發(fā)育生物學性別鑒定

發(fā)育生物學性別鑒定第1頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月性別表現(xiàn)型的決定公元前335年，Aristotle指出性別決定于熱(heat)，當母親子宮的冷超過父親的精熱時子代發(fā)育為female，female是發(fā)育不健全的men。1600s/1700s，已認識到female可以產(chǎn)生能夠傳遞親本性狀的卵子。19世紀末之前，人們認為溫度、營養(yǎng)、年齡等環(huán)境因素決定了性別。有利于能量和營養(yǎng)儲存的因子將使一個人生產(chǎn)女嬰，而有利于能量和營養(yǎng)利用的因子則使人有男嬰。20世紀初，Mendel定律重新發(fā)現(xiàn)(1900)、McClung發(fā)現(xiàn)性染色體(1902)、

Stevens和Wilson在昆蟲上發(fā)現(xiàn)了性染色體組成與性別的關(guān)系(male=XYorXO,female=XX)(1905)，從而認識到遺傳物質(zhì)在性別決定中起重要作用。20世紀50年代，確立了哺乳動物性別決定的兩條規(guī)律：性腺的分化決定了性別的分化；Y染色體決定雄性。第2頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1.Primarysexdetermination:指生殖腺發(fā)育為睪丸或卵巢的選擇。胚胎生殖腺(gonad)的發(fā)育命運決定于其染色體組成，Y染色體的存在使生殖腺的體細胞發(fā)育為testis而非ovary。

e.g.,基因型為XXY的Klinefelter綜合癥患者的表型為male，但不具生殖力；基因型為XO的Turner綜合癥患者為不能產(chǎn)卵的female。2.secondarysexdetermination:指睪丸或卵巢形成后，由它們分泌的激素來影響性器官的發(fā)育。在出現(xiàn)睪丸的胚胎中，中腎旁管(Mullerianduct)退化，而中腎管(Wolffianduct)分化為輸精管、附睪、精囊。在出現(xiàn)卵巢的胚胎中，中腎管退化，中腎旁管分化為輸卵管、子宮等。第3頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、性別決定的復雜性

我們知道，人類的性別決定是XY型，即正常女性的性染色體是XX，正常男性是XY，這種表現(xiàn)在染色體上的性別決定對于大多數(shù)正常人來說是非常明確的。男性與女性從外觀上就能區(qū)別，簡單得連幼兒園小朋友一般根據(jù)他們自己的判斷，基本上也能準確無誤地區(qū)別稱呼“叔叔”和“阿姨”，這似乎是涇渭分明之事。然而，事實上并不那么簡單。人類的性別決定是一個十分復雜的問題，特別是對于其發(fā)生的機制問題至今仍未徹底弄清楚。下面我們就從幾個方面來探討一下性別決定的復雜現(xiàn)象。第4頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1.性別決定的分化發(fā)育過程通常所講的XX、XY的性別決定，嚴格來講只是在染色體水平上的遺傳性別決定，這是在受精階段所確定的性別決定基礎(chǔ)，所以有的人類遺傳學書上干脆稱XX者為“染色體女人”，XY者為“染色體男人”。按照老的學術(shù)觀點認為，在這個遺傳性別決定中，卵子是呈中性的，而精子中究竟是帶X染色體，還是帶Y染色體，則是起關(guān)鍵主導作用的；同時還認為，在性染色體之間，X染色體的功能是中性的，而Y染色體是起關(guān)鍵作用的。即凡是有1個Y染色體存在的就可形成睪丸，而無Y染色體存在的則形成卵巢。這種學術(shù)觀點是以若干種出現(xiàn)性染色體數(shù)目異常的性染色體病例為依據(jù)的。第5頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如：單體型45，X表現(xiàn)為女性；三體型47，XXX表現(xiàn)為女性；47,XXY表現(xiàn)為男性；而多體型48，XXXX表現(xiàn)為女性；48，XXXY則表現(xiàn)為男性。遺傳性別決定在受精階段形成之后，還需要經(jīng)過相當長一段時期的性別分化發(fā)育。首先在胚胎發(fā)育階段要通過初級性別分化。無論是XX還是XY,

受精卵在起初的6-7周之前的早期胚胎階段，從形態(tài)和生理上都是中性的，其原始性腺是由兩部分組成的：即一個具有原始卵巢特征的外層組織和一個具有原始睪丸特征的內(nèi)部質(zhì)塊，此外還有兩對與性器官發(fā)育有關(guān)的原始導管一對是將在女性中才可能發(fā)育的繆勒氏管，另一對是將在男性中才可能發(fā)育的烏夫氏管。此階段的胚胎仍然有可能向任何一種性別方向分化發(fā)育。而到

