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XY性别决定系统

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果蝇的性染色体
雄性银杏树的花粉锥，一种雌雄异株的物种.
雌性银杏的胚珠.

XY性别决定系统是一种普遍存在的性别决定系统，被使用于多数哺乳类 （包括人类 ）、部分昆虫（果蝇属）、部分的蛇、部分的鱼（孔雀鱼）、部分植物（银杏树）。在此系统中，个体的性别是由一对性染色体决定的。 在多数情况下，雌性生物拥有两个相同的性染色体（XX），被称为“同染色体性别”。雄性生物拥有两个不同的性染色体（XY），被称为“异染色体性别”[1]。

在人类中，Y染色体的存在负责触发男性发育； 在没有Y染色体的情况下，胎儿会发育成女性。有各种例外，例如患有克氏综合征(Klinefelter syndrome)（具有 XXY 染色体）、XY性腺发育不全(斯威尔综合征, Swyer syndrome)（具有 XY 染色体的女性）、和 XX雄性综合征（英语：XX_male_syndrome）（具有 XX 染色体的男性）的个体，但这些例外很少见。 在某些情况下，一个看似正常的女性拥有阴道、子宫颈和卵巢，却拥有 XY 染色体，但SRY基因已被关闭[2]。 在大多数具有 XY性别决定的物种中，生物体必须至少有一条X染色体才能生存[3][4]。

XY系统在几个方面与鸟类、一些昆虫、许多爬行动物和各种其他动物中发现的ZW性别决定系统形成对比，其中异配性别是雌性。几十年来，人们一直认为所有蛇类的性别都由ZW性别决定系统决定，但观察到蚺科和蟒科物种的遗传学产生了意想不到的影响； 例如，孤雌生殖只产生雌性而不是雄性，这与ZW系统中的预期相反。 在21世纪初期，此类观察促使研究表明，迄今为止调查的所有蟒蛇和蟒蛇肯定具有性别决定的XY系统[5][6]。

在一些爬行动物和鱼类中发现了依赖于温度的温度-性别决定系统。

机制

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所有动物都有一组 DNA 编码，用于编码染色体上的基因。 在人类、大多数哺乳动物和其他一些物种中，两条染色体（称为X染色体和Y染色体）编码性别。在这些物种中，一个或多个基因存在于决定雄性的Y染色体上。 在这个过程中，X 染色体和 Y 染色体决定后代的性别，这通常是由于位于 Y 染色体上编码雄性的基因。 后代有两条性染色体：带有两条X染色体的后代会发育出雌性特征，而带有X和Y染色体的后代会发育出雄性特征。

哺乳动物

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在大多数哺乳动物中，性别由 Y 染色体的存在决定。 这使得具有 XXY 和 XYY 核型的个体成为雄性，而具有 X 和 XXX 核型的个体成为雌性[1]。

在1930年代，阿尔弗雷德·约斯特（英语：Alfred Jost） (Alfred Jost) 确定雄性兔子的沃尔夫管(Mesonephric duct)发育需要睾酮的存在[7]。

SRY基因是兽亚纲（胎盘哺乳动物和有袋动物）Y染色体上的性别决定基因[8]。 非人类哺乳动物使用Y染色体上的几个基因[来源请求]。

并非所有雄性特异性基因都位于Y染色体上。 鸭嘴兽是一种单孔目动物，使用5对不同的XY染色体和6组雄性相关基因，AMH是总开关[9]。

其他动物

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一些海龟物种已经趋同地进化出XY性别决定系统，特别是在蛇颈龟科和麝香龟亚科(Staurotypinae) 中[10]。

其他物种（包括大多数果蝇属物种）使用两条 X 染色体的存在来确定雌性：一条 X 染色体给出推定的雄性，但正常雄性发育需要 Y 染色体基因的存在。 在果蝇中，具有 XY 的个体为雄性，具有 XX 的个体为雌性； 但是，具有 XXY 或 XXX 的人也可以是女性，而具有 X 的人也可以是男性[11]。

植物

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极少数雌雄异株的被子植物具有 XY 性别决定[12]， 例如白花蝇子草 (Silene latifolia)[13]。 在这些物种中，性别决定类似于哺乳动物，其中雄性是 XY，雌性是 XX[14]。

