第十四章 性腺发育和性别决定精选PPT.ppt

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1、第十四章 性腺发育和性别决定第1页，此课件共28页哦有关性别决定的研究历史有关性别决定的研究历史公元前公元前335335年，年，AristotleAristotle指出性别决定于指出性别决定于热（热（heatheat）。）。子宫热不及子宫热不及精热时子代发育为精热时子代发育为femalefemale，其，其femalefemale为为不正常不正常。1600s/1700s1600s/1700s，认识到，认识到femalefemale产生能够传递亲本性状的产生能够传递亲本性状的卵子卵子。1919世纪末之前，人们认为世纪末之前，人们认为温度、营养、年龄温度、营养、年龄等环境因素决定了性别。等环境因素

2、决定了性别。有利于能量和营养储存的因子有利于能量和营养储存的因子女婴女婴，有利于能量和营养利用的因子，有利于能量和营养利用的因子男男婴。婴。2020世纪初，世纪初，MondelMondel定律重新发现（定律重新发现（19001900）、）、McClungMcClung发现性染色发现性染色体（体（1902)1902)、StevensStevens和和WilsonWilson在昆虫上发现了在昆虫上发现了性染色体组成与性别的性染色体组成与性别的关系关系（malemaleXY or XO while femaleXY or XO while femaleXXXX）（）（19051905），从而认识到遗

3、传），从而认识到遗传物质在性别决定中起重要作用。物质在性别决定中起重要作用。第2页，此课件共28页哦第一节第一节 哺乳动物性腺的发育哺乳动物性腺的发育性腺原基性腺原基在分化决定之前既不具有雌性的特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。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：哺乳动物的性腺原基具有两种发育潜能：卵卵巢巢或或精巢精巢。第3页，此课件共28页哦人类性腺分化（未分化期）人类性腺分化（未分化期）从妊娠从妊娠4 4周时中段中胚层发育形成性腺原基，至周时中段中胚层发育形成性腺原基，至7 7周周之间，一直处于未分化状态，此时之间，一直处于未分化状态，此时生殖

4、嵴生殖嵴上皮增生进入上皮增生进入其上方的疏松结缔组织中，并形成其上方的疏松结缔组织中，并形成生殖索生殖索。妊娠妊娠6 6周时，生殖索将包围在迁入性腺的生殖细胞周周时，生殖索将包围在迁入性腺的生殖细胞周围。此时生殖索保持围。此时生殖索保持与上皮连接与上皮连接。第4页，此课件共28页哦XY生殖索到妊娠生殖索到妊娠8周一直持续增殖，并向深处延伸到结缔组周一直持续增殖，并向深处延伸到结缔组织中，形成织中，形成生殖索网和睾丸网生殖索网和睾丸网，最后被一层厚的，最后被一层厚的白膜白膜将它们分隔开。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。到青春期生殖细胞处于睾丸的生殖索中，处于实心的结构。

5、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。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。第5页，此课件共28页哦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。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，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，它们睾丸中的间质细胞已分化为睾丸间质细胞，它们能分泌能分泌睾酮睾酮。睾丸索的细胞分化为支持细胞，它们为精子提供营养和睾丸索的细胞分化为支持细胞，它们为精子提供营养和分

6、泌分泌抗缪勒氏管的激素抗缪勒氏管的激素。第6页，此课件共28页哦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。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留在性腺的外表面(皮质皮质)的附近。因此，它们称为的附近。因此，它们称为皮质生殖索皮质生殖索。第7页，此课件共28页哦生殖索断裂成簇，每簇围绕一个卵，上皮生殖索分化为颗粒细胞，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

7、，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。细胞，它们能分泌类固醇激素。雌性的雌性的缪勒氏管缪勒氏管保持完整并分化为输卵管、子宫、子宫颈和上保持完整并分化为输卵管、子宫、子宫颈和上阴道。阴道。乌尔夫氏管乌尔夫氏管因为丧失了睾酮的影响而退化。因为丧失了睾酮的影响而退化。第8页，此课件共28页哦第二节第二节 哺乳动物染色体的性别决定哺乳动物染色体的性别决定第9页，此课件共28页哦 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。胚胎生殖腺指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生殖腺的发育命

