第十四章性腺发育和性别决定(精)

Sry对睾丸发育的影响的实验证据
小鼠Sry基因的HMG box与人有71%同源，在发育中的表达非常 严格，恰好在两性形态分化之前的生殖嵴中表达，性腺决定 后表达停止。
转Sry基因的XX小鼠可长出睾丸和雄性特征，但不能产生正常 的精子。
2、在精巢决定中的常染色体基因
• Sox9：为含有HMG DNA 结合域的转录因子。含有 一个额外SOX9的XX个体将发育为雄性；而75%的只含 有一个有功能的SOX9的XY个体发育为female或两性 人。 • SOX9基因在早期胚胎发育中的表达与间质细胞从 中肾管移出形成精巢有关。
SRY为转录因子：含有HMG-box的DNA结合域； AMF和P450芳构化酶的启动子有SRY结合位点— —至少有两个涉及第二性征决定的基因。
HMG：High Mobility Group,发现于几个转录因子中，它是 非组蛋白的染色质蛋白质，而且它诱导与它结合的DNA区域 发生弯曲。 DNA：sry基因
第十四章 性腺发育和性别决定
有关性别决定的研究历史
▼公元前335年，Aristotle指出性别决定于热（heat）。子宫 热不及精热时子代发育为female，其female为不正常。 ▼1600s/1700s，认识到female产生能够传递亲本性状的卵子。 ▼19世纪末之前，人们认为温度、营养、年龄等环境因素决定 了性别。有利于能量和营养储存的因子→女婴，有利于能量和 营养利用的因子→男婴。 ▼20世纪初，Mondel定律重新发现（1900）、McClung发现性染 色体（1902)、Stevens和Wilson在昆虫上发现了性染色体组成 与性别的关系（male＝XY or XO while female＝XX）（1905）， 从而认识到遗传物质在性别决定中起重要作用。
• XY生殖索到妊娠8周一直持续增殖，并向深处延伸到结缔 组织中，形成生殖索网和睾丸网，最后被一层厚的白膜将它 们分隔开。 • 生殖细胞处于睾丸的生殖索中，处于实心的结构。到青春 期变成中空的结构，发育成生精小管。而生殖细胞开始精子 形成。
• 精子通过睾丸输出管输送到乌尔夫氏管（中肾的收集管， 在雄性分化形成输精管），精子通过输精管进入泄殖腔并 排出体外。 • 在胎儿发育时期，睾丸中的间质细胞已分化为睾丸间质细 胞，它们能分泌睾酮。睾丸索的细胞分化为支持细胞，它 们为精子提供营养和分泌抗缪勒氏管的激素。
合症患者为不能产卵的雌性。
1.哺乳动物精巢决定的Y染色体基因
• 现已确认， Y染色体的短 臂上存在人类睾丸决定因 子(TDF)。一个个体出生时 具有Y染色体的短臂，但无 长臂，为雄性；反之则为 雌性。 • TDF即为SRY基因，在进化 过程中高度保守，在果蝇、 两栖类、鸟类和其它哺乳 动物中均发现了SRY基因的 同源基因。
A.2种蜥蜴在较高温度下产生雄性后代
B.3种龟类在较高温度下产生雌性后代
螠的性别决定
管状鼻的作用
◆ 它将食物从石上刮下
并送入雌螠的消化管中；
◆ 当幼虫固着于石表面 将变为雌性，但相同的 幼虫固着于雌性的管状 鼻上，它将变为雄性。
拖鞋样蜗牛的依赖位置的性别决定
★机体的位置决定影响性别
▼年幼的通常为雄性
睾丸决定基因－Y染色体上的SRY Sry基因的鉴定 1.雄性细胞产生的重组DNA文库； 2.XX雄性和XY雌性DNA杂交； 3.筛选结果：XX雄性的X染色体上具有转位的Y染色体 1区中的特异的DNA序列，而XY雄性则该序列丢失。
睾丸决定基因－Y染色体上的SRY
Sry基因位于Y染色体的35000碱基对的区域； Sry基因编码一个含有223个氨基酸的肽；
精巢分泌两种主要的激素：第一种是抗缪勒氏 管激素，第二种激素为睾酮。 卵巢分泌雌激素。
