Kjønnsbestemmelse: 3 grunnleggende typer kjønnsbestemmelsesprosesser

Les denne artikkelen for å lære om viktige typer kjønnsbestemmelse i arv:

Homologe kromosomer:

Homologe kromosomer er par av identiske kromosomer med lignende gen-loci som bærer like eller forskjellige alleler.

Image Courtesy: microbix.com/wp-content/uploads/2011/07/Sex-Determination.jpg

De forekommer i somatiske celler av dyr og vaskulære planter som har diploid antall kromosomer. Av de to homologe kromosomene som er tilstede i en person, er en avledet fra farforelder og den andre fra morforeldrene. De to homologe kromosomene av hver type forekommer ikke festet til hverandre i kjernen av cellen. De kommer sammen bare under profase og metafase av meiose I.

Genomer (Gk. Genos-avkom):

Genomet er det komplette, men enkle settet av kromosomer som finnes i gameter eller gametofytceller hvor hvert kromosom (så vel som hvert gen) er representert enkeltvis. Tilstanden om å ha et enkelt genom eller sett av kromosomer kalles monoploid (Gk. Monos-enkelt, aplos-one fold, eidos-form). Det er kort skrevet som In. De somatiske eller kroppsceller av dyr og høyere planter har vanligvis to genomer eller to sett med kromosomer.

Tilstanden heter diploid (2n). Flere moderne planteavlinger har mer enn to sett med kromosomer i deres somatiske celler, nemlig. triploid (3n, for eksempel banan), tetraploid (4n, f.eks. ris), hexaploid (6n, for eksempel, hvete). Betingelsen for å ha mer enn to genomer eller sett med kromosomer er kjent som polyploidi. Det er ganske vanlig i bregner og moser. Polyploidi ser ut til å være årsaksmiddel for mange kromosomer som finnes i noen organismer, f.eks. Amoeba proteus (250), Ophioglossum (Adder's Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Gameter har halvparten av antall kromosomer funnet i zygot og cellene avledet fra den. Tilstanden om å ha halvparten av kromosomene kalles haploid (Gk. Haplos-simple, eidos-form). Det gametiske antall kromosomer er vanligvis monoploid (In), men i polyploide former er det mer enn monoploid, f.eks. 2n, 3n. For å unngå forvirring i denne forbindelse er de gametiske og zygotiske forholdene forsynt med separate symboler på x og 2x.

De somatiske cellene i flere protister, alger og sopp har haploid antall kromosomer. Doubling av kromosomer forekommer i zygote, men meiosis forekommer i det for å gjenopprette haploid tilstand. Mannlig honningbi er også haploid fordi den utvikler seg parthenogenetisk fra et ikke-befruktet egg. Den kvinnelige bi er diploid.

Sexkromosomer og autosomer:

Seks kromosomer er de kromosomene som enkeltvis eller i par bestemmer individets kjønn i dioeksige eller unisexale organismer. De kalles allosomer (Gk. Alios-andre, soma- kropp) eller idiochromosomer (Gk. Idios-distinkte, kromatiske farger, soma- kropp). Et sexkromosom som bestemmer mannlig kjønn kalles androsom (Gk. Andre- male, soma- kropp), for eksempel Y-kromosom hos mennesker.

De normale kromosomer, bortsett fra kjønnskromosomene hvis det finnes, er kjent som autosomer. Sexkromosomer kan være like i ett kjønn og forskjellig i den andre. De to forholdene kalles henholdsvis homomorphic (= lignende, f.eks. XX, ZZ) og heteromorfe (= forskjellige, f.eks. XY, ZW).

Personer som har homomorfe sexkromosomer, produserer kun en type gameter. De kalles derfor homogametic (f.eks. Mannlig kvinne). Personer som har heteromorfe kjønnskromosomer, produserer to typer gameter (f.eks. X og Y inneholdende). De kalles heterogametiske (f.eks. Mannlig mann).

Grunnlag for kjønnsbestemmelse:

Etablering av mannlige og kvinnelige individer eller mannlige og kvinnelige organer av et individ kalles sexbestemmelse. Det er av tre typer - miljø-, genisk og kromosomalt.

