性別轉化

性別轉化

性別轉化(sex transfer)指在雌雄異體的生物中,它們的合子均有朝著兩性發育的可能。一般情況下,它們的性染色體組成就決定了性別發育的方向。但是,在溫度、光照、營養等外界環境條件的影響下,雖然不能改變其性染色體組成,但可以引起雌雄性別的轉變。

受精卵

受精卵(合子)是個體發育的起點,合子中的性染色體組成是決定性別的內因,它在受精作用完成時就確定了。性別分化是指合子在性別決定的基礎上,進行雄性或雌性性狀分化和發育的過程,這個過程與外界環境有密切關係。當外界條件符合正常性別分化的要求時,就會按照遺傳基礎所規定的方向分化為正常的雄體或雌體。如果不符合正常性別分化的要求時,性別分化就會受到影響,從而偏離遺傳基礎所規定的性別分化方向。

事例

某些蛙類,雄蛙和雌蛙的性染色體分別是XY和XX。如果讓它們的蝌蚪在20℃溫度下發育時,雌雄比例大約為1:1。如果讓這些蝌蚪在30℃溫度下發育時,不管它們的性染色體組成怎樣,將全部發育成雄蛙。這裡要注意的是,雖然XX型的蝌蚪在高溫下發育成雄蛙,但是,它們的性染色體組成仍是XX,產生的精子均含X染色體。所以,高溫只能改變蝌蚪性別發育的方向,並不能改變它們的性染色體組成。根據這一特點,人們利用性反轉的個體作親本,與未反轉的個體雜交產生單性後代,這在農業生產實踐上具有重要的經濟價值。

在葫蘆科植物里,可以清楚地看到外界環境條件對植物性別分化的影響。例如,黃瓜在發育早期施用大量氮肥,形成雌花的數量就會顯著增多;在連續不斷的光照的條件下,幾乎全部開雄花;如果光照時間縮短,雌花的數目就增加;若低溫和8小時光照結合起來,雌花就占絕對優勢;如果晚上的溫度低至10℃左右,就形成較多的雌花。上述可以說明,在葫蘆科植物里,豐富的氮肥、短日照和低的夜晚溫度有利於雌花的發育。

蜜蜂可分為雄蜂、工蜂和蜂王三種。受精卵可發育成蜂王和工蜂,未受精的卵發育成雄蜂。受精卵可以發育成正常的雌蜂(蜂王),也可以發育成不育的雌蜂(工蜂),這取決於營養條件對它們的影響。如果受精卵形成的幼蟲,只在它們生活的頭兩、三天以蜂王漿為食物,隨後以較粗劣的飼料乳糜(蜂蜜和蜂糧的混合物)為食,這些幼蟲就孵化為工蜂。它們的身體比正常母蜂小,生殖系統萎縮,不能與雄蜂交尾。若在整個幼蟲期間全以蜂王漿為食物,幼蟲則孵化為蜂王。它比工蜂大而且是能育的。在這裡,營養條件對蜜蜂的性別分化起著很重要的作用。

結論

總之,在雌雄異體的生物中,它們的合子均有朝著兩性發育的可能。一般情況下,它們的性染色體組成就決定了性別發育的方向。但是,在溫度、光照、營養等外界環境條件的影響下,雖然不能改變其性染色體組成,但可以引起雌雄性別的轉化。這表明,性別的表現是基因型和環境條件相互作用的結果。但是,環境條件只能影響性徵表現型,不能改變性染色體的組成,即性別的基因型不變。

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