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性别决定

性别决定. 历史观点. 公元前 335 年， Aristotle 指出性别决定于热 (heat) 1600s/1700s ， 已认识到 female 可以产生能够传递亲本性状的卵子。 19 世纪末之前， 人们认为温度、营养、年龄等环境因素决定了性别。有利于能量和营养储存的因子将使一个人生产女婴，而有利于能量和营养利用的因子则使人有男婴。

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性别决定

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Presentation Transcript

  1. 性别决定

  2. 历史观点 • 公元前335年，Aristotle指出性别决定于热(heat) • 1600s/1700s，已认识到female可以产生能够传递亲本性状的卵子。 • 19世纪末之前，人们认为温度、营养、年龄等环境因素决定了性别。有利于能量和营养储存的因子将使一个人生产女婴，而有利于能量和营养利用的因子则使人有男婴。 • 20世纪初，Mendel定律重新发现(1900)、McClung发现性染色体(1902)、Stevens和Wilson在昆虫上发现了性染色体组成与性别的关系(male=XY or XO while female=XX)(1905)，从而认识到遗传物质在性别决定中起重要作用。

  3. 哺乳动物性别决定 哺乳动物性决定： 初级性决定，性染色体的决定 次级性决定，性腺决定（激素）

  4. 哺乳动物性腺的发育? • Primary sex determination: • 指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生殖腺(gonad)的发育命运决定于其染色体组成，Y染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为testis而非ovary。

  5. 发育中的生殖腺 哺乳动物的生殖腺经历了一个双潜能（bipotential stage）阶段 human：4-7周

  6. 6 weeks

  7. 睾丸的发生 • 如果细胞核型是46,XY, 在SRY基因的作用下，原始生殖腺向睾丸方向发育 精原细胞 支持细胞(抗缪勒氏管激素） 睾丸管周肌样细胞 睾丸间质细胞(分泌睾酮）

  8. 卵泡膜细胞 颗粒细胞 卵巢的发生 • 如果胚胎的细胞核型是46,XX，原始生殖腺则发育为卵巢 卵泡细胞 （甾类激素） 原始卵泡 卵原细胞

  9. 人类性腺原基在妊娠4周时出现于中间的中胚层，直到7周之前一直处于未分化状态。人类性腺原基在妊娠4周时出现于中间的中胚层，直到7周之前一直处于未分化状态。 生殖嵴原基有两种发育方向： Testis－Ovary

  10. 初级性别决定的机制 • Sry Y染色体短臂上，大约35000bp长度的DNA序列 这段序列编码一段长度为223氨基酸的蛋白，基因被命名为SRY (sex-determining region of the Y chromosome）

  11. 不影响表型 影响表型 推测起作用的时间？

  12. 对睾丸发育的影响的实验证据 XY XX

  13. SOX9——常染色体睾丸决定基因 染色体组成是XX 的人，当具有多一个SOX9拷贝时，其表型为男性 SOX9转基因小鼠（ XX）睾丸发育，而 SOX9 基因敲除小鼠（XY）性转换 即使有 Sry，如果缺失 SOX9依旧不能形成睾丸 初级性别决定的机制

  14. Sox9 in the genital ridge at 11.5 days AMH in the embryonic gonad Sertoli cells Sox9可能作为拼接因子和转录调节因子调节性别发育：进入核内结合到抗缪勒氏管激素基因的启动子上；另外该蛋白可能参与了RNA的拼接过程。

