來源：科學(xué)大院

站在窗臺向外眺望，樹上的鳥兒、花壇的繁花、行走的人們、茁壯成長的蒼天大樹……所有的生物都巧妙地被劃分為雌雄兩性，陰陽兩極。那么，是什么因素決定了萬千眾生的性別呢？

在許多物種中，性別決定由遺傳因素（基因）或遺傳因素與環(huán)境因素的影響共同產(chǎn)生

。在基因型性別決定中，也稱為遺傳或染色體性別決定，雄性和雌性通過一些基因來指定它們的性形態(tài)。

不過，

有些情況下，生物體的性別由環(huán)境因素（如溫度）決定

。一些物種，如各種花和魚，沒有固定的性別，而是經(jīng)歷了生命周期，在相應(yīng)的生命階段基于遺傳線索改變性別，這可能是由于季節(jié)和溫度等環(huán)境因素造成的。

近日，國際學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》雜志近日報道了中美科學(xué)家關(guān)于環(huán)境溫度可以影響烏龜性別的研究

[1]

。對于兩棲動物而言，環(huán)境通常在很大程度決定動物的性別。今天，大院er就跟你談一下各種有趣的性別決定因素。

溫度決定性別（來源維基百科）

對于溫度如何控制性別，日前浙江萬里學(xué)院的錢英國團(tuán)隊(duì)的最新研究成果提供了重要線索。該團(tuán)隊(duì)前期發(fā)現(xiàn)了紅耳龜雄性性腺分化的關(guān)鍵基因Dmrt1，組蛋白H3第27位賴氨酸（H3K27）去甲基化酶KDM6B在紅耳龜未分化性腺中呈現(xiàn)溫度依賴型二態(tài)性表達(dá)分布，而且溫度置換實(shí)驗(yàn)顯示，在性腺分化前，Kdm6b能快速響應(yīng)溫度變化。在26°C（所有后代發(fā)育成雄性的溫度）下，敲除Kdm6b可以觸發(fā)80%以上存活胚胎中的雄性逆轉(zhuǎn)為雌性。 KDM6B通過消除H3K27在其啟動子附近的甲基化修飾直接促進(jìn)雄性決定基因Dmrt1的轉(zhuǎn)錄。同時，Dmrt1過表達(dá)可以恢復(fù)Kdm6b破壞引起的性反轉(zhuǎn)。

該研究揭示了龜類物種表觀遺傳機(jī)制與溫度依賴性別決定之間的因果關(guān)系和直接遺傳聯(lián)系。證明組蛋白去甲基化酶KDM6B調(diào)控了龜?shù)臏囟纫蕾囆托詣e決定，繼而為最終全面破譯TSD機(jī)制奠定基礎(chǔ)

[1]

。

蝸牛（來源網(wǎng)絡(luò)）

決定性別的遺傳因素

除去環(huán)境決定性別因素外，更多物種的性別決定因素是遺傳因素。雄性和雌性具有不同的等位基因或甚至不同的基因來指定它們的性形態(tài)。在動物中，通常伴隨著染色體差異，一般通過XY，ZW，XO，ZO染色體或單倍體二倍體的組合。

XX / XY性染色體

XX / XY性別決定系統(tǒng)由于在人體中發(fā)現(xiàn)而被熟知。 XX / XY系統(tǒng)在大多數(shù)哺乳動物以及一些昆蟲中均有發(fā)現(xiàn)。在此系統(tǒng)中，性染色體有兩種，一種為X染色體，另一種為Y染色體，兩種染色體形狀、大小不同，與其他染色體（常染色體）不同。以人類的染色體為例，正常人類具備23對染色體，其中22對常染色體，一對性染色體（XX/XY）。正常女性有兩種相同類型的性染色體（XX），而正常男性有兩個不同的性染色體（XY）。

SRY蛋白結(jié)構(gòu)（來源PDB網(wǎng)站）

2、X染色體為中心的性別決定

在果蠅等物種中，使用兩個X染色體來確定雌性

[3]

