首頁 有趣得讓人睡不著的基因

性別決定與基因

X染色體與Y染色體

繁衍這個話題,如果認真思考就會發現其實是一個相當難的問題,也是生物的未解之謎之一。在微生物(單細胞生物)的世界裏,一般是通過自身細胞分裂的無性繁殖來增殖。也就是一種克隆。

但細胞分裂在達到一定次數之後將無法繼續分裂,此時就需要和其他細胞交換DNA。這被稱作“接合”。並不是所有細胞都可以作為接合的對象,必須選擇和自己不同種類的細胞。這就是對於微生物而言的性。

但如果用人類的觀念來理解微生物的繁衍,一定會覺得奇怪。因為它們的“性別”有很多種。草履蟲的性別甚至可以多達16種。生物的性別隻有雌雄兩種,這究竟又是誰決定的呢?

而對於包括人類在內的多細胞生物來說,性別就是雌雄兩種。

為什麽性別隻有兩種呢?這是由基因決定的。決定性別的基因都位於同一個染色體上,叫作“性染色體”。性染色體以外的染色體叫作“常染色體”。

性別的決定分為四種情況:一種是以雌性為標準的兩種情況;另一種是以雄性為標準的兩種情況。這裏提到的標準,是指作為基礎的基因組。人類是以帶有X染色體的基因組為標準的,二倍體且為X染色體的純合子(XX)的人類就是女性。

而人類的男性則是X染色體與Y染色體的雜合子(XY)。在人類之外,絕大多數的哺乳動物和包括果蠅在內的部分昆蟲,都是這種情況。簡而言之,以雌性的基因組為基礎時,位於Y染色體上的基因能夠將身體性別決定為男性。

以雌性的身體為基礎,形成雄性身體的模式叫作雄性雜合子(XY型)。人類的Y染色體上有著能打開身體男性化開關的基因,叫作“Y染色體性別決定區基因”(SRY基因)。

◆決定性別的四種模式

SRY基因合成的蛋白質可以寫作SRY,同時因為它在被發現前就已經得名,所以也被稱作精巢決定因子(TDF)。誠如其名,在小鼠實驗中,如果讓TDF蛋白質在XX的受精卵中表達的話,小鼠就會產生精巢,變為雄性;從XY的受精卵中敲除SRY基因(讓其無法發揮功能),小鼠就會變為雌性。