大学入試生物「性決定様式」XY型・XO型・ZW型・ZO型

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高校生物で学習する、性決定について学習します。性決定には染色体の中でも、性染色体が関係しています。この性染色体によってどのように性決定がなされているか確認しましょう。

性染色体と常染色体

細胞の核の中にある染色体には、雌雄に関係なく共通で対になっている常染色体と、雌雄によって構成が異なる性染色体があります。ヒトの場合、染色体は46本(23対)ありますが、そのうち2本(1対)が性染色体になっています。

ヒトなどのほとんどの哺乳類の場合、雌雄で共通に持っている性染色体をX染色体、雄のみが持つ性染色体をY染色体といいます。つまり、ヒトのメスは性染色体としてXXを、雄は性染色体としてXYを持っていることになります。

ヒトの体細胞の場合、メスなら44本の常染色体とXXの性染色体、雄なら44本の常染色体とXYの性染色体を持っています。減数分裂でできる生殖細胞の場合、22本の常染色体とXの性染色体、または、22本の常染色体とY染色体を持っていることになります。

性染色体による性決定様式

性染色体の構成で性決定がなされますが、性染色体がホモ(同じ)かヘテロ(異なる)かによって次の4つのタイプがあります。

性決定様式 染色体の構成 生物例
雄ヘテロ型 XY型 雌:常染色体+XX 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
雄:常染色体+XY
XO型 雌:常染色体+XX バッタ、トンボ
雄:常染色体+X
雌ヘテロ型 ZW型 雌:常染色体+ZW ニワトリなどの鳥類、カイコガ、ヘビ、カエル
雄:常染色体+ZZ
ZO型 雌:常染色体+Z エダシャク、ミノガ(ミノムシ)
雄:常染色体+ZZ
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雄ヘテロ型

同じ染色体が対になっているAAのような場合をホモ、対になっていないABのような場合をヘテロといいます。性染色体がヘテロの場合に雄になる性決定様式を「雄ヘテロ型」といいます。

雄ヘテロ型のうち、雄の性染色体がXYの場合をXY型、雄の性染色体がX染色体1本しかない場合をXO型といいます。XY型の性決定様式の生物の代表例は、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です。XO型の性決定様式の代表例は、バッタやトンボなどです。

雌ヘテロ型

雄ヘテロとは逆に、性染色体がヘテロの場合に雌になる性決定様式を「雌ヘテロ型」といいます。雄ヘテロ型と区別するために、雌雄で共通にもっている性染色体をZ染色体、メスのみが持つ性染色体をW染色体で表します。

雌ヘテロ型のうち、雌の性染色体がZWにな場合はZW型、雌の性染色体がZ染色体1本しかない場合をZO型といいます。ZW型の生物の代表例は、ニワトリなどの鳥類、カイコガ、ヘビやカエルなどで、ZO型の生物の代表例は、エダシャクやミノガ(ミノムシ)になります。

半倍数性決定と温度依存性決定

生物の中には、性染色体で性決定を行わない生物も存在します。ミツバチなどは、性染色体によらず、染色体数が2nになるのかnになるのかで性決定をしています。2nの場合は雌、nの場合は雄になります。このミツバチのような性決定様式を半倍数性決定といいます。

また、ワニやトカゲ、カメのなかまの中には、孵卵時の温度によって性決定するものもあります。ミシシッピーワニの場合、孵卵時の温度が30℃以下の場合雌、32℃以上の場合はすべて雄になるように性決定が行われます。このように、孵卵時の温度で性が決定する様式を温度依存性決定といいます。

ヒトとショウジョウバエの性決定

ともにXY型の性決定様式のヒトとショウジョウバエですが、詳しくみてみると若干の違いが見られます。ここを詳しくみていきます。
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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