8、运决定于其染色体组成，的发育命运决定于其染色体组成，Y Y染色体的存在使染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为睾丸而非卵巢。生殖腺的体细胞发育为睾丸而非卵巢。基因型为基因型为XXYXXY的的KlinefelterKlinefelter综合症患者的表型为综合症患者的表型为雄性，但不具生殖力；基因型为雄性，但不具生殖力；基因型为XOXO的的TurnerTurner综合症患综合症患者为不能产卵的雌性。者为不能产卵的雌性。一、哺乳动物的初级性别决定一、哺乳动物的初级性别决定第10页，此课件共28页哦1.哺乳动物精巢决定的哺乳动物精巢决定的Y染色体基因染色体基因 现已确认，Y染色体的短臂上存在人类睾丸决定因

9、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。第11页，此课件共28页哦睾丸决定基因睾丸决定基因Y Y染色体上的染色体上的SRYSRYSrySry基因的鉴定基因的鉴定1.1.雄性细胞产生的重组雄性细胞产生的重组DNADNA文库；文库；2.XX2.XX雄性和雄性和XYXY雌性雌性DNADNA杂交；杂交；3.3.筛选结果：筛选结果：XXXX雄性的雄性的X X染色体上具有转位的染色体上具有转位的Y Y染色体染色体1 1区中的区中的特异的特异的DNADNA序列

10、，而序列，而XYXY雄性则该序列丢失。雄性则该序列丢失。第12页，此课件共28页哦睾丸决定基因睾丸决定基因Y Y染色体上的染色体上的SRYSRYSrySry基因基因位于位于Y Y染色体的染色体的3500035000碱基对的区域；碱基对的区域；SrySry基因编码一个含有基因编码一个含有223223个氨基酸的肽；个氨基酸的肽；SRYSRY为转录因子：含有为转录因子：含有HMG-boxHMG-box的的DNADNA结合域；结合域；AMFAMF和和P450P450芳构化酶的启动子有芳构化酶的启动子有SRYSRY结合位点结合位点至至少有两个涉及第二性征决定的基因。少有两个涉及第二性征决定的基因。HMG

11、：High Mobility Group,发现于几个转录因子中，它是非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区域发生区域发生弯曲。弯曲。DNA：sry基因基因第13页，此课件共28页哦SrySry对睾丸发育的影响的实验证据对睾丸发育的影响的实验证据小鼠小鼠SrySry基因的基因的HMG boxHMG box与人有与人有71%71%同源，在发育中的表达非常严格，恰好同源，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。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。转转SryS

12、ry基因的基因的XXXX小鼠可长出睾丸和雄性特征，但不能产生正常的精子。小鼠可长出睾丸和雄性特征，但不能产生正常的精子。第14页，此课件共28页哦2、在精巢决定中的常染色体基因、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。第15页，此课件共28页哦SF1（steroidgenic factor 1）：为含为含HMG HMG DNADNA结合区的转录因子。结合区的转录因子。sf1

13、sf1在雌雄小鼠的未分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化的性腺中都表达，但分化开始后就局限在XYXY小鼠正在发育的睾丸中。小鼠正在发育的睾丸中。在在AMHAMH基因上发现了基因上发现了SF-1SF-1的结合位点，并对的结合位点，并对AMHAMH的的激活是必需的。而在睾丸的间质细胞中，它可激激活是必需的。而在睾丸的间质细胞中，它可激活睾丸酮合成酶基因。活睾丸酮合成酶基因。抗缪勒氏管激素（抗缪勒氏管激素（AMH)第16页，此课件共28页哦3 3、与卵巢命运决定有关的、与卵巢命运决定有关的X X染色体基因染色体基因DAX1DAX1：它编码细胞核激素它编码细胞核激素受体，受体，是

