Détermination du sexe: 3 types de base de processus de détermination du sexe

Lisez cet article pour en savoir plus sur les types importants de détermination du sexe en héritage:

Chromosomes homologués:

Les chromosomes homologues sont des paires de chromosomes identiques avec des locus de gènes similaires portant des allèles similaires ou différents.

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Ils se produisent dans les cellules somatiques d'animaux et de plantes vasculaires possédant un nombre diploïde de chromosomes. Parmi les deux chromosomes homologues présents chez un individu, l'un provient du père parent et l'autre de la mère parent. Les deux chromosomes homologues de chaque type ne sont pas liés l'un à l'autre dans le noyau de la cellule. Ils ne se rencontrent que pendant la prophase et la métaphase de la méiose I.

Génomes (Gk. Genos- progéniture):

Le génome est l'ensemble complet mais unique de chromosomes, tel qu'on le trouve dans les cellules de gamètes ou de gamétophytes où chaque chromosome (ainsi que chaque gène) est représenté séparément. La condition d'avoir un seul génome ou un ensemble de chromosomes est appelée monoploïde (Gk. Monos- single, aplos- one fold, eidos- form). Il est brièvement écrit comme In. Les cellules somatiques ou corporelles des animaux et des plantes supérieures possèdent généralement deux génomes ou deux ensembles de chromosomes.

La condition s'appelle diploïde (2n). Plusieurs plantes cultivées de nos jours ont plus de deux jeux de chromosomes dans leurs cellules somatiques, à savoir. triploïde (3n, par exemple, banane), tétraploïde (4n, par exemple, riz), hexaploïde (6n, par exemple, blé). La polyploïdie consiste à avoir plus de deux génomes ou ensembles de chromosomes. Il est assez fréquent chez les fougères et les mousses. La polyploïdie semble être l'agent causal d'un grand nombre de chromosomes présents dans certains organismes, par exemple Amoeba proteus (250), Ophioglossum (Adder's Tongue Fern, 1262), Geometrid Moth (224).

Les gamètes possèdent la moitié du nombre de chromosomes présents dans le zygote et des cellules qui en dérivent. La condition d'avoir la moitié du nombre de chromosomes s'appelle haploïde (Gk. Haplos-simple, eidos- forme). Le nombre gamétique de chromosomes est typiquement monoploïde (In) mais, dans les formes polyploïdes, il est supérieur à monoploïde, par exemple 2n, 3n. Afin d'éviter toute confusion à cet égard, les conditions gamétiques et zygotiques sont fournies avec des symboles séparés de x et 2x.

Les cellules somatiques de plusieurs protistes, algues et champignons ont un nombre haploïde de chromosomes. Le zygote double les chromosomes, mais la méiose survient pour rétablir l'état haploïde. Male Honey Bee est également haploïde car il se développe de manière parthénogénétique à partir d'un œuf non fécondé. L'abeille femelle est diploïde.

Chromosomes sexuels et autosomes:

Les chromosomes sexuels sont les chromosomes qui, seuls ou à deux, déterminent le sexe de l'individu dans des organismes dioïques ou unisexués. Ils s'appellent allosomes (Gk. Alios-other, soma-body) ou idiochromosomes (Gk. Idios- distincts, couleur-color, soma-body). Un chromosome sexuel déterminant le sexe masculin est appelé androsome (Gk. Ander- male, soma-body), par exemple chromosome Y chez l'homme.

Les chromosomes normaux, autres que les chromosomes sexuels, le cas échéant, d'un individu sont appelés autosomes. Les chromosomes sexuels peuvent être similaires chez un sexe et différents dans l'autre. Les deux conditions sont respectivement appelées homomorphes (= similaires, par exemple XX, ZZ) et hétéromorphes (= différentes, par exemple XY, ZW).

Les individus ayant des chromosomes sexuels homomorphes ne produisent qu'un seul type de gamètes. Ils sont donc appelés homogamétiques (par exemple, femme humaine). Les individus ayant des chromosomes sexuels hétéromorphes produisent deux types de gamètes (par exemple, contenant X et Y). Ils sont nommés comme hétérogamétiques (par exemple, un homme).

Base de la détermination du sexe:

L’établissement d’individus masculins et féminins ou des organes masculins et féminins d’un individu est appelé détermination du sexe. Il en existe trois types: environnemental, génique et chromosomique.

A. Détermination sexuelle ou non génétique du sexe:

1. Les mollusques marins deviennent des femelles si elles sont élevées seules. En compagnie d'une femme, il se développe en homme (Coe, 1943).

2. Le ver marin Bonellia se développe en femelle de 3 cm de long si sa larve se dépose dans un endroit isolé. Il se développe en petit mâle parasite (0, 3 cm de long) s'il se rapproche d'une femelle déjà établie (Baltzer, 1935). Le mâle pénètre dans le corps de la femelle et y reste comme parasite.

3. Ophryortocha est un homme jeune et une femme plus tard.

4. Chez les crocodiles et certains lézards, une température élevée induit la masculinité et la féminité à basse température. Chez les tortues, les mâles prédominent au-dessous de 28 ° C, les femelles au-dessus de 33 ° C et un nombre égal de personnes des deux sexes entre 28 et 33 ° C.

B. Détermination génique non allosomique du sexe:

Chez les bactéries, le facteur de fertilité présent dans un plasmide détermine le sexe. Chlamydomonas possède des gènes déterminants pour le sexe. Le maïs possède des gènes distincts pour le développement du gland (inflorescence masculine) et du torchis (inflorescence féminine).