6-7周以后，才是正式通過初級性別分化，即正常XX胚胎中，原始性腺的皮質(zhì)部分開始發(fā)育逐漸形成胚胎性卵巢，繆勒氏管逐漸發(fā)育成輸卵管、子宮等女性生殖器官，與其同時，髓質(zhì)部分和烏夫氏管則逐漸退化消失；而在正常的XY胚胎中，則發(fā)育情況正好相反，原始性腺的髓質(zhì)部分逐漸分化發(fā)育為胚胎性睪丸，午非氏管逐漸發(fā)育為男性生殖器官，其皮質(zhì)部分和繆勒氏管則逐漸消失。這是性別決定的初級分化階段，是形成第一性征的重要時期。第6頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月生殖嵴原基有兩種發(fā)育方向：Testis－Ovary第7頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖8-1人類胚胎性器官外觀發(fā)育第8頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月哺乳動物性腺及其生殖管道發(fā)育的概況第9頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

在這個初級性別分化中有一條規(guī)律值得注意，那就是說女性第一性征的形成看來并不是以胚胎性卵巢的發(fā)育為主導條件的，而似乎是由于胚胎性睪丸未能形成而引起的。換句話說，就是初級性別決定的分化是以胚胎性睪丸能否形成作為分水嶺的。關(guān)于這一規(guī)律是通過對兔和小鼠胚胎的外科手術(shù)實驗得到證實的。如果人為損傷實驗動物早期胚胎的原始性腺，其結(jié)果是這個胚胎最終只能出現(xiàn)雌性的第一性征分化。人類胚胎病例中也反映出類似現(xiàn)象。再到青春期，則性別決定的分化發(fā)育進入次級性別分化階段，這也就是形成第二性征的重要時期。第二性征除表現(xiàn)在外部形態(tài)和性生理之外，還包括骨骼、肌肉和血液等內(nèi)部構(gòu)造特征以及新陳代謝速率等方面的性別差異。從原始的遺傳性別決定到初級性別分化，再到次級性別分化，這是性別決定的分化發(fā)育全過程，無論在其中哪個階段出現(xiàn)任何遺傳上或發(fā)育上的誤差，都可能引起性別分化的異常。例如在初級性別分化上的發(fā)育誤差，會造成出生后的第一性征模糊，形成似是而非、模糊不清的內(nèi)部生殖系統(tǒng)和外部生殖器官。再則，如果在次級性別分化中出現(xiàn)發(fā)育誤差，也會造成青春期的第二性征的模糊不清。當然對于這些現(xiàn)象我們不能籠統(tǒng)稱之“性別異?！保@是因為按照生理學研究資料表明，人類第二性征發(fā)育是由一系列激素所調(diào)控的。第12頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

實際上，無論男性或女性體內(nèi)是既分泌有雌性的又分泌有雄性的若干類型的激素，其體內(nèi)是哪種性激素占優(yōu)勢則決定了第二性征分化的方向和強度。按照人類遺傳學的觀點，激素僅僅是控制第二性征的工具，而真正起主導決定因素的依然是遺傳基礎(chǔ)。在人類群體中，從典型的女性到典型的男性之間實際上存在著各種不同表現(xiàn)程度的中間類型。譬如說，有的女性個體的第二性征不明顯，聲調(diào)低啞，甚至長有小胡須，有些像男性；而另有的男性個體卻喉節(jié)不明顯，不長胡須，聲調(diào)尖細，舉止形態(tài)有些像女性，這種第二性征的模糊，有時真是達到了撲朔迷離、雌雄難辨的程度。其實，上述的這些中間類型的男、女絕大多數(shù)還是純正的“染色體女人”和“染色體男人”，只不過是由于發(fā)育過程中出現(xiàn)了激素分泌不平衡的緣故，還不能稱之為性別異常，只有極少數(shù)人才是屬于真正的性別異常。2.性別異常

性別異常是指性腺發(fā)育不全和兩性畸形，它既包括由于性染色體畸變所引起的性染色體病，例如：Turner綜合癥45，X女性；Klinefelter綜合癥

47，XXY男性。通常把這兩種性腺發(fā)育不全的性染色體病稱為性別異常。其次，還有各種類型的兩性畸形。第13頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

