Determinazione del sesso tra due individui della stessa specie
Determinazione del sesso tra due individui della stessa specie!
Il sesso è una differenza ereditaria tra due individui della stessa specie. Il sesso è uno dei tipi più cospicui e interessanti di differenze ereditarie osservate tra individui della stessa specie.
La determinazione del sesso è determinata al momento della fecondazione, quando i gameti maschili e femminili si fondono insieme.
A. eterogamia maschile:
I maschi formano due tipi di gameti. Un gamete possiede il cromosoma X e altri lo mancano. In alcuni casi il maschio può possedere un cromosoma Y. Tali maschi sono noti come eterogametici. Le femmine in questi casi formano solo un tipo di gamete che contiene il cromosoma X.
L'eterogamia maschile è di due tipi:
1. Tipo 'XX - XY':
Nel 1900, quando le tecniche del microscopio erano diventate abbastanza ben sviluppate e il comportamento cromosomico era compreso, si notò che c'era una coppia di cromosomi che differivano dalle altre. Nelle femmine, i membri di questa coppia erano simili, ma differiscono nell'aspetto nell'altro sesso (maschi).
I due cromosomi, che erano uguali (in femmina) erano gli stessi di uno dei membri della coppia diversa nel maschio. Il cromosoma che era presente in coppia in femmina e singolo in maschio è stato identificato come cromosoma X. Nei maschi, l'altro cromosoma era chiamato Y. Quindi, i due sessi possono essere caratterizzati come sotto (Fig. 5.32).
Femmina = XX
Maschio = XY
I cromosomi X sono stati identificati per la prima volta da Wilson e Stevens nel 1905. Il cosiddetto sistema XY si verifica in un'ampia varietà di animali tra cui Drosophila e mammiferi, così come almeno in alcune piante (ad es. Lychnis - un'angiosperma).
I cromosomi X e Y sono chiamati cromosomi sessuali (allosomi), i rimanenti di un dato complemento, che sono uguali in entrambi i sessi, sono chiamati autosomi. Il tipo di sistema sopra descritto è chiamato sistema XX-XY.
2. Tipo 'XX-X':
Un altro sistema segnalato è XX-XO. Nel 1902 un americano McClung riferì che le cellule somatiche della cavalletta femmina porta 24 cromosomi, mentre quelle dei maschi ne avevano solo 23. Quindi in molti insetti c'è una differenza cromosomica tra i sessi, la femmina viene chiamata XX con due cromosomi X e maschi come XO ("X - Oh" con un cromosoma X).
Come risultato della meiosi tutte le uova di tali specie portano sul cromosoma X, mentre solo metà degli spermatozoi ne ha uno, l'altra metà non ne ha. Poiché i maschi producono due tipi di gameti X o O nel tipo XO e X e Y nel tipo XY, sono chiamati eterogametici. Le femmine sono omogeneizzate producendo solo un tipo di gamete con il cromosoma X.
B. eterogamia femminile:
In questi casi le femmine producono due tipi di gameti. Un uovo contiene X e l'altro mancante (X) o contenente il cromosoma Y. Quindi il maschio è AAXX e la femmina è AAXO o AAXY. Per comodità e per evitare confusione, la pratica standard è che in questi organismi X è indicato come Z e Y come W.
L'eterofamia femminile è anche di due tipi.
1. Tipo ZZ-ZW:
Un altro interessante sistema ZZ-ZW è stato trovato in alcuni uccelli tra cui uccelli domestici, farfalle e alcuni pesci. In questo caso le femmine sono eterogenetiche e i maschi sono omogeneizzati. I cromosomi sessuali qui sono stati designati come Z e W per evitare confusione con casi in cui la femmina è omogamica. Le femmine qui sono ZW e maschi ZZ (figura 5.34).
2. Tipo ZO-ZZ:
In ZO-ZZ tipo di determinazione del sesso che si verifica in alcune farfalle e falene. È opposto a quello trovato negli scarafaggi e nelle cavallette. Qui le femmine hanno uno strano cromosoma sessuale (AA + Z) mentre i maschi hanno due cromosomi sessuali omomorfici (AA + ZZ).
Le femmine sono eterogenetiche. Producono due tipi di uova, formando un maschio con un cromosoma sessuale (A + Z) e una femmina senza il cromosoma sessuale (A + O). I maschi sono omogenei e formano tipi simili di spermatozoi (A + Z). I due sessi sono ottenuti nella progenie in egual proporzione (figura 5.35) poiché entrambi i tipi di uova sono prodotti in eguale misura.
