Determinação do sexo: 3 tipos básicos de processos de determinação do sexo

Leia este artigo para aprender sobre os tipos importantes de determinação sexual por herança:

Cromossomos homólogos:

Cromossomos homólogos são pares de cromossomos idênticos com locos gênicos semelhantes, portadores de alelos semelhantes ou diferentes.

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Eles ocorrem em células somáticas de animais e plantas vasculares que possuem número diplóide de cromossomos. Dos dois cromossomos homólogos presentes em um indivíduo, um é derivado do pai pai e outro do pai mãe. Os dois cromossomos homólogos de cada tipo não ocorrem ligados uns aos outros no núcleo da célula. Eles se juntam apenas durante a prófase e metáfase da meiose I.

Genomas (Gk. Genos-descendentes):

O genoma é o conjunto completo, mas único, de cromossomos encontrados em gametas ou células gametófitas, onde cada cromossomo (assim como cada gene) é representado isoladamente. A condição de ter um único genoma ou conjunto de cromossomos é chamada de monoplóide (Gk. Monossomo, aplos, uma dobra, eidoforma). É brevemente escrito como In. As células somáticas ou corporais de animais e plantas superiores geralmente possuem dois genomas ou dois conjuntos de cromossomos.

A condição é chamada diplóide (2n). Várias plantas de culturas modernas têm mais de dois conjuntos de cromossomos em suas células somáticas, viz. triplóide (3n, por exemplo, Banana), tetraplóide (4n, por exemplo, Rice), hexaplóide (6n, por exemplo, Wheat). A condição de ter mais de dois genomas ou conjuntos de cromossomos é conhecida como poliploidia. É bastante comum em samambaias e musgos. A poliploidia parece ser o agente causador do grande número de cromossomos presentes em alguns organismos, por exemplo, Ameba proteus (250), Ophioglossum (Adder Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Os gametas possuem metade do número de cromossomos encontrados no zigoto e as células derivadas dele. A condição de ter metade do número de cromossomos é chamada de haploide (Gk. Haplosimples, eidsforma). O número gamético de cromossomos é tipicamente monoplóide (In), mas em formas poliplóides, é mais do que monoplóide, por exemplo, 2n, 3n. De modo a evitar confusão a este respeito, as condições gaméticas e zigóticas são fornecidas com símbolos separados de x e 2x.

As células somáticas de vários protistas, algas e fungos possuem número haplóide de cromossomos. A duplicação dos cromossomos ocorre no zigoto, mas ocorre a meiose para restaurar a condição haplóide. A Abelha Mel também é haplóide porque se desenvolve partenogeneticamente a partir de um óvulo não fertilizado. A abelha fêmea é diplóide.

Cromossomas Sexuais e Autossomos:

Os cromossomos sexuais são aqueles cromossomos que isoladamente ou em pares determinam o sexo do indivíduo em organismos dióicos ou unissexuais. Eles são chamados de alossomos (Gk. Alios-outros, soma-corpo) ou idiocromossomos (Gk. Idios distintos, cromossomos, soma-corpo). Um cromossomo sexual que determina o sexo masculino é denominado androsome (Gk. Anderman, soma-corpo), por exemplo, cromossomo Y em humanos.

Os cromossomos normais, além dos cromossomos sexuais, se presentes, de um indivíduo são conhecidos como autossomos. Os cromossomos sexuais podem ser semelhantes em um sexo e diferentes no outro. As duas condições são chamadas respectivamente de homomórficas (= similar, por exemplo, XX, ZZ) e heteromórficas (= dissimilares, por exemplo, XY, ZW).

Indivíduos com cromossomos sexuais homomórficos produzem apenas um tipo de gameta. Eles são, portanto, chamados de homogaméticos (por exemplo, fêmeas humanas). Indivíduos com cromossomos sexuais heteromórficos produzem dois tipos de gametas (por exemplo, contendo X e Y). Eles são denominados heterogaméticos (por exemplo, homem humano).

Bases da Determinação do Sexo:

O estabelecimento de indivíduos masculinos e femininos ou órgãos masculinos e femininos de um indivíduo é chamado determinação sexual. É de três tipos - ambiental, gênica e cromossômica.

A. Determinação Ambiental ou Não-genética do Sexo:

1. Molusco marinho Crepidula torna-se fêmea se criado sozinho. Na companhia de uma fêmea, desenvolve-se em homem (Coe, 1943).

