Sexbestämning: 3 grundläggande typer av sexbestämningsprocesser

Läs den här artikeln för att lära dig om viktiga typer av sexbestämning genom arv:

Homologa kromosomer:

Homologa kromosomer är par av identiska kromosomer med liknande gen-loci som bär liknande eller olika alleler.

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

De förekommer i somatiska celler av djur och kärlväxter som har diploid antal kromosomer. Av de två homologa kromosomerna som finns i en individ är en härledd från faderns förälder och den andra från moderföräldern. De två homologa kromosomerna av varje typ förekommer inte fästa vid varandra i cellens kärna. De sammanfaller endast under profas och metafas av meiös I.

Genomes (Gk. Genos-avkomma):

Genomet är den fullständiga men enda uppsättningen kromosomer som hittas i gameter eller gametofytceller där varje kromosom (liksom varje gen) representeras singelt. Villkoren att ha ett enda genom eller en uppsättning kromosomer kallas monoploid (Gk. Monos-single, aplos-one-fold, eidosform). Det är kortfattat skrivet som In. De somatiska eller kroppscellerna hos djur och högre växter har vanligtvis två genomer eller två uppsättningar kromosomer.

Villkoret kallas diploid (2n). Flera moderna växtväxter har mer än två uppsättningar kromosomer i sina somatiska celler, nämligen. triploid (3n, t.ex. Banan), tetraploid (4n, t.ex. Rice), hexaploid (6n, t.ex. Vete). Villkoren att ha mer än två genomer eller uppsättningar av kromosomer är känd som polyploidi. Det är ganska vanligt i ormbunkar och mossor. Polyploidi verkar vara orsaksmedel av ett stort antal kromosomer närvarande i vissa organismer, t.ex. Amoeba proteus (250), Ophioglossum (Adder's Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Gameter har hälften av antalet kromosomer som finns i zygote och cellerna härledda från den. Villkoren att ha hälften av antalet kromosomer kallas haploid (Gk. Haplos-simple, eidos-form). Det gametiska antalet kromosomer är typiskt monoploid (In) men i polyploidformar är det mer än monoploid, t ex 2n, 3n. För att undvika förvirring i detta avseende är de gametiska och zygotiska förhållandena försedda med separata symboler av x och 2x.

De somatiska cellerna i flera protister, alger och svampar har haploid antal kromosomer. Fördubbling av kromosomer förekommer i zygote men meiosa förekommer i det för att återställa haploid tillstånd. Manlig honungsbi är också haploid eftersom den utvecklas parthenogenetiskt från ett obefruktat ägg. Den kvinnliga biet är diploid.

Sexkromosomer och autosomer:

Sexkromosomer är de kromosomer som enskilt eller i par bestämmer individens kön i dioekiska eller unisexala organismer. De kallas allosomer (Gk. Alios-andra, somatom) eller idiochromosomer (Gk. Idios-distinkt, krom-färg, somatom). En könskromosom som bestämmer manlig kön benämns androsom (Gk. Annan-, somatom), t.ex. Y-kromosom hos människor.

De normala kromosomerna, andra än sexkromosomerna, om de är närvarande, är kända som autosomer. Sexkromosomer kan vara lika i ett kön och olikt i det andra. De två villkoren heter respektive homomorphic (= liknande, t.ex. XX, ZZ) och heteromorphic (= olika, t ex XY, ZW).

Individer som har homomorfa sexkromosomer producerar bara en typ av gameter. De kallas därför homogametiska (t ex mänsklig kvinna). Individer som har heteromorfa sexkromosomer producerar två typer av gameter (t.ex. X och Y innehållande). De kallas heterogametiska (t ex mänsklig manlig).

Grunden för sexbestämning:

Etablering av manliga och kvinnliga individer eller manliga och kvinnliga organ av en individ kallas sexbestämning. Det är av tre typer - miljö-, geniskt och kromosomalt.

A. Miljö- eller icke-genetisk bestämning av kön:

1. Marinblötdjur Crepidula blir kvinnlig om den uppföds ensam. I sällskap av en kvinna utvecklas den till manlig (Coe, 1943).