Determinazione sessuale nell'uomo:
Un maschio umano ha un cromosoma X e un cromosoma Y e 22 coppie di autosomi, per un totale di 46. Le femmine hanno una coppia di cromosomi X e 22 paia di autosomi, di nuovo un totale di 46. I cromosomi sessuali segregano alla meiosi proprio come fanno gli altri cromosomi, s6 questo significa che ogni spermatozoo riceverà solo un cromosoma sessuale.
Quindi al momento della spermatogenesi, ci saranno due tipi di cellule spermatiche prodotte in numero uguale, quelle contenenti un cromosoma X e quelle contenenti un cromosoma Y. Ognuna delle uova prodotte dalla femmina conterrà un cromosoma X. Pertanto, il sesso della discendenza è determinato al momento della fecondazione dell'uovo.
Se l'uovo è fecondato da uno spermatozoo che porta un cromosoma Y (insieme a 22 cromosomi ordinari nell'uomo), lo zigote avrà una X e Y e svilupperà il maschio. Se l'uovo viene fecondato da uno spermatozoo X, lo zigote avrà due cromosomi X e si svilupperà in femmina (figura 5.36).
Gynandromorphs:
Pochi individui di Drosophila sono stati trovati per avere metà del corpo come maschio e l'altra metà della femmina. Sono chiamati come ginandromorfi.
Tre tipi di gynanders o gynandromorph possono essere differenziati:
1. Gynanders bilaterali:
Qui il lato mezzo laterale è di sesso maschile e l'altra metà è di sesso femminile.
2. Ginestra antero-posteriore:
Qui l'estremità anteriore dell'animale è di un sesso e posteriore di altro.
3. Sex piebalds:
In questo caso, la mosca femmina porta macchie irregolari di tessuto maschile. Morgan and Bridges (1919) spiegò che in Drosophila, lo zigote che si sviluppa in femmina ha due cromosomi X. A causa della perdita o della scomparsa di un cromosoma X durante la scissione dell'uovo fecondato, si forma un ginandromorfo.
Determinazione del sesso nelle piante:
Allen (1940) ha fornito una lista di specie vegetali in cui erano stati segnalati i cromosomi sessuali. Wastergard (1950) ha preparato un elenco di specie vegetali in cui la presenza di una coppia di cromosomi sessuali eteromorfi era ben stabilita e anche di quelle in cui non era stata stabilita.
Uno dei metodi per determinare il sesso eterogametico nelle piante è stato studiato in piante come la cannabis e il melandrium. Se i rapporti sessuali nelle progenie da scarso rispetto al polline in eccesso sono diversi, suggerisce che il sesso maschile è eterogeneetico.
Ad esempio, nella canapa (Cannabis), l'impollinazione sparsa ha dato ai maschi in eccesso, mentre in Melandrium, l'impollinazione sparsa ha dato alle femmine in eccesso, suggerendo che il sesso maschile è eterogametico in entrambi i casi. Se la femmina è eterogenetica, l'impollinazione sparsa dovrebbe dare il maschio e le femmine in proporzione uguale.
Nell'album Melandrium, dipinidi, triploidi e tetraploidi con diverse dosi di cromosomi X e Y sono stati notati da Warmeke (1946). Si è scoperto che la pianta è di sesso maschile quando sono presenti uno o più cromosomi Y e nel cromosoma Y femminile è assente.
Il numero di autosomi non ha influenzato visibilmente l'espressione sessuale. In Melandrium, il cromosoma Y è più lungo del cromosoma X e formano una bivalve eteromorfica alla meiosi.
Teoria dell'equilibrio genetico della determinazione del sesso:
La teoria dell'equilibrio genetico della determinazione del sesso fu proposta da Bridges (1923) che riteneva che "l'interazione dei geni presenti nel cromosoma sessuale e negli autosomi, che regola rispettivamente la potenza femminile e maschile, determina il sesso di una prole. In Drosophila Genie Balance Theory opera (Y-non ha alcun ruolo)
cioè X / A = 1 = femmina
X / A = 0, 5 = Maschio
X / A = tra 0, 5 e 1 = sesso tra adulti
Più di 1 = Super femminile
Meno di 0, 5 = Super maschio
I meccanismi di determinazione del sesso nelle piante sono simili a quelli trovati negli animali. Principalmente le piante sono ermafrodite ed è solo nelle piante dioiche che le piante maschili e femminili separate si trovano in papaia, spinaci, Vitis, asparagi ecc. È governata da un singolo gene.
