愛華網(wǎng)關(guān)于“牝雞司晨”的生物伴性遺傳問題
問題:原來下過蛋的母雞,以后卻變成了公雞,長出了公雞的羽毛,發(fā)出了公雞的啼聲.從遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和性別控制的角度,出現(xiàn)這種原因的可能是因為什么呢?雞是ZW型性別決定,公雞是ZZ,母雞是ZW.如果一只母雞性反轉(zhuǎn)成公雞,這只公雞和母雞交配,后代的性別會是怎么樣的?
答案：性別和其他性狀類似，也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的，性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能是某種環(huán)境因素，使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的緣故。子代雌雄之比是2∶1。
解析：公雞（實際染色體沒變，仍為母雞的ZW）×母雞（ZW）→1ZZ（♂）：2ZW（♀）：1WW（不能發(fā)育）=2ZW（♀）：1ZZ（♂）原來，雞早期胚胎中具有雌雄兩種原始性腺，不過在個體發(fā)育過程中只有一種性腺得到發(fā)育，另一種性腺的發(fā)育則受到抑制；如果一只正在發(fā)育小母雞的卵巢由于患病或其它原因，不能再產(chǎn)生雌性激素來抑制其精巢的發(fā)育，精巢就會重新發(fā)育起來，并產(chǎn)生出雄性激素使原來的母雞呈現(xiàn)出公雞的特征，這一現(xiàn)象稱為“性反轉(zhuǎn)”。據(jù)報道：有一只發(fā)生了“性反轉(zhuǎn)”的母雞，不僅能打嗚，甚至還與正常母雞交配產(chǎn)生了后代，后代中雌雄比例為2:1，這一比例與遺傳規(guī)律是相符的(ZW×ZW→1ZZ：2ZW：1WW，而WW受精卵不能發(fā)育)，說明了雞的“性反轉(zhuǎn)”所改變的只是表現(xiàn)型，而不是基因型。
性反轉(zhuǎn)
是指有功能的雄性或雌性個體轉(zhuǎn)變成有功能的反向性別個體的現(xiàn)象。性反轉(zhuǎn)只發(fā)生在生殖腺性別水平 以及由此引起的表型性征的變化，而不涉及染色體性別。哺乳類生殖腺性別一經(jīng)確定，則是永久性的，而且在生殖腺中生殖細胞只能朝向性染色體所決定的性別發(fā)育。因此在哺乳類中至今未發(fā)現(xiàn)過具有功能的性反轉(zhuǎn)。但魚類、兩棲類則可出現(xiàn)有功能的性反轉(zhuǎn)。引起性反轉(zhuǎn)的因素很多，如動物的生理狀態(tài)，外界環(huán)境以及激素處理等。某些魚類也可在正常情況下出現(xiàn)雌雄同體以及自發(fā)性反轉(zhuǎn)。雌雄同體的個體具有兩個類型的性器官，其發(fā)育可先后交替，即“先雄后雌”或“先雌后雄”，后者更常見，如黃鱔。環(huán)境因子可誘導(dǎo)性反轉(zhuǎn)。例如從一種群內(nèi)部去掉雄魚，能促使雌魚變成雄魚并產(chǎn)生正常的精子。注射睪酮可模擬這種性反轉(zhuǎn)。
低溫可以抑制某些蝌蚪性腺的髓質(zhì)發(fā)育，從而誘導(dǎo)雌性的分化；高溫抑制皮質(zhì)，使遺傳型雌性的性腺逐漸變?yōu)椴G丸。
南非爪蟾孵化后的一定時期,在雌激素處理下,可使雄蟾發(fā)生完全、持久的性反轉(zhuǎn)，成為能生育的雌蟾。但這樣的雌蟾與ZZ雄蟾交配，所得后代均為雄性，說 明性反轉(zhuǎn)實際上只涉及表型性別的轉(zhuǎn)變，而染色體性別并未改變,仍然為ZZ型。雄性激素對異配性別的雌體胚胎,沒有性反轉(zhuǎn)作用。
