果蝇的性别决定再讨论

第2卷　第2期 蒙自师范高等专科学校学报 V ol.2　N o.2

2000年4月 Journal of Mengzi T eachers’C ollege Apr.2000 果蝇的性别决定再讨论Ξ

李有泉　王海蓉

(云南省蜜蜂研究所,云南蒙自661101)

摘　要:　果蝇的性别是在性型结构和性基因数量的双重作用下,由有效数量大的X基因或Y基因决定性别.各种性型的X基因与Y基因的有效数量的比率———性指数X/Y和Y/X:为1.0时,发育为中性蝇;小于和等于2.0时,发育为异常雌蝇和异常雄蝇;等于和大于2.0时,发育为正常雌蝇和正常雄蝇;等于和大于3.0时,发育为超雌蝇和超雄蝇.

关　键　词:　果蝇;性别决定;性型结构;性基因数量

中图分类号:　Q963　文献标识码:　A　文章码号:　1008-9128(2000)02-0005-06

阅读了果蝇性别决定的有关论述之后,认为果蝇的Y染色体在性别决定中不起作用,性别决定于X染色体与常染色体组的平衡的结论不全面.现继对X型蜜蜂、X A型蚜虫和蝗虫的性别决定讨论之后,在前人的基础上,再次讨论XY 型果蝇的性别决定.

1　果蝇的性别决定机制

1.1性基因数量

1.1.1X染色体和常染色体组含性基因的数量

果蝇的X既不能发育为雌蝇,也不能发育为雄蝇,证明X染色体和常染色体组含性基因的数量相同,X为中性.设常染色体组含Y基因的数量为1.0,则X染色体含X基因的数量也为1.0.

1.1.2Y染色体含性基因的数量

果蝇的XX加上一条Y染色体,XY加上一条X染色体,成为X(X)Y后,在Y染色体和X 染色体的作用下,使它们分别由发育为具有性生殖能力的正常雌蝇和正常雄蝇,转为发育为无生殖能力异常雌蝇.Y染色体只改变了XX性的性别发育程度,X染色体则改变了XY的性别发育方向,由此证明,果蝇的Y染色体不是不含Y基因,在性别决定中不起作用,而是Y染色体含Y 基因的数量比X染色体含的X基因少,因而比X 染色体在性别决定中作用小.根据前面对X型蜜蜂及X A型蚜虫和蝗虫的性别决定讨论,各种性型含X基因和Y基因的有效数量是否互为两倍,即性指数X/Y和Y/X是否为2.0,是决定其是否具有有性生殖能力的重要条件.XY内的两

Ξ收稿日期:1999-12-20

第一作者:李有泉(1932-)男,四川沪县人,副研究员,主要研究蜜蜂资源

组常染色体含的Y基因的数量,也为X染色体

含X基因的两倍,Y染色体含Y基因的数量的多与少,不影响XY发育具为有性生殖能力的正常雄蝇.性染色体是由常染色体分化而来的,XY 型昆早可视为XY型生自物的早期产物,此时Y 染色体含Y基因的数量可视为与一条常染色体相同.果蝇的常染色体组由三条常染色体组成,则Y染色体含Y基因的数量为常染色体组含Y 基因的1/3,即0.33.

1.2性型结构

果蝇的性型结构为开放型.各种染色体上具有一条性键,各种性型的性染色体与性染色体、性染色体与常染色体组之间,均有性键相联结,常染色体组与常染色体组之间,无性键相联结,构成一个开放型结构.

2　各种性型的方程式和结构式

2.1X A 性型

2.2XY 性型

2.3X AY 性型2.4XXY

性型2.5X AX

性型2.6X(X)Y

性型2.7XX

性型2.8X(X)X

性型2.9XXX

性型

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从上述九种性型的结构式看出X A、XY、X AY只有一条X染色体参与组成,常染色体组和Y单倍体都以性键与X染色体相联结,故所有X染色体、Y染色体和常染色体组含的X基因和Y基因会都能在性别决定中起作用;X AX、XXY有两条X染色体参与组成,常染色体数大于X染色体,有一组常染色体单独以性键与一条X染色体相联结,被隔离于两条X染色体的一侧,其余的常染色体组和Y单倍体都以性键同时与另一X染色体相联结,故只有X染色体、Y染色体和两组常染色体含的X基因和Y基因在性别决定中起作用;X(X)Y、XX、X(X)Y、XXX 有三条X染色体参与组成,X染色体数等于和大于常染色体组,常染色体组和Y单倍体,都单独以性键与一条X染色体相联结,分别被隔离于两条和三条X染色体的两侧,故只有X染色体、Y染色体和一组常染色体含的X基因和Y基因在性虽决定中起作用.因而各性型内的性染色体含的性基因,全都能在性别决定中起作用,全是有效性基因;各常染色体组含的性基因,则随其与X染色体的数量关系不同,有的在性别决定中起作用,有的在性别决定中不起作用,有有效性基因和无效性基因之别.这就是基因平衡学说提出的“雌性决定基因有相加作用,雄性决定基因没有相加作用”的完整含义,是昆虫的性别决定中的一条普遍规律.

3　各种性型的性别决定

3.1X AY性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0,Y染色体和常染色体组含Y基因的有效数量为0.33 +1.0+1.0+1.0=3.33.性指数Y/X为3.33:1. 0=3.33,由Y基因决定性别,发育为无生殖能力的超雄蝇.3.2XY性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0,Y染色体和常染色体组含Y基因的有效数量为0.33 +1.0+1.0=2.33.性指数Y/X为2.33:1.0=2. 33,由Y基因决定性别,发育为具有有生殖能力的正常雄蝇.

3.3X A性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0,常染色体组含Y基因的有效数量为1.0+1.0=2.0.性指数Y/X为2.0:1.0=2.0,由Y基因决定性别,发育为无生殖能力的异常雄蝇.

3.4XXY性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0+1.0 =2.0,Y染色体和常染色体组含Y基因的有效数量为0.33+1.0+1.0+1.0=2.33.性指数Y/ X为2.33:2.0=1.17,由Y基因决定性别,发育为无生殖能力的与X AX中性蝇难以区分的异常雄蝇.

3.5X AX性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0+1.0 =2.0,常染色体组含Y基因的有效数量为1.0 +1.0+1.0=2.0.性指数X/Y为2.0:2.0=

1.0,由X基因和Y基因共同决定性别,发育为无生殖能力的中性蝇.

3.6X(X)Y性型

X染色体含X基因的有效数量为1.0+1.0 =2.0,Y染色体和常染色体组含Y基因的有效数量为0.33+1.0+1.0=1.33.性指数为X/Y 为2.0:1.33=1.5,由X基因决定性别,发育为无生殖能力的异常雌蝇.

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