In papaya, singolo, gene con alleli Bires (m, M 1 e M 2 ) è suggerito per controllare la differenziazione del sesso. Le piante femminili sono omozigoti (mm.). I maschi sono eterozigoti (M 1 m) ed eterozigoti (M 2 m) producono ermafroditi. Nelle piante, il sesso è determinato dal cromosoma Y. Se il cromosoma Y è presente, la pianta è maschio, altrimenti è femmina.
Morgan e Drosophila:
Drosophila melanogaster (moscerino della frutta) che significa "amante della rugiada dal ventre nero" è stata studiata in modo intensivo nei laboratori della Columbia University di New York, dove Walter Sutton era stato in precedenza uno studente laureato. Qui Thomas Hunt Morgan nel 1910 scoprì una mosca di frutta con gli occhi bianchi in una fiala di mosche con normali occhi rossi.
Thomas Hunt Morgan (1866-1945). La scoperta di Morgan di tratti legati al sesso in Drosophila portò a esperimenti che collettivamente produssero "mappe" cromosomiche -identificazione dei geni trasportati da ciascun cromosoma e la posizione approssimativa di ciascun gene su un cromosoma.
Stava sollevando migliaia di mosche dagli occhi rossi in bottiglia, fornendo cibo come banane schiacciate. Qual è stata la base per questa variazione? Il gene per gli occhi bianchi è sorto come una mutazione di un gene che si trova sul cromosoma X e che è coinvolto nella produzione del pigmento oculare.
Le prove di montaggio per la teoria cromosomica dell'ereditarietà provenivano principalmente dallo studio della Drosophila. Le mutazioni dovrebbero comportare cambiamenti nella struttura cromosomica perché i geni erano presenti sul cromosoma come discusso nella teoria cromosomica dell'ereditarietà.
TH Morgan ha studiato principalmente l'ereditarietà dei tratti mutanti nella Drosophila perché per lui, erano meno costosi da allevare rispetto ad altri animali come topi e conigli. Tuttavia, il suo studio per lavorare su Drosophila si è dimostrato molto gratificante per le indagini sulla genetica.
La drosofila è un materiale adatto per gli esperimenti genetici a causa dei seguenti motivi:
(un) Il tempo di generazione è di 12-14 giorni, utile per lo studio e l'analisi rapidi dei risultati in laboratorio.
(B) Può essere moltiplicato in gran numero in condizioni di laboratorio.
(C) Un gran numero di mosche sono prodotte in ogni progenie. Un paio di mosche in un piccolo latte è in grado di produrre centinaia di progenie in un unico accoppiamento.
(D) L'allevamento di mosche potrebbe essere fatto durante tutto l'anno in un laboratorio con materiale economico.
(E) Ogni cellula di Drosophila melanogaster ha quattro paia di cromosomi. Di cui tre coppie di cromosomi sono simili in maschio e femmina e sono chiamate autosomi. I maschi possiedono un cromosoma X e un cromosoma Y producendo due tipi di spermatozoi; metà con cromosoma X e metà con cromosoma Y.
Il cromosoma Y è tipicamente a forma di J. La femmina possiede due cromosomi X omomorfi nelle cellule del corpo, quindi denominati XX. Essendo omogeneo, le femmine producono solo un tipo di uova, ognuna con un cromosoma X.
Morgan, con i suoi esperimenti di riproduzione su Drosophila (successivamente esteso da AH Sturtevant, CB Bridges e HJ Muller), ha concluso che i geni (unità di ereditarietà) si trovano sul cromosoma in modo lineare.
Alcuni di loro si trovano vicini l'un l'altro e tendono ad essere collegati tra loro. CB Bridges (1916), uno degli studenti laureati alla Morgan University della Columbia, ha pubblicato un documento dal titolo "Non-disgiunzione come prova della teoria cromosomica dell'eredità" e ha fornito prove dettagliate che dimostrano oltre ogni dubbio la conclusione che i geni sono fisicamente associati ai cromosomi.
La scoperta di Morgan di tratti legati al sesso in Drosophila portò a esperimenti che producevano collettivamente mappe cromosomiche, cioè l'identificazione dei geni trasportati da ciascun cromosoma e la posizione approssimativa di ciascun gene su un cromosoma. Morgan fu insignito del premio Nobel (per la fisiologia o la medicina) nel 1933 per il suo lavoro pionieristico in genetica.