A. Miljø eller ikke-genetisk bestemmelse av kjønn:

1. Marine bløtdyr Crepidula blir kvinne dersom den blir oppdrettet alene. I selskap av en kvinne utvikler den seg til hann (Coe, 1943).

2. Marine orm Bonellia utvikler seg til 3 cm lang kvinne hvis larven legger seg ned på et isolert sted. Den vokser til liten (0, 3 cm lang) parasittisk mann hvis den kommer nærmere en allerede etablert kvinne (Baltzer, 1935). Hanen går inn i kvinnens kropp og forblir der som en parasitt.

3. Ophryortocha er mann i ungdom og kvinne senere.

4. I krokodiller og noen øgler fremkaller høy temperatur maleness og lav temperatur femaleness. I skilpadder er menn dominerende under 28 ° C, kvinner over 33 ° C og like mange av de to kjønnene mellom 28-33 ° C.

B. Nonallosomic Genic Determination of Sex:

I bakterier bestemmer fertilitetsfaktoren i et plasmid kjønn. Chlamydomonas har sexbestemmende gener. Mais har separate gener for utvikling av dusk (mannlig inflorescence) og cob (female inflorescence).

C. Kromosomal bestemmelse av kjønn:

Henking (1891) oppdaget en X-kropp i 50% av spermene til firefly. Y-kroppen ble oppdaget av Stevens (1902). McClung (1902) observert 24 kromosomer i kvinnelig Grasshopper og 23 kromosomer i mannlig Grasshopper. Wilson og Stevens (1905) presenterte kromosomteori om sex og hette X- og Y-kroppene som sexkromosomer, X og Y.

Kromosomal eller allosomisk bestemmelse av kjønn er basert på heterogamesi eller forekomst av to typer gameter i ett av de to kjønnene. Mann heterogamety eller digamety finnes i allosom komplementer XX-XY og XX-X0. Kvinne heterogamety eller digamety forekommer i allosom komplementer ZW-ZZ og Z0-ZZ. Kjønn bestemmes av antall genomer i haplodiploidi. Kromosomal bestemmelse av kjønn er av følgende typer:

1. XX-XY Type:

I de fleste insekter inkludert fruktfly Drosophila og pattedyr inkludert mennesker har hunnene to homomorfe (= isomorfe) sexkromosomer, kalt XX. Hannene inneholder to heteromorfe sexkromosomer, dvs. XY. Y-kromosomet er ofte kortere og heterochromatisk (laget av heterochromatin). Det kan være hekta (f.eks. Drosophila). Til tross for forskjeller i morfologi synker XY-kromosomene under zygotene. Det er fordi de har to deler, homolog og differensial.

Homologe regioner av de to hjelpene i parring. De har samme gener som kan ha forskjellige alleler. Slike gener som er tilstede på både X- og Y-kromosomer er XY-bundet gener. De er arvet som autosomale gener, f.eks. Xeroderma pigmentosum, epidermolysis bullosa. Differensialregionen av Y-kromosom bærer bare Y-koblede eller holandriske gener, f.eks. Testisbestemmende faktor (TDF).

Det er kanskje det minste genet som opptar bare 14 basepar. Andre holandric gener har hypertrichose (overdreven hårhet) på pinna, porcupine hud, keratoderma dissipatum (fortykket hud av hender og føtter) Holandric gener blir arvet av en sønn fra sin far.

Gener som er tilstede på differensialregionen av X-kromosom, finner også uttrykk hos menn om de er dominerende eller recessive, f.eks. Rødgrønn fargeblindhet, hemofili. Det er fordi mennene er hemizygotiske for disse genene.

Menneskene har 22 par autosomer og ett par sexkromosomer. Alle de eggene som dannes av kvinner, er like i sin kromosomtype (22 + X). Derfor er kvinner homogametiske. Den mannlige gameten eller sædene produsert av menneskelige menn er av to typer, (22 + X) og (22 + Y). Menneskelige menn er derfor heterogametiske (mannlig digamety eller mannlig heterogamety).

Seks av avkom (figur 5.23):

Avkommens kjønn bestemmes ved befruktningstidspunktet. Det kan ikke endres senere. Det er heller ikke avhengig av noen kjennetegn hos den kvinnelige foreldre fordi sistnevnte er homogametisk og produserer bare en type egg (22 + X), hannene har to typer, androspermer (22 + Y) og gynospermer (22 + X) ). De er produsert i like stor grad.