雄性激素
睾丸酮（testosterone)：由睾丸间质细胞合成，
其作用是诱导乌尔夫氏管分化为输精管、精囊和附
睾。 二氢睾丸酮：由睾丸酮转变而成，其作用是控 制外生殖器官的形成。缺少5a－酮类固醇还原酶的
XY个体的外形为雌性。
第二节 哺乳动物染色体的性别决定
一、哺乳动物的初级性别决定
初级性别决定:
指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生 殖腺的发育命运决定于其染色体组成，Y染色体的 存在使生殖腺的体细胞发育为睾丸而非卵巢。
基因型为XXY的Klinefelter综合症患者的表型
为雄性，但不具生殖力；基因型为XO的Turner综
• SF1（steroidgenic factor 1）：为含HMG DNA结合区的转录因子。sf1在雌雄小鼠的 未分化的性腺中都表达，但分化开始后就 局限在XY小鼠正在发育的睾丸中。
• 在AMH基因上发现了SF-1的结合位点，并对 AMH的激活是必需的。而在睾丸的间质细胞 中，它可激活睾丸酮合成酶基因。
第一节 哺乳动物性腺的发育
• 性腺原基在分化决定之前既不具有雌性的 特点，也不具有雄性的特点。 • 哺乳动物的性腺原基具有两种发育潜能： 卵巢或精巢。
人类性腺分化（未分化期）
• 从妊娠4周时中段中胚层发育形成性腺原基，至7 周之间，一直处于未分化状态，此时生殖嵴上皮增 生进入其上方的疏松结缔组织中，并形成生殖索。 • 妊娠6周时，生殖索将包围在迁入性腺的生殖细 胞周围。此时生殖索保持与上皮连接。
1.抗缪勒氏管激素（AMH)
抗缪勒氏管激素（AMH)：由睾丸生精管支持细胞分泌的560aa 糖蛋白。 （1)缪勒氏管对AMH的敏感时期
绿色：未分化性腺时期；
红色：缪勒氏管对AMH起反应的时期
（2）抗缪勒氏管激素的作用 可能是诱导缪勒氏管周围的间质细胞分泌一种促凋亡因 子，使缪勒氏管退化。
雌激素
抗缪勒氏管激素（AMH)
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3、与卵巢命运决定有关的X染色体基因
DAX1：它编码细胞核
激素受体，是X染色体
上的潜在的卵巢决定
基因。 小鼠Dax1在生殖细胞 中表达可能拮抗Sry的 活性，DAX1表达增加 可能导致性别逆转。
二、哺乳动物的次级性别决定
次级性别决定:
是指性腺之外的身体表型的决定，即第二性 征。雄性的阴茎、精囊、前列腺；雌性的阴道、 子宫颈、子宫、输卵管、乳腺和常有性别特异的 个体大小、声带软骨和肌肉系统。
▼过后进入不稳定期，
根据位置决定性别，当
与雌性接触时，变为雄
性，分开后又变为雌性 ▼变为雌性的个体终生 为雌性
作 业: 名词：初级性别决定，次级性别决定
• 叙述哺乳动物的性别决定机制。
• XX胎儿生殖细胞位于靠近性腺的外表面，其生殖索不仅不 像雄性那样继续增殖，而且发生退化。 • 然而，很快上皮产生一组新的生殖索，它并不深入到基质 中，而是停留在性腺的外表面(皮质)的附近。因此，它们称为 皮质生殖索。
• 生殖索断裂成簇，每簇围绕一个卵，上皮生殖索分化为颗 粒细胞，卵巢间质细胞分化为卵泡膜细胞。它们共同形成 卵泡，围绕着生殖细胞，它们能分泌类固醇激素。 • 雌性的缪勒氏管保持完整并分化为输卵管、子宫、子宫颈 和上阴道。乌尔夫氏管因为丧失了睾酮的影响而退化。
在雌性胚胎中，雌激素由卵巢合成，它诱导缪 勒氏管分化为雌性器官。 在雄性胚胎中，雌激素由肾上腺合成，它使中 肾旁细胞吸收睾丸中的水分，有助于增加精子的寿 命和数量。
哺乳动物性别决定
第三节 环境因素对性别发育的影响
◎ ◎ 大多数蛇和蜥蜴性别在受精时由性染色体决定 大多数龟类和所有的鳄的性别是由受精后的环境决定