Xác định giới tính: 3 loại cơ bản của quá trình xác định giới tính

Đọc bài viết này để tìm hiểu về các loại xác định giới tính quan trọng bằng cách thừa kế:

Nhiễm sắc thể tương đồng:

Nhiễm sắc thể tương đồng là các cặp nhiễm sắc thể giống hệt nhau với các gen tương tự mang các alen tương tự hoặc khác nhau.

Hình ảnh lịch sự: microbix.com/wp-content/uploads/2011/07/ott-Determination.jpg

Chúng xảy ra trong các tế bào soma của động vật và thực vật có mạch có số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội. Trong số hai nhiễm sắc thể tương đồng có ở một cá thể, một nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố mẹ và cái còn lại từ bố mẹ. Hai nhiễm sắc thể tương đồng của mỗi loại không xảy ra gắn liền với nhau trong nhân của tế bào. Họ đến với nhau chỉ trong thời gian tiên tri và siêu hình của bệnh teo cơ.

Bộ gen (Gk. Genos- con):

Bộ gen là bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh nhưng đơn lẻ được tìm thấy trong các giao tử hoặc tế bào giao tử trong đó mỗi nhiễm sắc thể (cũng như mỗi gen) được biểu thị đơn lẻ. Điều kiện để có một bộ gen hoặc một bộ nhiễm sắc thể được gọi là đơn bội (Gk. Monos- đơn, aplos- một lần, dạng eidos-). Nó được viết ngắn gọn là trong. Các tế bào soma hoặc cơ thể của động vật và thực vật bậc cao thường có hai bộ gen hoặc hai bộ nhiễm sắc thể.

Điều kiện được gọi là lưỡng bội (2n). Một số cây trồng hiện đại ngày nay có nhiều hơn hai bộ nhiễm sắc thể trong các tế bào soma của chúng, viz. tam bội (3n, ví dụ: Chuối), tứ bội (4n, vd, Lúa), hexaploid (6n, ví dụ: Lúa mì). Điều kiện có nhiều hơn hai bộ gen hoặc bộ nhiễm sắc thể được gọi là đa bội. Nó khá phổ biến ở dương xỉ và rêu. Thể đa bội dường như là tác nhân gây ra số lượng lớn nhiễm sắc thể có trong một số sinh vật, ví dụ, Amoeba proteus (250), Ophioglossum (Adder's Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Giao tử sở hữu một nửa số lượng nhiễm sắc thể được tìm thấy trong hợp tử và các tế bào có nguồn gốc từ nó. Điều kiện để có một nửa số lượng nhiễm sắc thể được gọi là đơn bội (Gk. Haplos- đơn giản, dạng eidos-). Số lượng nhiễm sắc thể của gen là điển hình đơn bội (In) nhưng ở dạng đa bội, nó nhiều hơn đơn bội, ví dụ: 2n, 3n. Để tránh nhầm lẫn về vấn đề này, các điều kiện giao tử và hợp tử được cung cấp với các ký hiệu riêng biệt của x và 2x.

Các tế bào soma của một số protist, tảo và nấm có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội. Sự nhân đôi của nhiễm sắc thể xảy ra trong hợp tử nhưng bệnh teo xảy ra trong đó để khôi phục tình trạng đơn bội. Ong mật đực cũng đơn bội vì nó phát triển parthenogenogen từ một quả trứng không thụ tinh. Con ong cái là lưỡng bội.

Nhiễm sắc thể và nhiễm sắc thể giới tính:

Nhiễm sắc thể giới tính là những nhiễm sắc thể đơn lẻ hoặc theo cặp xác định giới tính của cá thể trong các sinh vật lưỡng tính hoặc đơn tính. Chúng được gọi là allosome (Gk. Alios- other, soma- body) hoặc idiochromosome (Gk. Idios- differ, chroma- color, soma- body). Một nhiễm sắc thể giới tính xác định giới tính nam được gọi là androsome (Gk. Ander- male, soma- body), ví dụ, nhiễm sắc thể Y ở người.