Gjødsel av egget (22 + X) med gynosperm (22 + X) vil produsere et kvinnelig barn (44 + XX) mens befruktning med en androsperm (22 + Y) gir opphav til mannlig barn (44 + XY). Da de to spermene produseres i like store mengder, er det like gode muligheter for å få et mannlig eller kvinnelig barn i en bestemt parring. Som Y-kromosom bestemmer individets mannlige kjønn, kalles det også androsom.

I mennesker fører TDF-gen av Y-kromosom til differensiering av embryonale gonader i testikler. Testene produserer testosteron som hjelper til med utvikling av mannlige reproduktive kanaler. I fravær av TDF skiller gonadene seg i eggstokkene etter sjette uke med embryonisk utvikling. Det følges av dannelse av kvinnelig reproduktive kanal. Kvinne sex er derfor en standard sex.

2. XX-X0 Typer:

I rundeormer og enkelte insekter (ekte bugs, gresshopper, kakerlakker) har hunnene to sexkromosomer, XX, mens hannene har bare ett kjønnskromosom, X. Det er ingen andre sexkromosomer. Derfor er hannene betegnet som X0. Hunnene er homogametiske fordi de produserer bare en type egg (A + X).

Hannene er heterogametiske med halv mannlige gametene (gynospermer) som bærer X-krom-noen (A + X) mens den andre halvdelen (androspermer) er blottet for den (A + 0). Kjønnsforholdet som produseres i avkommet er 1: 1 (figur 5.24).

3. ZW-ZZ Type (= WZ-WW Type).

Hos fugler og noen reptiler har begge kjønnene to sexkromosomer, men i motsetning til mennesker inneholder hunnene heteromorfe kjønnskromosomer (AA + ZW) mens hannene har homomorfe sexkromosomer (AA + ZZ). På grunn av heteromorfe sexkromosomer er hunnene heterogametiske (kvinnelige heterogamety) og produserer to typer egg, (A + Z) og (A + W). Den mannlige gameten eller sædene er av en type (A + Z). 1: 1 kjønn er produsert i avkommet (figur 5.25).

4. ZO - ZZ Type:

Denne typen sexbestemmelse skjer i noen sommerfugler og møller. Det er akkurat motsatt tilstanden som finnes i kakerlakker og gresshopper. Her har kvinnene odde sexkromosom (AA + Z) mens hannene har to homomorfe sexkromosomer (AA + ZZ). Hunnene er heterogametiske.

De produserer to typer egg, hanforming med et kjønnskromosom (A + Z) og kvinnedannelse uten sexkromosomet (A + 0). Hannene er homogametiske, og danner lignende typer spermier (A + Z). De to kjønnene er oppnådd i avkommet i forholdet 50: 50 (figur 5.26), da begge typer egg produseres i like forhold.

5. Haplodiploidy:

Det er en type sexbestemmelse hvor hannen er haploid mens kvinnen er diploid. Haplodiploidy forekommer i noen insekter som bier, maur og hvepe. Mannlige insekter er haploide fordi de utvikler partheno-genetisk fra unfertiliserte egg. Fenomenet kalles arrhenotoki eller arrhenotokøs parthenogenese. Meiosis forekommer ikke under dannelsen av spermier.

Hunnene vokser fra befruktede egg og er dermed diploide. Queen Bee plukker opp alle sædene fra drone under nuptial flight og lagrer det samme i sin seminal vesikkel. Dannelse av arbeiderbier (diploide hunner) og droner (haploide hanner) avhenger av brødceller besøkt av dronningen. Mens du besøker de mindre stamceller, gir dronningen spermier fra sin seminalbeholder etter å ha lagt eggene.

Når den besøker de større brødcellene, legger den eggene, men de seminalbeholdere unnlater å avgive sædene på grunn av en slags trykk på kanalene som kommer ut av dem. Når en dronning skal formes, forstørres arbeidstakerne en av en liten brødcell som har befruktet egg og mate den fremvoksende larven på et rikt kosthold.

Hanner er normalt friske haploider på grunn av utvikling fra ikke-tilsmussede egg. Av og til produseres diploide infertile menn også fra heterozygote kvinner gjennom befruktning.