Wyznaczanie płci: 3 podstawowe typy procesów określania płci

Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się o ważnych typach determinacji płci przez dziedziczenie:

Chromosomy homologiczne:

Chromosomy homologiczne są parami identycznych chromosomów o podobnych loci genowych niosących podobne lub różne allele.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: microbix.com/wp-content/uploads/2011/07/Sex-Determination.jpg

Występują w komórkach somatycznych zwierząt i roślin naczyniowych, które posiadają diploidalną liczbę chromosomów. Spośród dwóch homologicznych chromosomów obecnych w osobniku, jeden pochodzi od ojca, a drugi od matki. Dwa homologiczne chromosomy każdego typu nie występują w stosunku do siebie w jądrze komórki. Łączą się tylko podczas profazy i metafazy mejozy I.

Genomy (Gk. Genos- potomstwo):

Genom jest kompletnym, ale pojedynczym zestawem chromosomów, który znajduje się w gametach lub komórkach gametofitu, gdzie każdy chromosom (a także każdy gen) jest reprezentowany pojedynczo. Warunek posiadania pojedynczego genomu lub zestawu chromosomów nazywany jest monoploidem (Gk. Monos-singiel, aplos-one fold, eidos- form). Jest krótko napisane jako In. Komórki somatyczne lub komórkowe zwierząt i wyższych roślin mają generalnie dwa genomy lub dwa zestawy chromosomów.

Stan nazywa się diploidem (2n). Kilka współczesnych roślin uprawnych ma więcej niż dwa zestawy chromosomów w swoich komórkach somatycznych, a mianowicie. triploid (3n, np. Banana), tetraploid (4n, np. Rice), heksaploid (6n, np., Pszenica). Warunek posiadania więcej niż dwóch genomów lub zestawów chromosomów jest znany jako poliploidia. Występuje dość często w paprocie i mchach. Polyploidia wydaje się być czynnikiem sprawczym dużej liczby chromosomów obecnych w niektórych organizmach, np. Amoeba proteus (250), Ophioglossum (Adder's Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Gamet mają połowę liczby chromosomów znalezionych w zygocie i komórkach z niej pochodzących. Stan posiadania połowy liczby chromosomów nazywany jest haploidem (Gk. Haplos- simple, eidos- form). Gametowa liczba chromosomów jest zazwyczaj monoploidalna (In), ale w formach poliploidalnych jest więcej niż monoploidalna, np. 2n, 3n. Aby uniknąć nieporozumień pod tym względem warunki gametowe i zygotyczne są dostarczane z oddzielnymi symbolami x i 2x.

Komórki somatyczne kilku protistów, glonów i grzybów mają haploidalną liczbę chromosomów. Podwojenie chromosomów występuje w zygocie, ale pojawia się w niej mejoza, aby przywrócić stan haploidalny. Mężczyzna Honey Bee jest również haploidalny, ponieważ rozwija się partenogenicznie z niezapłodnionego jaja. Samica pszczoły jest diploidalna.

Chromosomy i autosomy płciowe:

Chromosomy płciowe to chromosomy, które pojedynczo lub w parach określają płeć osobnika w organizmach dwupiennych lub jednopłciowych. Są one nazywane allosomami (Gj. Aliosfin, soma-body) lub idiochromosomami (Gk. Idios- distinct, chroma- color, soma-body). Chromosom płciowy określający płeć męską nazywany jest androsomem (GK, ander-male, soma-body), np. Chromosom Y u ludzi.

Normalne chromosomy, inne niż chromosomy płci, jeśli są obecne, są znane jako autosomy. Chromosomy płciowe mogą być podobne u jednej płci i odmienne w drugiej. Te dwa warunki są odpowiednio nazywane homomorficznymi (= podobne, np. XX, ZZ) i heteromorficzne (= odmienne, np. XY, ZW).

Osoby posiadające homomorficzne chromosomy płciowe wytwarzają tylko jeden typ gamet. Dlatego są one określane jako homogamiczne (np. Żeńska). Osoby z heteromorficznymi chromosomami płci wytwarzają dwa rodzaje gamet (np. Zawierające X i Y). Są one określane jako heterogamiczne (np. Ludzki samiec).

Podstawy określania płci:

Ustanowienie męskich i żeńskich osobników lub męskich i żeńskich narządów danej osoby nazywa się determinacją płci. Ma trzy typy: środowiskowy, genowy i chromosomalny.

A. Środowiskowe lub niegenetyczne określanie płci:

1. Mięczak Crepidula staje się płci żeńskiej, jeżeli jest hodowany sam. W towarzystwie kobiety rozwija się w mężczyznę (Coe, 1943).