参见

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参考

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  1. ^ 1.0 1.1 Hake, Laura; O'Connor, Clare. Genetic Mechanisms of Sex Determination | Learn Science at Scitable. www.nature.com. [2021-04-13]. （原始内容存档于2017-08-19） （英语）. 
  2. ^ Callaway, Ewen. Girl with Y chromosome sheds light on maleness. New Scientist. [2023-02-22]. （原始内容存档于2023-05-31） （英语）. 
  3. ^ Can a Zygote Survive Without an X Sex Chromosome?. Education - Seattle PI. [2020-11-08]. （原始内容存档于2023-05-05）. 
  4. ^ Sherwood, Susan. What Occurs When the Zygote Has One Fewer Chromosome than Usual?. Sciencing. [2021-04-29]. （原始内容存档于2023-03-20） （英语）. 
  5. ^ Gamble, Tony; Castoe, Todd A.; Nielsen, Stuart V.; Banks, Jaison L.; Card, Daren C.; Schield, Drew R.; Schuett, Gordon W.; Booth, Warren. The Discovery of XY Sex Chromosomes in a Boa and Python. Current Biology. 2017, 27 (14): 2148–2153.e4. PMID 28690112. doi:10.1016/j.cub.2017.06.010 可免费查阅. 
  6. ^ Olena, Abby. Snake Sex Determination Dogma Overturned （页面存档备份，存于互联网档案馆）. The Scientist July 6, 2017 [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  7. ^ Jost, A.; Price, D.; Edwards, R. G. Hormonal Factors in the Sex Differentiation of the Mammalian Foetus [and Discussion]. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 1970, 259 (828): 119–31. Bibcode:1970RSPTB.259..119J. JSTOR 2417046. PMID 4399057. doi:10.1098/rstb.1970.0052 可免费查阅. 
  8. ^ Wallis MC, Waters PD, Graves JA. Sex determination in mammals - Before and after the evolution of SRY. Cell. Mol. Life Sci. June 2008, 65 (20): 3182–95. PMID 18581056. S2CID 31675679. doi:10.1007/s00018-008-8109-z. 
  9. ^ Cortez, Diego; Marin, Ray; Toledo-Flores, Deborah; Froidevaux, Laure; Liechti, Angélica; Waters, Paul D.; Grützner, Frank; Kaessmann, Henrik. Origins and functional evolution of Y chromosomes across mammals. Nature. 24 April 2014, 508 (7497): 488–493. Bibcode:2014Natur.508..488C. PMID 24759410. S2CID 4462870. doi:10.1038/nature13151. 
  10. ^ Badenhorst, Daleen; Stanyon, Roscoe; Engstrom, Tag; Valenzuela, Nicole. A ZZ/ZW microchromosome system in the spiny softshell turtle, Apalone spinifera, reveals an intriguing sex chromosome conservation in Trionychidae. Chromosome Research. 2013-04-01, 21 (2): 137–147. ISSN 1573-6849. PMID 23512312. S2CID 14434440. doi:10.1007/s10577-013-9343-2 （英语）. 
  11. ^ Fusco G, Minelli A. The Biology of Reproduction. Cambridge University Press. 2019-10-10: 306–308. ISBN 978-1-108-49985-9. 
  12. ^ Gradstein, Stephan Robbert; Klatt, Simone; Normann, Felix; Wilson, Rosemary; Weigelt, Patrick; Willmann, Rainer. Systematics 2008 Göttingen, Programme and Abstracts. Universitätsverlag Göttingen. 2008: 278. ISBN 978-3-940344-23-6 （英语）. 
  13. ^ Monéger, Françoise. Sex Determination in Plants. Plant Signaling & Behavior. 2007, 2 (3): 178–179. ISSN 1559-2316. PMC 2634050 可免费查阅. PMID 19704689. doi:10.4161/psb.2.3.3728. 
  14. ^ Hakeem, Khalid Rehman; Tombuloğlu, Hüseyin; Tombuloğlu, Güzin. Plant Omics: Trends and Applications. Springer. 2016-08-23: 365. ISBN 978-3-319-31703-8 （英语）. 
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