性别转化(sex transfer)指在雌雄异体的生物中,它们的合子均有朝着两性发育的可能。一般情况下,它们的
性染色体组成就决定了性别发育的方向。但是,在温度、光照、营养等外界环境条件的影响下,虽然不能改变其性染色体组成,但可以引起雌雄性别的转变。
受精卵(合子)是个体发育的起点,合子中的
性染色体组成是决定性别的内因,它在受精作用完成时就确定了。性别分化是指合子在性别决定的基础上,进行雄性或雌性性状分化和发育的过程,这个过程与外界环境有密切关系。当外界条件符合正常性别分化的要求时,就会按照遗传基础所规定的方向分化为正常的雄体或雌体。如果不符合正常性别分化的要求时,性别分化就会受到影响,从而偏离遗传基础所规定的性别分化方向。
某些蛙类,雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度下发育时,雌雄比例大约为1:1。如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时,不管它们的性染色体组成怎样,将全部发育成雄蛙。这里要注意的是,虽然XX型的蝌蚪在高温下发育成雄蛙,但是,它们的性染色体组成仍是XX,产生的精子均含X染色体。所以,高温只能改变蝌蚪性别发育的方向,并不能改变它们的性染色体组成。根据这一特点,人们利用性反转的个体作亲本,与未反转的个体杂交产生单性后代,这在农业生产实践上具有重要的经济价值。
在葫芦科植物里,可以清楚地看到外界环境条件对植物性别分化的影响。例如,黄瓜在发育早期施用大量氮肥,形成雌花的数量就会显著增多;在连续不断的光照的条件下,几乎全部开雄花;如果光照时间缩短,雌花的数目就增加;若低温和8小时光照结合起来,雌花就占绝对优势;如果晚上的温度低至10℃左右,就形成较多的雌花。上述可以说明,在葫芦科植物里,丰富的氮肥、短日照和低的夜晚温度有利于雌花的发育。
蜜蜂可分为雄蜂、工蜂和蜂王三种。受精卵可发育成蜂王和工蜂,未受精的卵发育成雄蜂。受精卵可以发育成正常的雌蜂(蜂王),也可以发育成不育的雌蜂(工蜂),这取决于营养条件对它们的影响。如果受精卵形成的幼虫,只在它们生活的头两、三天以蜂王浆为食物,随后以较粗劣的饲料乳糜(蜂蜜和蜂粮的混合物)为食,这些幼虫就孵化为工蜂。它们的身体比正常母蜂小,生殖系统萎缩,不能与雄蜂交尾。若在整个幼虫期间全以蜂王浆为食物,幼虫则孵化为蜂王。它比工蜂大而且是能育的。在这里,营养条件对蜜蜂的性别分化起着很重要的作用。
总之,在雌雄异体的生物中,它们的合子均有朝着两性发育的可能。一般情况下,它们的
性染色体组成就决定了性别发育的方向。但是,在温度、光照、营养等外界环境条件的影响下,虽然不能改变其性染色体组成,但可以引起雌雄性别的转化。这表明,性别的表现是基因型和环境条件相互作用的结果。但是,环境条件只能影响性征表现型,不能改变性染色体的组成,即性别的基因型不变。