2. Robak morski Bonellia rozwija się w samicę o długości 3 cm, jeśli larwa osiada w odosobnionym miejscu. Rośnie na małego (0, 3 cm długości) pasożyta, jeśli zbliża się do już ustalonej samicy (Baltzer, 1935). Samiec wchodzi w ciało samicy i zostaje tam jako pasożyt.

3. Ophryortocha jest mężczyzną w młodym stanie i kobietą później.

4. W krokodylach i niektórych jaszczurkach wysoka temperatura powoduje męskość i niską temperaturę kobiecości. W żółwiach mężczyźni przeważają poniżej 28 ° C, kobiety powyżej 33 ° C i jednakowej liczby obu płci między 28-33 ° C.

B. Niealośrodowe określenie genetyczne płci:

W bakteriach czynnik płodności obecny w plazmidzie determinuje płeć. Chlamydomonas posiada geny determinujące płeć. Kukurydza posiada oddzielne geny do rozwoju kutasa (kwiatostan męski) i kolba (kwiatostan żeński).

C. Chromosomalne oznaczanie płci:

Henking (1891) odkrył ciało X w 50% plemników świetlika. Ciało Y zostało odkryte przez Stevensa (1902). McClung (1902) zaobserwował 24 chromosomy u samicy Grasshopper i 23 chromosomy u samca Grasshoppera. Wilson i Stevens (1905) przedstawili chromosomową teorię płci i nazwali ciała X i Y jako chromosomy płci, X i Y.

Chromosomalne lub allosomowe oznaczanie płci opiera się na heterogamezie lub występowaniu dwóch rodzajów gamet u jednej z dwóch płci. Mężczyzna heterogamety lub digamety znajduje się w uzupełnieniach allosomów XX-XY i XX-X0. Kobieca heterogamety lub digamety występuje w uzupełnieniach allosomów ZW-ZZ i Z0-ZZ. Seks determinowany jest przez liczbę genomów w haplodiploidii. Chromosomalne określenie płci ma następujące typy:

1. XX-XY Typ:

U większości owadów, w tym muszki owocówki Drosophila i ssaków, w tym u ludzi, samice mają dwa homomorficzne (= izomorficzne) chromosomy płci, nazwane XX. Samce zawierają dwa heeromorficzne chromosomy płci, tj. XY. Chromosom Y jest często krótszy i heterochromatyczny (wykonany z heterochromatyny). Może być zawieszony (np. Drosophila). Pomimo różnic w morfologii, chromosomy XY synapsują się podczas zygotenu. Dzieje się tak, ponieważ mają dwie części, homologiczne i różnicowe.

Regiony homologiczne z dwóch pomagają w parowaniu. Niosą te same geny, które mogą mieć różne allele. Takie geny obecne na obu chromosomach X i Y są genami połączonymi przez XY. Są dziedziczone jak geny autosomalne, np. Xeroderma pigmentosum, bullida epidermoliza. Region różnicowy chromosomu Y przenosi tylko geny związane z Y lub holandry, np. Czynnik determinujący jądra (TDF).

Jest to prawdopodobnie najmniejszy gen zajmujący tylko 14 par zasad. Inne geny holandryczne mają nadmierne owłosienie (nadmierne owłosienie) na szczypcach, skórę jeżyny, rozproszenie rogówki (pogrubienie skóry dłoni i stóp) i prążkowane palce. Geny holenderskie są bezpośrednio dziedziczone przez syna od ojca.

Geny obecne w regionie różnicowym chromosomu X również znajdują ekspresję u mężczyzn niezależnie od tego, czy są dominujące, czy recesywne, np. Ślepota w kolorze czerwono-zielonym, hemofilia. To dlatego, że mężczyźni są hemizygotyczni dla tych genów.

Istoty ludzkie mają 22 pary autosomów i jedną parę chromosomów płciowych. Wszystkie komórki jajowe utworzone przez samice są podobne pod względem typu chromosomu (22 + X). Dlatego samice są homogamatyczne. Męskie gamety lub plemniki wytwarzane przez ludzkie samce są dwojakiego rodzaju (22 + X) i (22 + Y). Ludzkie samce są zatem heterogamiczne (męskie heteroseksualne lub męskie heterogamety).

Sex of Offspring (ryc. 5.23):

Płeć potomstwa określa się w momencie zapłodnienia. Nie można go później zmienić. Nie jest również zależny od jakiejkolwiek cechy żeńskiej rodzica, ponieważ ta ostatnia jest homogamiczna i wytwarza tylko jeden rodzaj jaj (22 + X), męskie gamety są dwóch rodzajów, irospermy (22 + Y) i gynospermy (22 + X ). Są one produkowane w równych proporcjach.