兩性畸形的共同癥狀是：患者體內(nèi)性腺結(jié)構(gòu)和外部第二性征在不同程度上均具有兩性的特征，故又被稱之為“間性者”，其皆無正常生育能力。兩性畸形又可分為假兩性畸形和真兩性畸形兩種類別，其區(qū)別在于前者的遺傳性別是正常的XX或XY，但第一和第二性征與遺傳性別恰巧相反，而后者則往往是不同遺傳性別細胞系的嵌合體，所以第一和第二性征是呈混合狀態(tài)。下面舉例說明：

（1）男性假兩性畸形核型為46，XY；X染色質(zhì)檢查為陰性，Y染色質(zhì)檢查為陽性，但呈女性表型。

①

XY性腺退化癥46，XY；社會性別為女性，在胚胎早期具有胚胎性卵巢，但其卵母細胞和濾泡細胞過早退化，以致從出生到青春期始終表現(xiàn)類似Turner綜合征的癥狀，體內(nèi)只有退化的條索狀雌性性腺。這種病是散發(fā)性發(fā)生，有些系譜表明它是屬于X連鎖隱性遺傳。

②睪丸女性化綜合征46，XY；社會性別為女性，也是X連鎖的隱性遺傳，其外表建至二性征呈現(xiàn)典型的女性特征，像發(fā)育健全的女性，但其內(nèi)部缺乏女性生殖系統(tǒng)，無子宮，無卵巢和無輸卵管，只具有盲袋狀的陰道，第14頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

但是具有睪丸，并能分泌一定量的雄性激素，然而其性靶組織（前列腺、精囊、包皮腺等）卻無雄性激素的受體，因此其雄性激素根本不能行使正常生理功能。這種體內(nèi)有睪丸，外表則女性化的假兩性畸形患者往往是與男性結(jié)婚，但由于其表現(xiàn)為原發(fā)性閉經(jīng)，根本不可能受孕生育，所以“她”通常是因不能生育去求醫(yī)才被發(fā)覺是男性假兩性畸形的。

（2）女性假兩性畸形核型為46，XX；X染色質(zhì)檢查是陽性，Y染色質(zhì)檢查為陰性，但接近男性的表型。

①腎上腺皮質(zhì)過度發(fā)育綜合癥46，XX；社會性別男性，它是由涉及類固醇代謝的某種酶缺陷所引起的，這種缺陷是由常染色體隱性基因純合造成的，具有輸卵管和子宮，但外生殖器和外部第二性征卻接近男性化。

②較罕見的45，X男性也是屬于女性假兩性畸形。

（3）真兩性畸形

①雌雄嵌合體（chimaera）如46，XX/46，XY；46，XX/47，

XXY；46，XY/45，X。X、Y染色質(zhì)檢查都是陽性，其第一和第二性征都是兩性的混合型，但在不同個體的身體表型則視那種細胞系占優(yōu)勢，而外表傾第15頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

傾向于男性或傾向于女性。其內(nèi)部生殖腺則往往是一側(cè)是睪丸，另一側(cè)是卵巢，或者是以卵睪與卵巢（或睪丸）所并存。這種雌雄嵌合往往是由于兩個合子同時受精后又并合成一體的結(jié)果。

②

XX真兩性畸形46，XX；X染色質(zhì)檢查是陽性，Y染色質(zhì)檢查為陰性，體內(nèi)既有睪丸又有卵巢，外表特征也是男女表型的混合狀態(tài)。這種真兩性畸形比較罕見。對于真兩性畸形患者的治療一般采用手術(shù)摘除一種性腺，而注射另一種性激素，促進強化某一種性征的發(fā)育，對于外部畸形的生殖器官可通過手術(shù)改造，這樣的治療可以使患者的表型接近正常人，以使其能像正常人一樣生活。有關(guān)各種性別異常發(fā)生機制的討論，將在后面介紹。第16頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月3.