Các nhiễm sắc thể bình thường, khác với nhiễm sắc thể giới tính nếu có, của một cá nhân được gọi là nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể giới tính có thể giống nhau ở một giới tính và không giống nhau ở giới tính khác. Hai điều kiện tương ứng được gọi là đồng cấu (= tương tự, ví dụ: XX, ZZ) và dị hình (= không giống nhau, ví dụ: XY, ZW).

Các cá nhân có nhiễm sắc thể giới tính đồng hình chỉ tạo ra một loại giao tử. Do đó, chúng được gọi là homogametic (ví dụ, con người). Các cá nhân có nhiễm sắc thể giới tính dị hình tạo ra hai loại giao tử (ví dụ, chứa X và Y). Chúng được gọi là dị thể (ví dụ, con người nam).

Cơ sở của việc xác định giới tính:

Thành lập các cá nhân nam và nữ hoặc các cơ quan nam và nữ của một cá nhân được gọi là xác định giới tính. Nó có ba loại môi trường, genic và nhiễm sắc thể.

A. Xác định giới tính hoặc không di truyền của giới tính:

1. Động vật thân mềm biển Crepidula trở thành con cái nếu được nuôi một mình. Trong công ty của một phụ nữ, nó phát triển thành nam (Coe, 1943).

2. Giun biển Bonellia phát triển thành con cái dài 3 cm nếu ấu trùng của nó định cư ở một nơi cách ly. Nó phát triển thành con đực ký sinh nhỏ (dài 0, 3 cm) nếu đến gần hơn với con cái đã được thành lập (Baltzer, 1935). Con đực xâm nhập vào cơ thể con cái và ở đó như một ký sinh trùng.

3. Ophryortocha là nam ở trạng thái trẻ và nữ sau này.

4. Ở Cá sấu và một số loài thằn lằn nhiệt độ cao gây ra bệnh tật nam tính và nhiệt độ thấp. Ở rùa, con đực chiếm ưu thế dưới 28 ° C, con cái trên 33 ° C và số lượng bằng nhau của hai giới trong khoảng 28-33 ° C.

B. Xác định gen không dị ứng của giới tính:

Ở vi khuẩn, yếu tố sinh sản có trong một plasmid quyết định giới tính. Chlamydomonas sở hữu gen xác định giới tính. Ngô sở hữu các gen riêng biệt để phát triển tua (hoa đực) và lõi ngô (hoa cái).

C. Xác định nhiễm sắc thể giới tính:

Henking (1891) đã phát hiện ra một cơ thể X trong 50% tinh trùng của đom đóm. Cơ thể Y được phát hiện bởi Stevens (1902). McClung (1902) đã quan sát 24 nhiễm sắc thể ở Grasshopper nữ và 23 nhiễm sắc thể ở Grasshopper đực. Wilson và Stevens (1905) đưa ra lý thuyết về nhiễm sắc thể về giới tính và đặt tên cho cơ thể X và Y là nhiễm sắc thể giới tính, X và Y.

Nhiễm sắc thể hoặc allosomic xác định giới tính dựa trên dị hợp tử hoặc xuất hiện hai loại giao tử ở một trong hai giới. Nam không đồng nhất hoặc digamety được tìm thấy trong allosome bổ sung XX-XY và XX-X0. Nữ không đồng nhất hoặc digamety xảy ra trong allosome bổ sung ZW-ZZ và Z0-ZZ. Giới tính được xác định bởi số lượng bộ gen trong haplodiploidy. Xác định nhiễm sắc thể của giới tính có các loại sau:

1. XX XX XY Loại:

Trong hầu hết các loài côn trùng bao gồm ruồi giấm Drosophila và động vật có vú bao gồm cả con người, con cái sở hữu hai nhiễm sắc thể giới tính đồng hình (= đẳng cấu), được đặt tên là XX. Những con đực chứa hai nhiễm sắc thể giới tính dị hình, tức là XY. Nhiễm sắc thể Y thường ngắn hơn và không đồng nhất (được làm bằng heterochromatin). Nó có thể được nối (ví dụ, Drosophila). Mặc dù có sự khác biệt về hình thái, nhiễm sắc thể XY đồng bộ trong quá trình zygotene. Đó là bởi vì chúng có hai phần, tương đồng và khác biệt.

