大学入試生物「性決定様式」XY型ヒトのSRY遺伝子とショウジョウバエ

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生物で学習する性決定様式。今日はその中でも、ヒトやショウジョウバエのようなXY型の性決定様式についてさらに深く掘り下げていきます。SRY遺伝子のはたらきや常染色体セット数とX染色体数の比などに注目します。

XY型性決定様式

真核生物の核の中には染色体があり、雌雄に関係なく共通で対になっている染色体を常染色体、雌雄によって構成が異なる染色体を性染色体といいます。

例えば、哺乳類のヒトの場合22対(44本)の常染色体と1対(2本)の性染色体、あわせて23対(46本)の染色体を持っています。2本の性染色体で、雌雄に関係なく持っている染色体をX染色体、雄のみがもっている染色体をY染色体といいます。

したがって、雌の体細胞は44+XXの染色体を持ち、雄の体細胞は44+XYの染色体を持っていることになります。減数分裂でできる生殖細胞の卵は22+X、精子は22+Xまたは22+Yの染色体構成になります。

このように性染色体によって性が決定する様式の中で、性染色体がホモ(同じ)場合は雌、ヘテロ(異なる)場合は雄になる様式を雄ヘテロ型といいます。

ヒトの他にもほとんどの哺乳類、ショウジョウバエなどの双翅目、メダカ、スイバ、ホップなどがXY型の性決定様式となっています。
参考大学入試生物「性決定様式」XY型・XO型・ZW型・ZO型

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XY型性決定様式 ポイント!

  • 性染色体の組み合わせによって性が決定
    44+XX → 雌 44+XY → 雄
  • 雄ヘテロ型
    性染色体がホモ(同じXX)なら雌
    性染色体がヘテロ(異なるXY)なら雄
  • XY型性決定様式の生物
    ヒトなどのほとんどの哺乳類、ショウジョウバエなどの双翅目
    メダカ、スイバ、ホップ など

ヒトとショウジョウバエの性決定様式の違い

XY型の性決定様式をとるヒトとショウジョウバエは入試にもよく登場します。しかし、ヒトとショウジョウバエの場合、同じXY型の性決定様式でも若干の差異があります。

ヒトの染色体異常症候群に、クラインフェルター症候群とターナー症候群があります。クラインフェルター症候群患者の性染色体は一本多いXXYとなっており、患者の身体的な特徴は男性になります。一方のターナー症候群患者では、性染色体はXが1本しかありません。ターナー症候群患者は身体的には女性を示します。

しかし、ショウジョウバエでは性染色体がXXはもちろんXXYでも雌になり、XYやXの場合雄になります。ヒトではXXYは雄、Xでは雌、ショウジョウバエではXXYは雌、Xでは雄となり違いが見られます。これは、性決定様式が実際に異なることを意味しています。

ヒトのSRY遺伝子

ヒトなどの多くの哺乳類のY染色体上には、性決定に関与するSRY遺伝子というものがあり、この遺伝子のはたらきで精巣ができ、精巣から分泌される雄性ホルモンはたらきで身体的特徴が雄になるのです。

Y染色体がなければ、卵巣ができ雌になります。つまり、Y染色体の有無で性が決定するようになっているので、XYやXXYは雄、XXやXは雌になるのです。

ショウジョウバエの常染色体セット数とX染色体数の比率

ショウジョウバエの場合、Y染色体(SRY遺伝子)によって性が決定するのではなく、常染色体のセット数とX染色体数の比率によって性が決定します。

X染色体の数/常染色体のセット数=1.0の場合は雌、X染色体の数/常染色体のセット数=0.5の場合は雄になります。

2Aを常染色体のセット(相同染色体)とすると、2A+XXや2A+XXYの場合、X染色体の数/常染色体のセット数=1.0となり雌、2A+XYや2A+X、4A+XXのように、X染色体の数/常染色体のセット数=0.5となる場合は雄になります。

ヒトとショウジョウバエの性決定様式 ポイント!

  • ヒト:Y染色体のSRY遺伝子で性決定
    2A+XXや2A+Xは雌 2A+XYや2A+XXYは雄
  • ショウジョウバエ:常染色体セット数とX染色体の比率で性決定
    2A+XX、2A+XXYは雌、2A+XYや2A+X、4A+XXは雄

性決定様式

生物の性決定には、性染色体が関係する場合が多いようです。性染色体の構成によってどのように性決定がなされるのか、基本もしっかりとマスターしておきたいところです。

XY型、XO型、ZW型、ZO型の性決定様式について説明しているので、是非参考にしてみてください。

参考大学入試生物「性決定様式」XY型・XO型・ZW型・ZO型

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