性比值在人類大群體之中，男女人數(shù)的比例總的來說基本上接近1:1的，但在不同年齡區(qū)段范圍內(nèi)，男女之間的性比值則常有不同的差異，一般可大致分為如下三種類型：（1）受精時的性比值（第一性比值）對于人類受精時的性比值目前無法直接測量，但可以根據(jù)不同性別的胚胎死亡率結(jié)合第二性比值來反向推算，一般估計是120:100。這也就是說，盡管減數(shù)分裂中所產(chǎn)生的“X精子”和“Y精子”的數(shù)目大致是相等的，但在實際受精過程中這兩種精子的受精機會并不是均等的。Y精子比X精子的受精概率可能要大一些。推測其原因可能有以下幾個方面：①Y精子比X精子小而輕，運動速度快，與卵子先接觸的機會大些；②Y精子比X精子存活力稍強；③卵子表面更容易接受Y精子。這些推測目前還缺乏確鑿的實驗證據(jù)，但受精階段男胎多于女胎這是肯定的事實。第17頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）出生時的性比值（第二性比值）新生嬰兒中的男女比例并不如常人所想的均等，而是男嬰稍多于女嬰。根據(jù)大量統(tǒng)計結(jié)果，出生時的性比值是103:100－105:100（性比值的表達是以女性定為100來比較的）。這里存在一個問題，為什么第二性比值會比第一性比值低些呢？這主要是因為妊娠期間，男胎的死亡率顯著大于女胎的緣故。據(jù)統(tǒng)計，不論在妊娠期哪個月份，出現(xiàn)死產(chǎn)的男胎總比女胎高得多。例如有人統(tǒng)計妊娠第二個月中，死產(chǎn)的男胎與女胎的比例竟高達437:100。（3）產(chǎn)后的性比值（第三性比值）通常是指成年人的性比值。從出生后算起每一個年齡組中，男性的死亡率都比女性偏高，這樣到成年后男女之間比例就逐漸趨近基本相等，但這個第三性比值達到100:100的年齡期限在不同人類群體中可能有所不同。有些國家中是在20－40歲時期，而美國白人群體中大約是在55歲時期。到60歲以后，性比值持續(xù)下降，男性總數(shù)顯著少于女性總數(shù)，在80歲階段，性比值僅為62:100，到85歲以后，男性總數(shù)約只有女性總數(shù)的一半。因此越是高齡的人類群體中，孤寡老太太的比例就越大。第18頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月4.

萊昂假說正常女性的每個體細胞中有兩條X染色體，男性只有一條，但是女性的

X染色體基因表達產(chǎn)物數(shù)量并未比男性多一倍。這種在男女之間X連鎖基因表達水平相等的現(xiàn)象，人類遺傳學上稱為劑量補償效應(yīng)。對于這一現(xiàn)象的理論解釋是，女性細胞中有兩條X染色體，但其中有一條在遺傳功能上是失活的，因而實質(zhì)上女性細胞中與男性的是相同的，也只有一條X染色體上的所有基因具表達功能。那條失活的X染色體在分裂間期的細胞核中呈現(xiàn)固縮狀態(tài)，在細胞核內(nèi)集結(jié)成一個染色較深的小團，被稱為X染色質(zhì)或巴氏小體。這種巴氏小體的數(shù)目是該細胞中X染色體數(shù)目減1，所以正常女性細胞中是1

個，正常男性細胞和XO患者細胞中皆無巴氏小體，而XXY患者細胞中也是1

個，XXX患者細胞中為2個，XXXX患者則是3個。也就是說，一個細胞中無論有幾條X，都只有一條保持表達活性，其余的X染色體在間期細胞核里都固縮為巴氏小體，但是到分裂期那些固縮的X染色體依然可以形成正常的染色體形態(tài)，只不過復制時間比那條有活性的X染色體稍遲一些。這種X

染色染色體的失活是隨機發(fā)生的。也就是說開始出現(xiàn)失活的，被稱為萊昂假說。第19頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月無巴氏小體1巴氏小體2巴氏小體4巴氏小體3巴氏小體圖8-2巴氏小體與染色體組成的關(guān)系第20頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

萊昂假說雖然以X染色體失活的劑量補償效應(yīng)原理解釋了人類及哺乳類中許多生理現(xiàn)象，得到了學術(shù)界的公認，但是隨著研究的深入，特別是對性別異常種種現(xiàn)象的研究，也發(fā)現(xiàn)了許多不好解釋的問題。例如1967年，美國著名遺傳學家Ohno對此提出了45，X≠46，XX；47，XXY≠46，XY這兩個不等式是否成立的質(zhì)疑，我們知道，Turner綜合癥（45，X）是卵巢發(fā)育不全的染色體病患者，Klinefelter綜合癥（47，XXY）則是睪丸發(fā)育不全的染色體病患者，但是如果按照萊昂假說所說，兩條X染色體中必有一條失活，位于其上的X染色體基因均失去功能作用，那么45，X的女性患者豈不是就應(yīng)當與正?？捎?6，XX女性完全相同，而47，XXY男性患者也應(yīng)當與正?？捎?6，XY男性完全相同了嗎？但為什么實際上卻是Turner綜合癥和Klinefelter綜合癥呢？Ohno這個問題對于當時的萊昂假說是一個很難回答的問題，其實類似的問題還存在于對X伴性隱性遺傳病的解釋之中，例如關(guān)于紅綠色盲和甲型血友病這兩種遺傳病，其女患者數(shù)量雖然遠遠少于男患者，但畢竟是存在有女患者的，如果女性細胞中有一條X染色體失活了，又怎么可能出現(xiàn)X連鎖隱性基因的純合呢？或者說如果兩條X染色體必有一條失活，那么這種病的男女發(fā)病機會豈不是應(yīng)當完全相等嗎？第21頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