  15. Fgf9 纯合Fgf9基因敲除小鼠几乎全为雌性。

  16. SF1 : Sry直接或间接作用的转录因子 Sf1 (steroidogenic factor 1). Sfl 可能在支持细胞和睾丸间质细胞中都起作用

  17. DAXI——X染色体上潜在的睾丸生成抑制因子 编码一种核内激素受体分子

  18. ？ Dax1基因可能拮抗Sry 和Sox9, 同时可以下调Sfl 表达

  19. WNT4——常染色体潜在的卵巢决定因子 在却少Wnt4的转基因XX小鼠中，卵巢发育受限制，其细胞表达睾丸特异的基因标签，包括合成睾酮的酶和AMH

  20. 某些品系小鼠的Sry基因移植到其它品系不能产生睾丸，因为移植基因表达较晚，影响了Sox9的表达，使生殖腺向卵巢发育。某些品系小鼠的Sry基因移植到其它品系不能产生睾丸，因为移植基因表达较晚，影响了Sox9的表达，使生殖腺向卵巢发育。 表达时间很关键

  21. secondary sex determination • 指睾丸或卵巢形成后，由它们分泌的激素来影响性器官的发育。次级性征通常是由性腺分泌的激素所决定的。

  22. cultured in the presence of fetal testis or sertoli cells.

  23. 乌尔夫氏管通常是中肾的收集管，在雄性它分化形成输精管（vas deferens）、附睾、精囊 缪勒氏管保持完整并分化为输卵管（oviducts）、 子宫（uterus）、 子宫颈（cervix）和上阴道（upper vagina）

  24. 睾丸酮(testosterone) ：由睾丸间质细胞合成，其作用是诱导中肾管分化为输精管、精囊、附睾。 男性激素不敏感，有睾 丸出现，但是第二性征 为女性？

  25. 雌激素(estrogen) ： • 在female胚胎中，雌激素由卵巢合成，它诱导Mullerian duct分化为雌性器官。

  26. 在乳腺发育中多种激素的相互作用 在哺乳动物乳腺的发育中，不同的激素给发育不完全的组织提供不同的信息，指导乳腺的发育。 乳腺的发育被划分为三个不同的时期：胚胎期、青春期以及妊娠和哺乳期。

  27. 胚胎期

  28. （A）雌性小鼠乳腺组织在体内或体外培养 （B）雌性小鼠乳腺组织加入睾丸酮培养 （C）雄性小鼠的乳腺组织在缺少睾丸酮的情况下培养 睾丸酮激素在调节乳腺发育中发挥作用

  29. 在小鼠中有一种称为雄性激素不敏感综合症的疾病。在小鼠中有一种称为雄性激素不敏感综合症的疾病。 分别从正常的和突变体的乳腺芽基中分离出间质和上皮细胞，并以不同的组合进行培养： 正常的上皮+突变的间质+睾丸酮=正常的乳房发育 突变的上皮+正常的间质+睾丸酮=乳腺带的退化 ？

  30. 睾丸酮的靶组织是间质，而不是上皮。

  31. 青春期 在青春期乳腺的管系统广泛地增殖。广泛的细胞分裂是在雌激素和生长激素控制下进行的。

  32. 妊娠期 在青春期和妊娠期（pregnancy）之间，小鼠乳房细胞在有丝分裂上是不活跃的，是未分化的。这种情况在妊娠后半期出现改变，在雌激素和孕激素的作用下，新的乳腺管形成，而管远端的细胞开始发育出分泌组织的特征。

  33. 黄体素 促甲状腺激素 滤泡刺激素 生长激素 促肾上腺皮质激素

  34. 果蝇的性别决定

  35. 果蝇的性别决定于X染色体的数量:

  36. 控制果蝇雌性的关键基因是sex lethal (sxl) 性别致死基因 性别转换基因 双性基因

  37. Transformer1: 果蝇性别决定的中间基因。

  38. 线虫的性别决定——也决定于X染色体与常染色体套数之比线虫的性别决定——也决定于X染色体与常染色体套数之比 0.2% male progeny 50% male progeny

  39. 线虫性别决定因子的作用机制

  40. 环境因素对性别发育的影响 • 爬行动物的性别受温度的影响

  41. Bonellia的性别取决于幼虫的栖息地

  42. 总结 • 染色体与性别决定 • 环境与性别决定

  43. Sox 基因的表达与功能

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