2. Verme marinho Bonellia desenvolve-se em fêmeas de 3 cm de comprimento se a sua larva se instala num local isolado. Ela cresce em pequenos (0, 3 cm de comprimento) macho parasita se aproxima de uma fêmea já estabelecida (Baltzer, 1935). O macho entra no corpo da fêmea e permanece ali como um parasita.

3. Ophryortocha é macho no estado jovem e feminino mais tarde.

4. Nos crocodilos e em alguns lagartos, a temperatura alta induz a masculinidade e a feminilidade de baixa temperatura. Nas tartarugas, os machos são predominantes abaixo de 28 ° C, as fêmeas acima de 33 ° C e igual número dos dois sexos entre 28-33 ° C.

B. Determinação Genética Não-Aloômica do Sexo:

Nas bactérias, o fator de fertilidade presente em um plasmídeo determina o sexo. Chlamydomonas possui genes determinantes do sexo. O milho possui genes separados para o desenvolvimento de pendão (inflorescência masculina) e espiga (inflorescência feminina).

C. Determinação Cromossômica do Sexo:

Henking (1891) descobriu um X-corpo em 50% dos espermatozóides do vaga-lume. O corpo Y foi descoberto por Stevens (1902). McClung (1902) observou 24 cromossomos em fêmeas de gafanhotos e 23 cromossomos em gafanhotos masculinos. Wilson e Stevens (1905) propuseram a teoria cromossômica do sexo e nomearam os corpos X e Y como cromossomos sexuais, X e Y.

A determinação cromossômica ou alossômica do sexo é baseada na heterogamese ou na ocorrência de dois tipos de gametas em um dos dois sexos. Heterogamilidade masculina ou digamety é encontrada em allosome complementa XX-XY e XX-X0. A heterogeneidade feminina ou digamety ocorre em allosome complementa ZW-ZZ e Z0-ZZ. O sexo é determinado pelo número de genomas na haplodiploidia. A determinação cromossômica do sexo é dos seguintes tipos:

1. XX — XY Tipo:

Na maioria dos insetos, incluindo a mosca-das-frutas Drosophila e os mamíferos, incluindo seres humanos, as fêmeas possuem dois cromossomos sexuais homomórficos (= isomórficos), denominados XX. Os machos contêm dois cromossomos sexuais eremórficos, ou seja, XY. O cromossomo Y é frequentemente mais curto e heterocromático (feito de heterocromatina). Pode ser viciado (por exemplo, Drosophila). Apesar das diferenças na morfologia, os cromossomos XY fazem sinapse durante o zigoteno. É porque eles têm duas partes, homólogas e diferenciais.

Regiões homólogas dos dois ajudam no emparelhamento. Eles carregam os mesmos genes que podem ter alelos diferentes. Esses genes presentes nos cromossomos X e Y são genes ligados a XY. Eles são herdados como genes autossômicos, por exemplo, xeroderma pigmentoso, epidermólise bolhosa. A região diferencial do cromossomo Y possui apenas genes ligados a Y ou holandricos, por exemplo, fator determinante testicular (TDF).

É talvez o menor gene que ocupa apenas 14 pares de bases. Outros genes holandricos são de hipertricose (pilosidade excessiva) no pavilhão auricular, na pele do porco-espinho, no queratoderma dissipatum (pele espessada das mãos e pés) e dedos palmados. Os genes holandricos são herdados diretamente por um filho de seu pai.

Os genes presentes na região diferencial do cromossomo X também encontram expressão nos machos, sejam eles dominantes ou recessivos, por exemplo, daltonismo vermelho-verde, hemofilia. É porque os machos são hemizigotos para esses genes.

Os seres humanos têm 22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais. Todos os óvulos formados por fêmea são semelhantes em seu tipo de cromossomo (22 + X). Portanto, as fêmeas são homogaméticas. Os gametas masculinos ou espermatozóides produzidos por machos humanos são de dois tipos, (22 + X) e (22 + Y). Os machos humanos são, portanto, heterogaméticos (digamety masculino ou heterogamety masculino).

Sexo da Prole (Fig. 5.23):

O sexo da prole é determinado no momento da fertilização. Não pode ser alterado mais tarde. Também não é dependente de nenhuma característica do genitor feminino porque este último é homogamético e produz apenas um tipo de óvulo (22 + X), os gametas masculinos são de dois tipos, androspermas (22 + Y) e ginossarmas (22 + X ). Eles são produzidos em igual proporção.