現(xiàn)在根據(jù)大量研究資料分析已證明，萊昂假說基本上是正確的，只不過需要修正，即失活的X染色體上并非全部基因都呈萊昂化失活。雖然其上有許多基因（被稱為萊昂化基因），例如G6PD（葡萄糖-6-磷酸脫氫酶）和

AHF（抗溶血VIII因子）都的確是出現(xiàn)了完全失活，因為已測知它們在純合子的女性中的表達水平與在半合子男性中的相同（XGXG=XGY）。但是也發(fā)現(xiàn)失活X染色體上還有另外一種類型的基因（被稱為非萊昂化基因），例如Xg血型基因，類固醇硫酸酯酶基因和MIC2抗原基因等，它們無論在有活性的，還是在無活性的X染色體上都能表達。然而，這些非萊昂化的基因在純合子女性和半合子男性的細胞中，其產(chǎn)物活性前者只是后者的1.3倍，并未達到2倍的劑量（XSY＜XSXS＜2·XSY）。這說明失活X染色體上有部分基因是非萊昂化而不失活的，但這種非萊昂化是不完全的。被稱之為不完全的劑量補償效應(yīng)。這些修正的觀點現(xiàn)在被稱為新萊昂假說?，F(xiàn)在我們再根據(jù)性別決定的分化發(fā)育階段結(jié)合新萊昂假說來分析一下由

Ohno提出的質(zhì)疑。正常XX型胎兒的初級分化決定顯然是受兩條X染色體共同作用的結(jié)果，即在受精后16天之前，是兩條都有表達活性的X染色體在共同發(fā)揮功能作用。而從16天后到6－7周這個階段，則是一條有完全活性的和第22頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

另一條具不完全活性X染色體在共同作用，從而確定了胚胎性卵巢的正常分化發(fā)育。6－7周以后一直到青春期，那條失活X染色體上部分基因的非萊昂化，對常染色體基因的表達以及對性分化和身體各器官系統(tǒng)的發(fā)育都仍然是有一定控制影響作用的，這種不完全劑量補償效應(yīng)在保證女性生殖器官形成以及第二性征的正常發(fā)育上是必不可少的，而Turner綜合癥患者的45，X核型中正因為缺失了這一條具不完全活性的X染色體，所以該患者的第一性征發(fā)育不全，第二性征不表現(xiàn)，并且體內(nèi)許多器官系統(tǒng)的發(fā)育都出現(xiàn)了不完善的異常。這充分說明了那條失活的X染色體對于女性的分化發(fā)育是絲毫不可缺少的，也說明了45，X患者與46，XX正常女性是有本質(zhì)區(qū)別的。其次，我們再分析一下Klinefelter綜合癥，在其47，XXY核型中，盡管在早期胚胎階段，Y染色體對決定睪丸分化方面起到了主導作用，然而與其并存有一條具完全活性的和另一條具不完全活性的X染色體，由于過多的X染色體基因的干擾制約，就引起了雄性生殖系統(tǒng)的發(fā)育不全，導致男患者不育。此外，過多的非萊昂化基因控制的酶及激素等表達產(chǎn)物數(shù)量增多，也可能會以特定方式影響到神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，引起了患者的智力發(fā)育下降，所以說，47，XXY

患者與46，XY正常男性也同樣是有本質(zhì)區(qū)別的。第23頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

新萊昂假說雖然能用來解釋有關(guān)Tumer綜合癥和Klinefelter綜合癥等方面的問題，但對如何解釋假兩性畸形等性別異常卻是無能為力。特別是對Y

染色體在性別決定分化中所起的機理作用沒有涉及，因此下面將介紹另外幾個有關(guān)性別決定機制的理論性探討。第24頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二、性別決定的機制1.H－Y抗原決定假說（1）H－Y抗原的發(fā)現(xiàn)