鳥類在自然或?qū)嶒灥臈l件下也可出現(xiàn)性反轉(zhuǎn)。鳥類雌性生殖腺發(fā)育不對稱，即只有左側(cè)卵巢發(fā)育，并具功能；右側(cè)卵巢保持在原基狀態(tài)。如果雌雞左側(cè)卵巢發(fā)生病變受到損壞，則右側(cè)未分化的卵巢便轉(zhuǎn)變?yōu)椴G丸，從而變成能生育的雄雞，出現(xiàn)“牝雞司晨”的現(xiàn)象。如果在孵化的早期階段，用雌激素處理雞胚，可引起遺傳學上本為雄性的胚胎出現(xiàn)不同程度的雌性發(fā)育。但這種性反轉(zhuǎn)不是永久性的。
許多無脊椎動物,雌雄同體的狀態(tài)可以持久存在。年齡、食物的改變以及水溫的變化，都可以引發(fā)完全的性反轉(zhuǎn)。如一種丹螺的幼體落在雌性成體殼上時發(fā)育為雄體。如果雄體殼上有其他幼蟲著落時，下面的雄體轉(zhuǎn)變?yōu)榇企w，上面的幼體發(fā)育為雄性。
雞的生殖系統(tǒng)
雞的生殖系統(tǒng)不同于胎生哺乳動物。公雞的睪丸、附睪在腹腔內(nèi)，交配器官是退化了的生殖突起，精子頭部是長錐形。精子能在母雞輸卵管里的精子腺窩中生存達24天，并具有受精能力。母雞能每隔25小時左右排卵一次，只有左側(cè)卵巢和輸卵管發(fā)育，受精卵排出母雞體外后未達到孵化臨界程度（24℃）會暫停發(fā)育。
公雞的生殖系統(tǒng)
公雞的生殖系統(tǒng)由睪丸、附睪、輸精管和交媾器組成。人工授精人員最需要了解的是公雞的交媾器的構(gòu)造。公雞沒有像哺乳動物一樣的陰莖，但有一個包括乳嘴、腺管體，陰莖和淋巴襞四部分組成的交媾器。交媾器位于泄殖腔腹側(cè)，平時全部隱藏在泄殖腔內(nèi)。性興奮時，腺管體、陰莖和淋巴襞中的淋巴管相互連通，淋巴襞勃起、淋巴液流入陰莖體內(nèi)使其膨大，并在中線處形成一條加深的縱溝，位于中線前端的正中陰莖體（中央白體）也因淋巴液的流入而突出于正前方，此時整個陰莖自肛門腹側(cè)推出并插入母雞泄殖腔。正中陰莖體為一圓形突起。
母雞的生殖系統(tǒng)
母雞生殖系統(tǒng)由卵巢和輸卵管兩大部分組成，通常只有左側(cè)的卵巢和輸卵管發(fā)育完全并且有生殖功能。輸卵管由喇叭部、膨大部、峽部、子宮部、以及陰道部等構(gòu)成。母雞的外生殖器陰道口和排糞口、排尿口共同開口于肛門，稱為泄殖腔。
雞的生殖系統(tǒng)構(gòu)造有別于哺乳動物。無論公雞、母雞的性器官均有不明顯、隱避的特點，因此我們應(yīng)熟悉其構(gòu)造，為人工授精的實際操作打下基礎(chǔ)。
雞受精的過程
無論自然交配或人工授精，精子會很快沿輸卵管上行并達到喇叭部的精窩內(nèi)。如果交配（或人工輸精）后輸卵管內(nèi)沒有蛋，精子到達喇叭部只需30分鐘左右。當卵子進入到喇叭部時，一般經(jīng)過15分鐘左右即會有3-4個精子進入卵黃表面的胚珠區(qū)，但只有一個精子能與卵細胞結(jié)合而受精。其實公雞一次交配能射出的精子數(shù)量一般在15-80億之間，大量的精子犧牲在征途中。據(jù)大量實驗測定，精子數(shù)量不低于1億個，同樣能達到良好的受精率，人工授精正是基于此而提高 了種公雞的利用率。當喇叭部有新老精子共存時，新精子的活力則大于老精子，受精的機會也多于老精子..所以最高的受精率通常出現(xiàn)在開配后的第三天。