14、是X X染色体上的潜染色体上的潜在的卵巢决定基因在的卵巢决定基因。小鼠小鼠Dax1Dax1在生殖细胞中在生殖细胞中表达可能拮抗表达可能拮抗SrySry的活的活性，性，DAX1DAX1表达增加可能表达增加可能导致性别逆转。导致性别逆转。第17页，此课件共28页哦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。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。二、哺乳动物的次级性别决定二、哺乳动物的次级性别决定第18页，此课件共28页哦睾

15、丸酮（睾丸酮（testosterone)testosterone)：由睾丸间质细胞合成，其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。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：二氢睾丸酮：由睾丸酮转变而成，其作用是控制外生由睾丸酮转变而成，其作用是控制外生殖器官的形成。缺少殖器官的形成。缺少5a5a酮类固醇还原酶的酮类固醇还原酶的XYXY个体的外个体的外形为雌性。形为雌性。雄性激素雄性激素第19页，此课件共28页哦抗缪勒氏管激素（抗缪勒氏管激素（AMH)AMH)：由睾丸生精管支持细胞分泌的由睾丸生精管支持细胞分泌的560aa560aa糖蛋糖蛋白。白。（1

16、)1)缪勒氏管对缪勒氏管对AMHAMH的敏感时期的敏感时期1.1.抗缪勒氏管激素（抗缪勒氏管激素（AMH)AMH)绿色：未分化性腺时期；绿色：未分化性腺时期；红色：缪勒氏管对红色：缪勒氏管对AMH起反应的时期起反应的时期第20页，此课件共28页哦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。勒氏管退化。（2）抗缪勒氏管激素的作用）抗缪勒氏管激素的作用第21页，此课件共28页哦雌激素雌激素在雌性胚胎中，雌激素由在雌性胚胎中，雌激素由卵巢卵巢合成，它诱导缪勒氏管合成，它诱导缪勒氏管分化为雌性器官。分化为雌性器官。在雄性胚

17、胎中，雌激素由在雄性胚胎中，雌激素由肾上腺肾上腺合成，它使中肾旁合成，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。细胞吸收睾丸中的水分，有助于增加精子的寿命和数量。第22页，此课件共28页哦哺乳动物性别决定哺乳动物性别决定第23页，此课件共28页哦第三节第三节 环境因素对性别发育的影响环境因素对性别发育的影响 大多数大多数蛇蛇和和蜥蜴蜥蜴性别在受精时由性染色体决定性别在受精时由性染色体决定 大多数大多数龟类龟类和所有的和所有的鳄鳄的性别是由的性别是由受精后的环境决定受精后的环境决定A.2种蜥蜴在较高温度下产生雄性后代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

18、性后代种龟类在较高温度下产生雌性后代第24页，此课件共28页哦螠的性别决定螠的性别决定管状鼻的作用管状鼻的作用 它将食物从石上刮下并它将食物从石上刮下并送入雌螠的消化管中；送入雌螠的消化管中；当幼虫固着于石表面将当幼虫固着于石表面将变为雌性，但相同的幼虫变为雌性，但相同的幼虫固着于雌性的管状鼻上，固着于雌性的管状鼻上，它将变为雄性。它将变为雄性。第25页，此课件共28页哦拖鞋样蜗牛的依赖位置的性别决定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机体的位置决定影响性别年幼的通常为雄性年幼的通常为雄性过后进入不稳定期，根过后进入不稳定期，根据位置决定性别，当与雌据位置决定性别，当与雌性接触时，变为雄性，分性接触时，变为雄性，分开后又变为雌性开后又变为雌性变为雌性的个体终生为雌变为雌性的个体终生为雌性性第26页，此课件共28页哦第27页，此课件共28页哦作作 业业:名词：初级性别决定，次级性别决定名词：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。叙述哺乳动物的性别决定机制。第28页，此课件共28页哦