1955年，Eichvald等人以高度自交的純系小鼠——B6小鼠做個體之間的皮膚移植實驗，純系小鼠個體之間的基因型是基本相同的。按理說它們的細胞表面的抗原物質(zhì)應(yīng)該是相同的，那么個體之間的相互皮膚移植不應(yīng)出現(xiàn)排斥反應(yīng)，但是實驗結(jié)果卻出乎預料，凡是雄鼠皮膚移植到雌鼠體上都發(fā)生了排斥反應(yīng)，而在同性別個體之間皮膚移植以及將雌體皮膚移植到雄體上，則皆不出現(xiàn)排斥現(xiàn)象（圖8-3）。這個實驗結(jié)果表明，雄鼠的細胞表面具有一種在雌鼠中沒有的抗原，由于雄鼠性染色體是XY，雌鼠是XX，人們自然聯(lián)想推測，雄鼠所特有的這種抗原應(yīng)當是受Y染色體上某種基因所決定的，因此稱這種抗原為組織相容性Y抗原，簡稱H－Y抗原。與小鼠的其他的組織相容性抗原相比，

H－Y抗原是屬于比較弱的抗原物質(zhì)。（2）H－Y抗原的特性

20世紀70年代末期H—Y抗原被分離純化，證明是一種糖蛋白。它具有如下的生物學特性：第25頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月♂♀♀♂++++++--圖8-3純系小鼠雌雄個體間的皮膚移植第26頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

①H－Y抗原具有高度的進化保守性以小鼠的H－Y抗血清能與人、各種哺乳動物、鳥類、爬行類、兩棲類和魚類，甚至無脊椎動物的異配性別個體發(fā)生免疫交叉反應(yīng)。

②

H－Y抗原總是與性別分化保持一致在各種動物之中，雄性異配

XY個體都可檢測到H－Y抗原，而同配的XX個體則無H－Y抗原。

③

H－Y抗原的表達不受激素影響而且是早在受精后卵裂細胞期就已開始表達，遠遠早于體內(nèi)激素的合成分泌，這說明H－Y抗原的功能作用是在胚胎原始性腺分泌之前。

④人的H－Y抗原基因被定位于Y染色體上的Yp11－qter區(qū)段。正由于H－Y抗原有這些特點，所以在20世紀80年代，生物學界曾普遍認為H－Y抗原基因有可能是人類及哺乳動物性別決定中的關(guān)鍵基因。并且，有人根據(jù)H－Y抗原假說對某些性別異常的患者，例如對XX男性、

XO男性、XY女性等假兩性畸形的發(fā)生機制提出了一些推測性的解釋，認為這些假兩性畸形的產(chǎn)生，是因為其父親精母細胞減數(shù)分裂過程中，由于X與Y染色體之間發(fā)生相互易位，或者是由于Y染色體與某條常染色體之間發(fā)生相互易位。第27頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2.TDF決定假說由于在人和哺乳動物之中，性別決定分化的關(guān)鍵事件是胚胎性睪丸能否形成，因此有相當長的一段時期，科學家們都致力于在Y染色體上尋找一個關(guān)鍵基因——睪丸決定因子基因TDF（testisdeterminingfactor）。起初有人猜測H－Y抗原基因可能就是TDF，但到80年代中期以后，這種觀點開始動搖了，這是因為有些研究結(jié)果證實了H－Y抗原可能只與精子發(fā)生有關(guān)。而且有人利用分子生物學技術(shù)大量檢測分析假兩性畸形患者的Y染色體上的缺失片段，將TDF的位置定位于Y染色體短臂的近末端區(qū)Ypll.3，這個定位結(jié)果也提示H－Y抗原基因與TDF并不是一回事。

1990年，Sinclair等人又在Y染色體短臂近末端區(qū)分離克隆出一個稱為性別區(qū)基因SRY，目前學術(shù)界已普遍認為SRY基因是TDF的最佳侯選基因，這是因為SRY基因有四個特點：

①是一個在進化上高度保守的基因；

②在人和哺乳動物中，只有雄性才具有；

③是一個調(diào)控基因，只在初級性別決定的生殖嵴上表達；

④通過轉(zhuǎn)SRY基因小鼠實驗，出現(xiàn)了性反轉(zhuǎn)小鼠。第28頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月小鼠Sry基因也存在于Y染色體上，在未分化的生殖腺和正在分化為睪丸的生殖腺中表達。轉(zhuǎn)Sry基因的XX小鼠可長出睪丸和雄性特征，但不能產(chǎn)生正常的精子。Sry對睪丸發(fā)育的影響的實驗證據(jù)XYXX第30頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