2. Marinmask Bonellia utvecklas till 3 cm lång hona om larven sätter sig ner på en isolerad plats. Den växer i liten (0, 3 cm lång) parasitisk man om den kommer närmare en redan etablerad kvinna (Baltzer, 1935). Hanen går in i kvinnans kropp och stannar där som en parasit.

3. Ophryortocha är manlig i ungdom och kvinna senare.

4. I krokodiler och vissa ödlor inducerar hög temperatur maleness och låg temperatur femaleness. I sköldpaddor är män övervägande under 28 ° C, honor över 33 ° C och lika antal av de två könen mellan 28-33 ° C.

B. Nonallosomic Genic Determination of Sex:

I bakterier bestämmer fertilitetsfaktorn i en plasmid kön. Chlamydomonas har sexbestämande gener. Majs har separata gener för utveckling av tofs (manlig blomställning) och cob (kvinnlig blomställning).

C. Kromosomal bestämning av kön:

Henking (1891) upptäckte en X-kropp i 50% av sperma av firefly. Y-kroppen upptäcktes av Stevens (1902). McClung (1902) observerade 24 kromosomer i kvinnlig gräshoppare och 23 kromosomer i manlig gräshoppare. Wilson och Stevens (1905) framlade kromosomteori om kön och namngav X- och Y-kropparna som sexkromosomer, X och Y.

Kromosomal eller allosomisk bestämning av kön baseras på heterogames eller förekomsten av två typer av gameter i en av de två könen. Man heterogamety eller digamety finns i allosom komplementer XX-XY och XX-X0. Kvinnlig heterogamety eller digamety förekommer i allosom komplement ZW-ZZ och Z0-ZZ. Kön bestäms av antal genomer i haplodiploidi. Kromosom bestämning av kön är av följande typer:

1. XX-XY Typ:

I de flesta insekter inklusive fruktfly Drosophila och däggdjur inklusive människor har kvinnorna två homomorfa (= isomorfa) sexkromosomer, benämnda XX. Hanarna innehåller två heteromorfa sexkromosomer, dvs XY. Y-kromosomen är ofta kortare och heterochromatisk (gjord av heterochromatin). Det kan vara anslutet (t.ex. Drosophila). Trots skillnader i morfologi synkroniserar XY-kromosomerna under zygoten. Det beror på att de har två delar, homologa och differentiella.

Homologa regioner av de två hjälp i parning. De bär samma gener som kan ha olika alleler. Sådana gener närvarande på både X- och Y-kromosomer är XY-länkade gener. De är ärvda som autosomala gener, t.ex. xeroderma pigmentosum, epidermolysis bullosa. Differensområdet för Y-kromosom bär endast Y-länkade eller holandriska gener, t ex testis-bestämningsfaktor (TDF).

Det är kanske den minsta genen som upptar endast 14 baspar. Andra holandriska gener är av hypertrichos (överdriven hårhet) på pinna, porcupine hud, keratoderma dissipatum (förtjockad händer och fötter) och bäddade tår. Holandric gener är direkt ärvda av en son från sin far.

Gen närvarande i differentialregionen av X-kromosom finner också uttryck hos män om de är dominerande eller recessiva, t.ex. rödgrön färgblindhet, hemofili. Det beror på att männen är hemizygotiska för dessa gener.

Människor har 22 par autosomer och ett par sexkromosomer. Alla ägg som bildas av kvinnan är lika i sin kromosomtyp (22 + X). Därför är honorar homogametiska. De manliga gameten eller spermierna som produceras av manliga män är av två typer, (22 + X) och (22 + Y). Mänskliga män är därför heterogametiska (manlig digamety eller manlig heterogamety).

Avkommans kön (bild 5.23):

Avkommans könsbestämning bestäms vid befruktningstillfället. Det kan inte ändras senare. Det är inte heller beroende av någon karaktär av den kvinnliga föräldern eftersom den senare är homogametisk och producerar endast en typ av ägg (22 + X), manliga gameterna är av två typer, androspermer (22 + Y) och gynospermer (22 + X) ). De produceras i lika stor utsträckning.