Vùng tương đồng của hai người giúp đỡ trong việc ghép đôi. Chúng mang cùng một gen có thể có các alen khác nhau. Những gen như vậy có trên cả nhiễm sắc thể X và Y là các gen liên kết XY. Chúng được di truyền giống như các gen tự động, ví dụ, xeroderma sắc tố, bullermolysis bullosa. Vùng vi sai của nhiễm sắc thể Y chỉ mang các gen liên kết Y hoặc holandric, ví dụ, yếu tố xác định tinh hoàn (TDF).

Nó có lẽ là gen nhỏ nhất chỉ chiếm 14 cặp cơ sở. Các gen holandric khác là hypertrichosis (lông quá mức) trên pinna, da nhím, keratoderma dissipatum (da dày của bàn tay và bàn chân) và ngón chân có màng. Các gen Holandric được thừa hưởng trực tiếp bởi một đứa con trai từ cha mình.

Các gen có mặt trên vùng vi sai của nhiễm sắc thể X cũng tìm thấy biểu hiện ở con đực cho dù chúng chiếm ưu thế hay lặn, ví dụ, mù màu đỏ-lục, bệnh tan máu. Đó là bởi vì những con đực bị xuất huyết vì những gen này.

Con người có 22 cặp nhiễm sắc thể và một cặp nhiễm sắc thể giới tính. Tất cả các ova được hình thành bởi nữ đều giống nhau về kiểu nhiễm sắc thể (22 + X). Do đó, con cái là đồng nhất. Các giao tử đực hoặc tinh trùng do con người tạo ra có hai loại, (22 + X) và (22 + Y). Do đó, con người ở nam giới là không đồng nhất (nam giới hoặc nam giới không đồng nhất).

Giới tính của con cái (Hình 5.23):

Giới tính của con cái được xác định tại thời điểm thụ tinh. Nó không thể được thay đổi sau này. Nó cũng không phụ thuộc vào bất kỳ đặc điểm nào của bố mẹ cái vì loại thứ hai là đồng nhất và chỉ tạo ra một loại trứng (22 + X), giao tử đực có hai loại, androsperms (22 + Y) và gynosperms (22 + X ). Chúng được sản xuất với tỷ lệ bằng nhau.

Sự thụ tinh của trứng (22 + X) với một phụ nữ (22 + X) sẽ sinh ra một con cái (44 + XX) trong khi thụ tinh với một androsperm (22 + Y) sẽ sinh ra con đực (44 + XY). Vì hai loại tinh trùng được sản xuất với tỷ lệ bằng nhau, có nhiều khả năng có được một đứa trẻ nam hoặc nữ trong một giao phối cụ thể. Vì nhiễm sắc thể Y xác định giới tính nam của cá nhân, nó còn được gọi là androsome.

Ở người, gen TDF của nhiễm sắc thể Y mang lại sự phân biệt các tuyến sinh dục phôi thành tinh hoàn. Tinh hoàn sản xuất testosterone giúp phát triển đường sinh sản nam. Khi không có TDF, các tuyến sinh dục phân biệt thành buồng trứng sau tuần thứ sáu phát triển phôi thai. Tiếp theo là sự hình thành đường sinh sản nữ. Giới tính nữ, do đó, là một giới tính mặc định.

2. XX XX X0 Các loại:

Ở giun tròn và một số côn trùng (bọ xít thật, châu chấu, gián), con cái có hai nhiễm sắc thể giới tính, XX, trong khi con đực chỉ có một nhiễm sắc thể giới tính, X. Không có nhiễm sắc thể giới tính thứ hai. Do đó, con đực được chỉ định là X0. Con cái đồng nhất vì chúng chỉ tạo ra một loại trứng (A + X).