但是對SRY是否就是TDF尚有爭議，因為經(jīng)檢測發(fā)覺大約只有15％的

XY女性患者被證實是SRY基因突變所致的，而其他患者的發(fā)病原因不明。所以目前有許多學者認為SRY并不是由一種基因所組成，而可能是以SRY基因為主導，由一系列基因參與協(xié)調(diào)表達的調(diào)控串模式。這也就是說，導致性別異常的基因突變既可能是發(fā)生在SRY，也有可能發(fā)生在SRY的上游基因或下游基因；而且這種基因突變既可能是發(fā)生在性別決定階段，也有可能是發(fā)生在性別分化階段?？傊?，這說明有關(guān)人類性別決定機制的闡明尚存不少難題，特別是最難以TDF決定假說解釋的事實是：為什么會出現(xiàn)XX真兩性畸形？而且為什么在同一家系中XX男性的假兩性畸形個體和XX真兩性畸形個體會同時并存？因此近幾年還涌現(xiàn)出另外的一些假說，其中最有影響的當首

German提出的劑量效應(yīng)假說。3.

劑量效應(yīng)假說劑量效應(yīng)假說認為在每條正常的X和Y染色體上，均具有一個與性腺分化有關(guān)的基因座，稱為GDL（gonaddifferentiationlocus）。當一個染色體組中存在有兩個具遺傳活性的GDL拷貝時，即兩個GDL都能正常轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄出兩份蛋白質(zhì)產(chǎn)物就能促使未分化的原始性腺發(fā)育成為睪丸，但如果僅存第31頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

在一個有活性的GDL時，其產(chǎn)物就不足以促使睪丸分化，而代之發(fā)育成為卵巢。因此這個假說的核心觀點是，GDL產(chǎn)物對性別決定分化的誘導和控制作用不是定性式的而是定量式的，并且在性別分化之中，GDL的作用還要與其它的基因作用相配合。按照劑量效應(yīng)假說，我們現(xiàn)在來解釋，

①

46，XY的正常男性

②46，XX正常女

③男性假兩性畸形

④女性假兩性畸形

⑤

XX真兩性畸形劑量效應(yīng)假說以上述這種定量效應(yīng)來解釋核型與表型相悖的兩性畸形，的確是有其獨到之處，尤其是這個假說還能以X染色體上不同部位的GDL失活情況可能不同，并且失活的甲基化在一定條件下還可能轉(zhuǎn)變?yōu)榉羌谆謴突钚?，而非甲基化的在另外條件下也可能重新甲基化造成失活等理由，可以把眾多的、陰差陽錯的各類性別異常都能簡便地歸因于失活狀況所引起的劑量效應(yīng)，所以此學說得到了廣泛的重視。當然，如果說該學說已經(jīng)揭開第32頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

了性別決定的奧秘，似乎是過于樂觀了，因為現(xiàn)在對GDL的基因座，GDLX

和GDLY的堿基序列，以及GDL的產(chǎn)物是如何調(diào)控性腺分化等基本問題都尚不清楚，所以說現(xiàn)在距離徹底解析人類性別決定之迷還有許多問題尚待深入研究。正常男性、正常女性及男性假兩性畸形的發(fā)生機理圖8-4-1劑量效應(yīng)假說第33頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-4-2劑量效應(yīng)假說女性假兩性畸形的發(fā)生機理

第34頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月圖8-4-3劑量效應(yīng)假說真假兩性畸形的發(fā)生機理第35頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

英國一名29歲外形無異的男子，結(jié)婚多年生活美滿，因未能令其妻子懷孕，于是向醫(yī)生求助。經(jīng)過檢查后，醫(yī)生竟發(fā)現(xiàn)該男子原來在“基因”上是個百分之百的女性，相信這是全球首宗該類的重大發(fā)現(xiàn)！負責診治這對夫婦的醫(yī)生稱：“當發(fā)現(xiàn)該男子的精液中沒有精子時，我們便替他進行基因檢驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其細胞中竟然沒有代表男性的Y染色體。從基因的角度來說，他完全是一個女人?！贬t(yī)學界相信，這個科學家也解釋不了的現(xiàn)象涉及一種罕見的基因突變。（2001.5.22

