果蝇基因控制两性行为行为差异

两性除了外表的性征差异，在行为上的表现也是截然不同的。

比如在果蝇求偶行为中，只有雄性果蝇会表现求偶，这包括追踪雌蝇，用前腿轻触雌蝇的腹部，伸展单侧翅膀并通过振翅发出特定频率的求偶歌，舔雌蝇的生殖器，弯曲腹部并尝试交配等。而雌蝇则通过判断雄蝇求偶的质量（比如求偶歌的频率、强度等），决定是否接受雄蝇并与之交配。

雄性果蝇的求偶行为是一种本能。当把雌雄果蝇从胚胎开始就孤立饲养至成蝇（25℃时约10天即可羽化为成蝇），性成熟（羽化后2天左右）后把雌雄果蝇放置在一起检测其求偶行为，很多雄蝇在一分钟不到即可开始向雌蝇求偶，并且表现出以上提到的所有求偶步骤。这说明负责雄蝇求偶行为的神经环路，在发育阶段已经构建完善，因此该行为是与生俱来的。

研究发现，性别决定信号通路中的另一个末端基因fru，控制了果蝇的本能求偶行为。

“恋爱”中的果蝇（陈果　图）

fru基因与果蝇求偶行为(www.xing528.com)

（a）人为失活雄蝇fru神经元，使雄蝇丧失对雌蝇的求偶行为；（b）人为激活fru神经元后，雄蝇会在没有求偶对象的情况下表现求偶，表明fru神经元的活性直接调控了雄蝇求偶行为的开与关；（c）多只fru突变体雄蝇表现出相互求偶的行为。（潘玉峰实验室　供图）

由于可变剪接，fru在雄蝇中生成了雄性特异的FRUM蛋白，而在雌蝇中未生成有功能的蛋白质。FRUM表达在约1 500个神经元（约占果蝇神经系统1.5%）中，包括了参与求偶行为的几乎所有感觉系统（视觉、嗅觉、味觉等），以及大量中间神经元和运动神经元，形成了一个从感觉输入到运动输出的完整神经环路。

当人为失活所有fruM神经元时，雄蝇对雌蝇会“熟视无睹”，不再表现任何求偶行为。而当人为持续激活fruM神经元时，孤立的雄蝇会在没有任何求偶对象的环境中“被迫”表现所有求偶步骤，包括射精，直至精疲力竭，进而死亡。

在基因层面上，fruM完全缺失的雄蝇丧失了本能求偶行为，而fruM部分缺失的果蝇，经常表现出雄性与雄性之间的求偶。在人为改造雌蝇的fru基因（比如敲掉TRA与其结合的位点）基础上，使FRUM表达于雌蝇的神经系统，则本来不会求偶的雌蝇也会求偶了（这些雌蝇尚不能完成某些求偶步骤，比如弯曲腹部尝试交配）。

像dsx控制果蝇的性别发育开关一样，fru控制着果蝇的求偶行为开关。