Những con đực không đồng nhất với một nửa giao tử đực (gynosperms) mang X-chromo- một số (A + X) trong khi nửa còn lại (androsperms) không có nó (A + 0). Tỷ số giới tính được tạo ra trong thế hệ con cháu là 1: 1 (Hình 5.24).

3. Loại ZZ ZZ Zid (= Loại WW WW WW).

Ở chim và một số loài bò sát cả hai giới đều có hai nhiễm sắc thể giới tính nhưng không giống như con người, con cái chứa nhiễm sắc thể giới tính dị hình (AA + ZW) trong khi con đực có nhiễm sắc thể giới tính đồng hình (AA + ZZ). Do có nhiễm sắc thể giới tính dị hình, con cái không đồng nhất (dị hợp tử cái) và tạo ra hai loại trứng, (A + Z) và (A + W). Các giao tử đực hoặc tinh trùng thuộc một loại (A + Z). Tỷ lệ giới tính 1: 1 được tạo ra ở con cái (Hình 5.25).

4. Loại ZO - ZZ:

Kiểu xác định giới tính này xảy ra ở một số loài bướm và bướm đêm. Nó hoàn toàn trái ngược với tình trạng tìm thấy ở gián và châu chấu. Ở đây, con cái có nhiễm sắc thể giới tính kỳ lạ (AA + Z) trong khi con đực có hai nhiễm sắc thể giới tính đồng hình (AA + ZZ). Con cái không đồng nhất.

Chúng tạo ra hai loại trứng, con đực hình thành với một nhiễm sắc thể giới tính (A + Z) và con cái hình thành mà không có nhiễm sắc thể giới tính (A + 0). Những con đực đồng nhất, tạo thành các loại tinh trùng tương tự (A + Z). Hai giới tính thu được trong thế hệ con cháu theo tỷ lệ 50: 50 (Hình 5.26) vì cả hai loại trứng đều được sản xuất với tỷ lệ bằng nhau.

5. Haplodiploidy:

Đó là một kiểu xác định giới tính trong đó nam là đơn bội trong khi nữ là lưỡng bội. Haplodiploidy xảy ra ở một số côn trùng như ong, kiến ​​và ong bắp cày. Côn trùng đực là đơn bội vì chúng phát triển gen di truyền từ trứng không thụ tinh. Hiện tượng này được gọi là parthenogenky hoặc parthenotokous parthenogenesis. Meiosis không xảy ra trong quá trình hình thành tinh trùng.

Con cái phát triển từ trứng được thụ tinh và do đó lưỡng bội. Queen Bee nhặt tất cả các tinh trùng từ máy bay không người lái trong chuyến bay bên ngoài và lưu trữ tương tự trong túi tinh của cô ấy. Sự hình thành của ong thợ (con cái lưỡng bội) và máy bay không người lái (con đực đơn bội) phụ thuộc vào các tế bào ấp được nữ hoàng ghé thăm. Trong khi truy cập vào các tế bào ấp nhỏ hơn, nữ hoàng phát ra tinh trùng từ thụ thể tinh dịch của nó sau khi đẻ trứng.

Khi nó đến thăm các tế bào ấp lớn hơn, nó đẻ trứng nhưng các tế bào tinh dịch không phát ra được tinh trùng do một số áp lực lên các ống dẫn ra khỏi chúng. Khi một nữ hoàng được thành lập, các công nhân phóng to một trong những tế bào ấp trứng nhỏ đã thụ tinh với trứng và cho ấu trùng mới nổi vào chế độ ăn uống phong phú.

Con đực thường đơn bội màu mỡ do sự phát triển từ trứng không thụ tinh. Thỉnh thoảng con đực vô sinh lưỡng bội cũng được sản xuất từ ​​con cái dị hợp tử thông qua thụ tinh.