）四川雅安一姓吳的女子從小到大外表是個女性，夫妻生活也有一年多，但檢測出的染色體性別卻是男性。今年24歲的吳某從小至今不來“例假”，到多家醫(yī)院檢查，均未查出原因。一年前經(jīng)人介紹，她與周某結(jié)婚。成家后，為了維持夫妻正常關(guān)系，悄悄注射雌激素，也未能身懷有孕。經(jīng)檢查，吳某除子宮小、乳房呈男性特征外，與正常女子并無二異。隨后，華西醫(yī)學中心的研究人員免費為吳某作了染色體檢查?；驒z測分析表明：吳某的性染色體為XYY，屬男性染色體，有決定性別基因，且是“超雄”類型，即比一般男性多一條Y染色體。（2001.6.3）第36頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月與睪丸命運決定有關(guān)的常染色體基因Sox9：為含HMGDNA結(jié)合區(qū)的轉(zhuǎn)錄因子。含一個額外的SOX9的XXhuman將發(fā)育為male;而75%的、只含一個有功能的SOX9的XYhumans發(fā)育為female或兩性人，基因在17q24.1-25.1。小鼠的Sox9只在雄性生殖嵴中表達，表達時間比Sry約晚。Sox9蛋白可與Amh的啟動子結(jié)合，促進Amh的表達。SF1(steroidogenicfactor1)：為含HMGDNA結(jié)合區(qū)的轉(zhuǎn)錄因子。Sf1在雌雄小鼠的未分化的性腺中都表達，但分化開始后就局限在XY小鼠的正在發(fā)育的睪丸中。SF1在睪丸支持細胞中通過協(xié)助Sox9而增強AMH基因的表達(seenextslide);而在睪丸的間質(zhì)細胞中，它可激活睪丸酮合成酶基因。第37頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月Sox和SF對Amh基因表達的作用第38頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月DAX1：它編碼細胞核激素受體，是X染色體上的潛在的卵巢決定基因。1980年首次發(fā)現(xiàn)于XY姊妹中，1994年克隆出基因，其性別逆轉(zhuǎn)是由于2個拷貝的DAX1可以抑制SRY的作用。小鼠Dax1在生殖嵴細胞中表達，它可能是拮抗Sry的活性而下調(diào)sf1的表達。與卵巢命運決定有關(guān)的X染色體基因第39頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月WNT4：是常染色體上的潛在的卵巢決定基因。小鼠Wnt4在分化前的XX和XY生殖嵴中都表達，其后只在XX生殖腺中表達。在Wnt4-/-XX小鼠上，卵巢形成異常，其細胞表達Amh和睪丸酮等睪丸特異性標記。Sry的作用可能是抑制生殖嵴中Wnt4的表達和促進Sf1的表達。第40頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月2.secondarysexdetermination:

指睪丸或卵巢形成后，由它們分泌的激素來影響性器官的發(fā)育。

在出現(xiàn)睪丸的胚胎中，中腎旁管(Mullerianduct)退化，而中腎管(Wolffianduct)分化為輸精管、附睪、精囊。

在出現(xiàn)卵巢的胚胎中，中腎管退化，中腎旁管分化為輸卵管、子宮等。第41頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月抗中腎旁管激素(anti-Mullerianducthormone,AMH)：由睪丸支柱細胞分泌的560aa糖蛋白，其作用可能是誘導中腎旁管周圍的間質(zhì)細胞分泌一種促凋亡因子，使中腎旁管退化。culturedinthepresenceoffetaltestisorsertolicells.MullerianductWolffianductMullerianductWolffianduct第42頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月睪丸酮(testosterone)：由睪丸間質(zhì)細胞合成，其作用是誘導中腎管分化為輸精管、精囊、附睪。該患者攜帶SRY基因

testes

AMHMullerianductdegenerationuterus、oviducttestosteroneNoandrogenreceptor輸精管、精囊、附睪。第43頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月二氫睪丸酮(dihytestosterone)：由睪丸酮轉(zhuǎn)變而成，其作用是控制外生殖器官的形成。缺少5a-ketosteroidreductase2的XY個體的外形像female.第44頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月雌激素(estrogen)

：在female胚胎中，雌激素由卵巢合成，它誘導Mullerianduct分化為雌性器官。在male胚胎中，雌激素由腎上腺合成，它使中腎旁管細胞吸收睪丸中的水分，有助于增加精子的壽命和數(shù)量。第45頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1942年，Klinefelter首先描述1956年，病人的X染色質(zhì)呈陽性1959年，患者核型為47，XXY發(fā)病率為1/850男性男性精神發(fā)育不全中為1/100男性不育中為1/10性染色體異常導致的性發(fā)育異常病先天性睪丸發(fā)育不全綜合征(Klinefeltersyndrome)第50頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月第51頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月1961年，Sandburg首先描述核型為47，XYY發(fā)病率為0.11％男性男性精神病患者中占為3/100＞180cm：