Zapłodnienie jaja (22 + X) z gynospermą (22 + X) spowoduje pojawienie się dziecka płci żeńskiej (44 + XX), podczas gdy nawożenie zarodkiem (22 + Y) daje dziecko płci męskiej (44 + XY). Ponieważ dwa typy plemników są produkowane w równych proporcjach, istnieją równe szanse na uzyskanie męskiego lub żeńskiego dziecka w określonym kryciu. Ponieważ chromosom Y determinuje płeć męską osobnika, jest również nazywany androsome.

U ludzi gen TDF chromosomu Y powoduje różnicowanie zarodkowych gonad w jądrach. Testy produkują testosteron, który pomaga w rozwoju męskiego układu rozrodczego. W przypadku braku TDF, gonady różnicują się w jajniki po szóstym tygodniu rozwoju embrionalnego. Następnie tworzy się żeński układ rozrodczy. Seks żeński jest więc płcią domyślną.

2. XX-X0 Rodzaje:

W glistach i niektórych owadach (prawdziwe robaki, koniki polne, karaluchy), kobiety mają dwa chromosomy płci, XX, podczas gdy mężczyźni mają tylko jeden chromosom płci, X. Nie ma drugiego chromosomu płciowego. Dlatego mężczyźni są oznaczani jako X0. Samice są homogamiczne, ponieważ produkują tylko jeden rodzaj jaj (A + X).

Samce są heterogamiczne z połową męskich gamet (gynosperm) niosących X-chromosom (A + X), podczas gdy druga połowa (irosperma) jest pozbawiona tego (A + 0). Współczynnik płci wytwarzany u potomstwa wynosi 1: 1 (ryc. 5.24).

3. Typ ZW-ZZ (= typ WZ-WW).

U ptaków i niektórych gadów obie płci mają dwa chromosomy płciowe, ale w przeciwieństwie do ludzi, samice zawierają heteromorficzne chromosomy płci (AA + ZW), podczas gdy samce mają homomorficzne chromosomy płci (AA + ZZ). Ze względu na heteromorficzne chromosomy płciowe samice są heterogamiczne (heterogamety żeńskie) i wytwarzają dwa rodzaje jaj (A + Z) i (A + W). Męskie gamety lub plemniki należą do jednego typu (A + Z). Stosunek płci do 1: 1 jest wytwarzany u potomstwa (ryc. 5.25).

4. ZO - ZZ Typ:

Ten rodzaj determinacji płci występuje w niektórych motyli i ciem. Jest dokładnie odwrotnie niż w przypadku karaluchów i koników polnych. Tutaj kobiety mają dziwny chromosom płciowy (AA + Z), podczas gdy mężczyźni mają dwa homomorficzne chromosomy płci (AA + ZZ). Samice są heterogamezy.

Produkują dwa rodzaje jaj, samce tworzące się z jednym chromosomem płci (A + Z) i żeńskie tworzące bez chromosomu płciowego (A + 0). Samce są homogamiczne, tworząc podobne typy plemników (A + Z). Dwie płcie uzyskuje się u potomstwa w proporcji 50: 50 (ryc. 5.26), ponieważ oba typy jaj są produkowane w równych proporcjach.

5. Haplodiploidy:

Jest to rodzaj determinacji płci, w której samiec jest haploidalny, podczas gdy samica jest diploidalna. Haplodiploidia występuje u niektórych owadów, takich jak pszczoły, mrówki i osy. Męskie owady są haploidalne, ponieważ rozwijają się partenno-genetycznie z niezapłodnionych jaj. Zjawisko to nazywa arrhenotokią lub arytmogenną partenogenezą. Mejoza nie występuje podczas tworzenia plemników.

Samice wyrastają z zapłodnionych komórek jajowych i dlatego są diploidalne. Queen Bee podnosi wszystkie plemniki z trutnia podczas lotu godowego i przechowuje to samo w swoim pęcherzyku nasiennym. Formacja pszczół robotniczych (samice diploidalne) i drony (haploidalne samce) zależy od komórek lęgowych odwiedzanych przez królową. Podczas wizyty w mniejszych komórkach potomstwa, królowa wydziela plemniki ze swojego nasienia po ułożeniu jaj.

Gdy odwiedza większe komórki czerwiowe, składa jaja, ale naczynia nasienne nie emitują plemników z powodu jakiegoś nacisku na kanały wychodzące z nich. Kiedy ma powstać królowa, robotnicy powiększają jedną z małych komórek lęgowych zapłodnionych jaj i karmią wyłaniającą się larwę na bogatej diecie.

Samce są zazwyczaj płodnymi haploidami z powodu rozwoju z niezapłodnionych jaj. Czasami diploidalne niepłodne samce są również produkowane od heterozygotycznych samic przez zapłodnienie.