A fecundação do óvulo (22 + X) com um girosperma (22 + X) produzirá uma criança do sexo feminino (44 + XX), enquanto a fertilização com um androsperma (22 + Y) dá origem ao filho do sexo masculino (44 + XY). Como os dois tipos de espermatozóides são produzidos em proporções iguais, há chances iguais de obter uma criança do sexo masculino ou feminino em um determinado acasalamento. Como o cromossomo Y determina o sexo masculino do indivíduo, ele também é chamado de androsome.

Nos seres humanos, o gene TDF do cromossomo Y promove a diferenciação das gônadas embrionárias em testículos. Testes produzem testosterona que ajuda no desenvolvimento do trato reprodutivo masculino. Na ausência de TDF, as gônadas diferenciam-se em ovários após a sexta semana de desenvolvimento embrionário. Segue-se da formação do tratado reprodutivo feminino. O sexo feminino é, portanto, um sexo padrão.

2. XX - X0 Tipos:

Em lombrigas e alguns insetos (verdadeiros insetos, gafanhotos, baratas), as fêmeas têm dois cromossomos sexuais, XX, enquanto os machos têm apenas um cromossomo sexual, X. Não há cromossomo do segundo sexo. Portanto, os machos são designados como X0. As fêmeas são homogaméticas porque produzem apenas um tipo de ovo (A + X).

Os machos são heterogaméticos com metade dos gametas masculinos (gynosperms) portadores de cromossomo X (A + X) enquanto a outra metade (androspermas) é desprovida dele (A + 0). A razão sexual produzida na progênie é de 1: 1 (Fig. 5.24).

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

Em aves e alguns répteis, ambos os sexos possuem dois cromossomos sexuais, mas diferentemente dos seres humanos, as fêmeas contêm cromossomos sexuais heteromórficos (AA + ZW), enquanto os machos têm cromossomos sexuais homomórficos (AA + ZZ). Por possuírem cromossomos sexuais heteromórficos, as fêmeas são heterogâmicas (heterogeneidade feminina) e produzem dois tipos de ovos, (A + Z) e (A + W). Os gametas masculinos ou espermatozóides são de um tipo (A + Z). Proporção sexual de 1: 1 é produzida na prole (Fig. 5.25).

4. ZO - ZZ Tipo:

Este tipo de determinação sexual ocorre em algumas borboletas e mariposas. É exatamente o oposto da condição encontrada em baratas e gafanhotos. Aqui, as fêmeas têm cromossomos sexuais ímpares (AA + Z), enquanto os machos têm dois cromossomos sexuais homomórficos (AA + ZZ). As fêmeas são heterogaméticas.

Eles produzem dois tipos de ovos, formando machos com um cromossomo sexual (A + Z) e formando fêmea sem o cromossomo sexual (A + 0). Os machos são homogaméticos, formando tipos semelhantes de espermatozóides (A + Z). Os dois sexos são obtidos na progênie na proporção de 50: 50 (Fig. 5.26), pois ambos os tipos de ovos são produzidos em proporção igual.

5. Haplodiploidia:

É um tipo de determinação sexual em que o macho é haplóide enquanto a fêmea é diplóide. Haplodiploidy ocorre em alguns insetos como abelhas, formigas e vespas. Os insetos machos são haplóides porque se desenvolvem partenogeneticamente a partir de ovos não fertilizados. O fenômeno chama-se arrenotoky ou partenogênese arrhenotokous. Meiose não ocorre durante a formação de espermatozóides.

As fêmeas crescem de ovos fertilizados e são, portanto, diplóides. A abelha rainha pega todos os espermatozóides do drone durante o vôo nupcial e armazena o mesmo em sua vesícula seminal. A formação de abelhas operárias (fêmeas diploides) e zangões (machos haplóides) depende das células de ninhada visitadas pela rainha. Ao visitar as células menores, a rainha emite espermatozóides a partir de seu receptáculo seminal após a postura dos ovos.

À medida que visita as células maiores, põe os ovos, mas os receptáculos seminais não emitem os espermatozóides devido a algum tipo de pressão nos dutos que saem deles. Quando uma rainha é formada, os trabalhadores ampliam uma de uma pequena célula de ninhada, fertilizando o ovo e alimentando a larva emergente em uma dieta rica.

Os machos normalmente são haplóides férteis devido ao desenvolvimento de ovos não fertilizados. Ocasionalmente machos inférteis diploides também são produzidos a partir de fêmeas heterozigotas por meio de fertilização.