，Y染色體在果蠅性別決定中無任何作用，僅是雄性可育的一個必須因素，在精子形成過程中被激活。使用X的數(shù)量來確定性別的物種是無法通過額外的X染色體存活的，比如XXX基因型的果蠅就不能存活。

米奇魚（來源維基百科）

另外，鴨嘴獸呈現(xiàn)出一種特定的性別決定方案，它們在某些方面類似于ZW性染色體的鳥類，缺乏SRY基因。鴨嘴獸有十條性染色體，雄性具有XYXYXYXYXY模式，而雌性具有十個X染色體。為了確定鴨嘴獸的確切性別決定基因，科學(xué)家必須進(jìn)行更多的研究

[5]

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蟋蟀（來源網(wǎng)絡(luò)）

ZW性染色體

鳥類，一些爬行動物以及昆蟲等生物是ZW性別決定系統(tǒng)。。與XY性別決定系統(tǒng)相反，ZW性別決定系統(tǒng)中，雌性具備兩種不同的染色體（ZW），而雄性有兩種相同類型的染色體（ZZ）

[7]

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螞蟻（來源網(wǎng)絡(luò)）

綜述所述，性別決定還是蠻復(fù)雜的，對于絕大部分生物而言，遺傳起主要作用；但是對于少數(shù)生物（如兩棲動物，蝸牛等），環(huán)境在性別的決定中，也起了至關(guān)重要的作用。

參考鏈接：

https：//en.wikipedia.org/wiki/Temperature-dependent_sex_determination

https：//en.wikipedia.org/wiki/Sex-determination_system#cite_note-Kuroiwa-11

https：//en.wikipedia.org/wiki/Testis-determining_factor

參考文章：

1。 Ge et al， （2018）The histone demethylase KDM6B regulates temperature-dependent sex determination in a turtle species，Science

2。 Hake， Laura （2008）。 “Genetic Mechanisms of Sex Determination”。 Nature Education。 1 （1）。 Retrieved 8 December 2011。

3。 Penalva， Luiz O。 F。； Sánchez （September 2003）。 “RNA Binding Protein Sex-Lethal （Sxl） and Control of Drosophila Sex Determination and Dosage Compensation”。 Microbiology and Molecular Biology。 67 （3）： 343–359。

4。 Warren， W.C。； Hillier， Ladeana W。； Marshall Graves， Jennifer A。； Birney， Ewan； Ponting， Chris P。； Grützner， Frank； Belov， Katherine； Miller， Webb； et al。 （2008）。 “Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution”。 Nature。 453 （7192）： 175–U1。

5。 Gruetzner， F。； T。 Ashley； D。 M。 Rowell & J。 A。 M。 Graves （2006）。 “Analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution”。 Chromosoma。 115 （2）： 75–88。

6。 Kuroiwa A， Handa S， Nishiyama C， Chiba E， Yamada F， Abe S， Matsuda Y （8 June 2011）。 “Additional copies of CBX2 in the genomes of males of mammals lacking SRY， the Amami spiny rat （Tokudaia osimensis） and the Tokunoshima spiny rat （Tokudaia tokunoshimensis）”。Chromosome Res。19（5）： 635–44。

7。 “Virgin births for giant lizards”。 BBC News。 20 December 2006。 Retrieved 13 March 2008。

8。 Edward O。 Wilson （12 September 2005）。 “Kin selection as the key to altruism： its rise and fall” （PDF）。 Social Research。 72： 1–8。

9。 Ellen van Wilgenburg； Driessen， Gerard； Beukeboom， Leow （5 January 2006）。 “Single locus complementary sex determination in Hymenoptera： an ”unintelligent“ design？”。 Frontiers in Zoology。 3 （1）： 1。

10。 G?th， Ann； Booth， David T。 （22 March 2005）。 “Temperature-dependent sex ratio in a bird”。 Biology Letters。 1 （1）： 31–33。

11。 Gilbert， Scott （2006）。 Developmental biology （8th ed。 ed。）。 Sunderland， Mass。： Sinauer Associates， Inc。 Publishers。 pp。 550–553。