성결정

요약 생물의 수컷 및 암컷이 결정되는 메커니즘을 말한다.

동물의 세포는 상염색체와 성염색체를 갖는다. 상염색체는 서로 상동(相同)한 염색체끼리 쌍을 이루고 있으며, 성염색체(性染色體)에는 수컷 또는 암컷의 한쪽이 쌍을 이루지 않고 핵분열 때 상염색체와는 다소 다른 특징을 갖는 2개의 염색체가 있다.

대개 상염색체 1쌍은 a, 성염색체는 X와 Y로 나타내는데, 만약 수컷이 쌍을 이루지 않는 성염색체를 지니고 있다면, 수컷의 염색체 구성은 2a+X+Y, 암컷의 염색체는 2a+X+X로 표시된다. 그리고 감수분열을 거쳐 생성되는 정자는 a+X 또는 a+Y, 난자는 a+X의 염색체를 함유하게 된다. a+X의 난자가 a+X의 정자와 수정하면 발생하는 배(胚)는 2a+X+X로 암컷이 된다. a+X의 난자가 a+Y의 정자와 수정하면 2a+X+Y가 되어 수컷이 된다. 이것이 성결정에 대한 세포핵학적(細胞核學的) 설명이다.

쌍이 아닌 성염색체(Z, W)가 암컷에 있는 경우도 있고, 성염색체의 1개가 없을 때도 있지만, X·Y 성염색체에 의한 성결정 원리에는 변함이 없다. 성염색체가 상염색체와 형태학적으로 구별하기 어려운 동물도 있다.

초파리에는 상염색체의 1, 3, 4조에 대하여 X의 1∼4개가 여러 가지 비율로 조합된 다른 수의 염색체를 가진 계통이 있다. 이런 경우에는 X와 a의 비가 1:1인 때는 정상적인 암컷, 1:2인 때는 정상적인 수컷, 그 중간 값을 취할 때는 간성(間性)이 태어난다. 2:3에서는 초암컷, 1:3에서는 초수컷이 생기는데, 이것은 성적으로 기형이다. 그래서 암수는 a와 X의 비가 적정한 경우에만 생긴다. 이것이 성결정인자 평형설(性決定因子平衡說)이다. 이 경우에 Y염색체의 유무와 성결정과는 관계가 없다.

매미나방의 연구에 따르면, 암수의 성결정인자는 어느 개체에도 함유되어 있고, 정상적인 암수는 두 인자의 상대적인 값이 어느 범위를 넘었을 때 태어난다. 또, 성결정 인자의 작용에는 지방종족(地方種族)에 따라 현저한 강약이 있다. 그래서 강한 성결정 인자를 가진 종족과 약한 성결정 인자를 가진 종족 사이의 교배로 태어난 암컷에는 핵학적(核學的)으로는 암컷형이면서 수컷으로 성장하는 것이 나온다. 성결정 인자의 조합에 따라서는 핵학적인 수컷이 암컷으로 성장하는 일도 있다. 이러한 실험 결과로부터 성의 양적 결정설(量的決定說)이 나왔다.

최근에 와서 포유류에서 성염색질이 발견되고, 또 여러 가지 병리학적(病理學的) 변화에 수반하는 사람의 염색체 이상에 관한 연구도 진보하고 있다. 특히 성염색체의 특수한 행동과 작용에 대하여 중요한 학설이 제안되었는데, 그것에 의하면 포유류의 X염색체가 2개 이상이 있는 경우에 생리적으로 활성을 가지는 것은 1개만이며, 그 외는 모두 비활성적인 성염색체로 변화한다고 한다. 또, Y염색체는 초파리의 경우와는 달리 수컷의 성결정에 중요한 구실을 한다고 한다.