下部間質(zhì)核INAH-3部位，比異性戀男人小，與異性戀女人相近。愛滋病治療藥物典型的副作用是精巢功能低下。扮演女性的同性戀男人很少發(fā)生愛滋病，與精巢分泌雄性激素水平低下有關(guān)。同性戀男性與X染色體上的Xq28領(lǐng)域有關(guān)。同性戀現(xiàn)象哺乳動物性別決定涉及的基因和激素X染色體基因的劑量補償效應(yīng)（dosagecompensation）

1.哺乳動物：雌性失活1條X染色體失活是隨機的Xist基因轉(zhuǎn)錄物啟動X染色體的失活程序失活與組蛋白H4非乙酰基化有關(guān)失活與甲基化有關(guān)2.果蠅：增加雄性X染色體基因表達量3.線蟲：降低雌雄同體個體X染色體基因表達水平劑量補償效應(yīng)性別不同，X染色體數(shù)量不同，需要通過劑量補償效應(yīng)來克服X連鎖基因的不平衡性。位置決定性別后螠(Bonellia)雄蟲很小（1mm-3mm，器官大多退化。幼蟲一直在海水中自由生活，發(fā)育為雌蟲；幼蟲附著于成長的雌蟲體上，發(fā)育成雄蟲。（雌蟲分泌的促雄物質(zhì)影響）生態(tài)意義：增多雌蟲，增加種群繁殖效率。溫度決定性別GSD(Genotypicsexdetermination)模式

TSD(Temperaturesexdetermination)模式很多爬行類具異形性染色體，具GSD系統(tǒng)，但溫度能夠決定性別。某些蛙類染色體具GSD系統(tǒng)，但蝌蚪在20℃下雌雄比約為1∶1，如在30℃，全部發(fā)育成雄蛙。MF：低溫雄、高溫雌FM：低溫雌、高溫雄FMF：低溫和高溫均雌、中間溫雄目前只發(fā)現(xiàn)FM模式和FMF模式存在于蜥蜴類。FMMFFMF性別決定模型（P.K.Elf，2003）溫度→雌二醇維持高水平降低水平SF-1表達水平提高SF-1表達水平降低雌性發(fā)育激素級聯(lián)雄性發(fā)育激素級聯(lián)雄性個體雌性個體魚類性反轉(zhuǎn)1、性轉(zhuǎn)換誘發(fā)條件激素：雌激素、雄激素環(huán)境：理化環(huán)境（水溫、光照、輻射、水質(zhì)）、社會環(huán)境2、表型性別容易改變某些種受環(huán)境影響，甚至完全取決于環(huán)境。某些種具兩種性別發(fā)育基因，能隨發(fā)育進程自行性變。3、性轉(zhuǎn)變個體具正常生殖能力4、YY型超雄魚可活及可育先后在青金魚和莫桑比克羅非魚發(fā)現(xiàn)YY型超雄魚可以成活和繁殖后代，并可被雌激素反轉(zhuǎn)為功能正常的雌魚，其遺傳性別仍為YY型。環(huán)境與性反轉(zhuǎn)間性雌性雄性黃鱔的性別轉(zhuǎn)換惡劣條件（長期饑餓或周期性干旱）,可促進性轉(zhuǎn)化。下丘腦—腦垂體系統(tǒng)可能在誘發(fā)黃鱔性轉(zhuǎn)變。間性期是卵巢退化、精巢的漸進形成過程。大小卵母細胞所騰出的空間由新的精細胞與曲細精管填充最后卵巢也就被精巢取代。環(huán)境激素導(dǎo)致的雞性逆轉(zhuǎn)1234bp500380環(huán)境與蚜蟲性別（溫度、光照、季節(jié)）動物性別控制的意義

動物生產(chǎn)1：控制繁殖（增加雌比例）2：提高群體生長速度、延長有效生長期（去勢）3：提高商品質(zhì)量（雌蟹、雄蠶）動物育種（增加育種強度、加快選種過程）

瀕危動物保護（需雌性）

寵物市場（喜好）

人類性連鎖遺傳病控制（具性連鎖隱性遺傳病的雙親選擇生女兒）

性別控制的方法植入前的胚胎性別選擇受精前精子的分離（最有效的途徑）物理分離法：離心、電泳。對精子有損傷流式細胞儀（最有效性的方法）：根據(jù)X或Y精子的DNA含量差異。抗體免疫法：根據(jù)X和Y精子特異性蛋白。分離穩(wěn)定性不高。其它方法影響性比配子作用時間、配子成熟和老化程度也影響性別比。培養(yǎng)液的葡萄糖濃度