Befruktning av ägget (22 + X) med gynosperm (22 + X) kommer att producera ett kvinnligt barn (44 + XX) medan befruktning med en androsperm (22 + Y) ger upphov till manligt barn (44 + XY). Eftersom de två typerna av spermier produceras i lika stora proportioner, är det lika stora möjligheter att få ett manligt eller kvinnligt barn i en viss parning. Eftersom Y-kromosomen bestämmer individens hankön, kallas det även androsom.

Hos människor skapar TDF-genen av Y-kromosom differentiering av embryonala gonader i testiklar. Testiklar producerar testosteron som hjälper till vid utveckling av manlig reproduktivt område. I frånvaro av TDF skiljer gonaderna sig i äggstockar efter den sjätte veckan med embryonisk utveckling. Det följs av bildandet av kvinnliga reproduktiva kanaler. Könss sex är därför en standardkön.

2. XX-X0 Typer:

I runda och vissa insekter (äkta buggar, gräshoppor, kackerlackor) har honorarna två sexkromosomer, XX, medan männen har bara en sexkromosom, X. Det finns ingen andra sexkromosom. Därför betecknas hanen som X0. Honorna är homogametiska eftersom de endast producerar en typ av ägg (A + X).

Hanarna är heterogametiska med hälften av manliga gameterna (gynospermer) som bär X-kromot (A + X) medan den andra hälften (androspermer) saknar den (A + 0). Könskvoten som produceras i avkomman är 1: 1 (fig 5.24).

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

Hos fåglar och vissa reptiler har båda könen två sexkromosomer, men i motsats till människor innehåller kvinnorna heteromorfa sexkromosomer (AA + ZW) medan männen har homomorfa sexkromosomer (AA + ZZ). På grund av att de har heteromorfa sexkromosomer är honorarna heterogametiska (kvinnliga heterogamety) och producerar två typer av ägg, (A + Z) och (A + W). Den manliga gameten eller spermierna är av en typ (A + Z). 1: 1 könsförhållande produceras i avkomman (figur 5.25).

4. ZO-ZZ Typ:

Denna typ av sexbestämning förekommer i vissa fjärilar och malar. Det är exakt motsatt tillståndet i kackerlackor och gräshoppor. Här har kvinnorna udda könschromosom (AA + Z) medan hanarna har två homomorfa sexkromosomer (AA + ZZ). Honorna är heterogametiska.

De producerar två typer av ägg, hanformning med en sexkromosom (A + Z) och kvinnlig formning utan sexkromosom (A + 0). Hanarna är homogametiska och bildar liknande sorters spermier (A + Z). De två könen erhålls i avkomman i förhållandet 50: 50 (fig 5.26) eftersom båda typerna av ägg produceras i lika förhållande.

5. Haplodiploidy:

Det är en typ av sexbestämning där hanen är haploid medan honan är diploid. Haplodiploidy förekommer hos vissa insekter som bin, myror och häftor. Manliga insekter är haploida eftersom de utvecklar partheno-genetiskt från obefruktade ägg. Fenomenet kallas arrhenotoky eller arrhenotokous parthenogenes. Meiosis uppstår inte under bildandet av spermier.

Kvinnor växer från befruktade ägg och är därmed diploida. Queen Bee plockar upp alla spermier från dronen under nuptial flight och lagrar samma i hennes seminal vesikel. Bildandet av arbetarkoblar (diploida kvinnor) och droner (haploida män) beror på de brödceller som drottningen besökte. När du besöker de mindre stamcellerna, drar drottningen ut spermier från sin sädesbehållare efter att ha lagt ägget.

När den besöker de större stamcellerna lägger den ägget men de sällsynta behållarna misslyckas med att avge spermierna på grund av någon form av tryck på kanalerna som kommer ut ur dem. När en drottning ska bildas, förstorar arbetarna en av en liten lammcell med befruktat ägg och matar den framväxande larven på en rik kost.

Män är normalt friska haploider på grund av utveckling från obefruktad ägg. Ibland produceras diploida infertila män från heterozygote honor genom befruktning.