C. Détermination chromosomique du sexe:

Henking (1891) a découvert un corps en X dans 50% des spermatozoïdes de luciole. Le corps en Y a été découvert par Stevens (1902). McClung (1902) a observé 24 chromosomes chez la sauterelle femelle et 23 chromosomes chez la sauterelle mâle. Wilson et Stevens (1905) ont avancé la théorie chromosomique du sexe et ont désigné les corps X et Y comme chromosomes sexuels, X et Y.

La détermination chromosomique ou allosomique du sexe est basée sur l’hétérogamie ou l’apparition de deux types de gamètes dans l’un des deux sexes. L'hétérogamie ou digamety masculine se retrouve dans les compléments allosomes XX-XY et XX-X0. Une hétérogamie ou digamety chez la femme se produit dans les compléments allosomes ZW-ZZ et Z0-ZZ. Le sexe est déterminé par le nombre de génomes dans l'haplodiploïdie. La détermination chromosomique du sexe est des types suivants:

1. Type XX — XY:

Dans la plupart des insectes, y compris la drosophile, et des mammifères, y compris l'homme, les femelles possèdent deux chromosomes sexuels homomorphes (= isomorphes), nommés XX. Les mâles contiennent deux chromosomes sexuels hétéromorphes, à savoir XY. Le chromosome Y est souvent plus court et hétérochromatique (constitué d'hétérochromatine). Il peut être accroché (par exemple, Drosophila). Malgré les différences de morphologie, les chromosomes XY se synchronisent pendant le zygotène. C'est parce qu'ils ont deux parties, homologues et différentielles.

Les régions homologues des deux aident au jumelage. Ils portent les mêmes gènes qui peuvent avoir des allèles différents. De tels gènes présents sur les chromosomes X et Y sont des gènes liés à XY. Ils sont hérités comme des gènes autosomiques, par exemple, xeroderma pigmentosum, épidermolyse bulleuse. La région différentielle du chromosome Y ne contient que des gènes holandriques ou liés à Y, par exemple, le facteur déterminant du testicule (TDF).

C'est peut-être le plus petit gène n'occupant que 14 paires de bases. D'autres gènes holandriques sont l'hypertrichose (pilosité excessive) du pavillon, de la peau du porc-épic, du kératoderma dissipatum (peau épaissie des mains et des pieds) et des doigts palmés. Les gènes holandriques sont directement hérités par un fils de son père.

Les gènes présents sur la région différentielle du chromosome X trouvent également une expression chez les mâles, qu’ils soient dominants ou récessifs, par exemple, le daltonisme rouge-vert, l’hémophilie. C'est parce que les hommes sont hémizygotes pour ces gènes.

Les êtres humains ont 22 paires d'autosomes et une paire de chromosomes sexuels. Tous les ovules formés par la femelle sont similaires dans leur type de chromosome (22 + X). Par conséquent, les femmes sont homogamétiques. Les gamètes ou spermatozoïdes masculins produits par les hommes sont de deux types (22 + X) et (22 + Y). Les hommes sont donc hétérogamétiques (digamety masculine ou hétérogamie masculine).

Sexe de la progéniture (fig. 5.23):

Le sexe de la progéniture est déterminé au moment de la fécondation. Cela ne peut pas être changé plus tard. Il ne dépend pas non plus des caractéristiques du parent femelle car ce dernier est homogamétique et ne produit qu’un seul type d’oeuf (22 + X), les gamètes mâles sont de deux types, les androspermes (22 + Y) et les gynospermes (22 + X ). Ils sont produits à parts égales.

La fécondation de l'œuf (22 + X) avec un gynosperme (22 + X) donnera naissance à un enfant de sexe féminin (44 + XX), tandis que la fécondation avec un androsperme (22 + Y) donne naissance à un enfant de sexe masculin (44 + XY). Comme les deux types de spermatozoïdes sont produits dans des proportions égales, les chances d'obtenir un enfant de sexe masculin ou féminin sont égales pour un accouplement particulier. Comme le chromosome Y détermine le sexe masculin de l'individu, il est également appelé androsome.

Chez l'homme, le gène TDF du chromosome Y provoque la différenciation des gonades embryonnaires en testicules. Les testicules produisent de la testostérone qui contribue au développement de l'appareil reproducteur masculin. En l'absence de TDF, les gonades se différencient en ovaires après la sixième semaine de développement embryonnaire. Elle est suivie par la formation de l'appareil reproducteur féminin. Le sexe féminin est donc un sexe par défaut.

2. Types XX — X0:

Chez les vers ronds et certains insectes (vrais insectes, sauterelles, cafards), les femelles ont deux chromosomes sexuels, XX, tandis que les mâles ne possèdent qu'un chromosome sexuel, X. Il n'y a pas de chromosome sexuel secondaire. Par conséquent, les mâles sont désignés par X0. Les femelles sont homogamétiques car elles ne produisent qu'un seul type d'œufs (A + X).

Les mâles sont hétérogamétiques avec la moitié des gamètes mâles (gynospermes) porteurs du chromosome X (A + X), tandis que l'autre moitié (androspermes) en est dépourvue (A + 0). Le sex-ratio produit dans la descendance est de 1: 1 (Fig. 5.24).

3. ZW — Type ZZ (= WZ — Type WW).

Chez les oiseaux et certains reptiles, les deux sexes possèdent deux chromosomes sexuels, mais contrairement aux êtres humains, les femelles contiennent des chromosomes sexuels hétéromorphes (AA + ZW), tandis que les mâles ont des chromosomes sexuels homomorphes (AA + ZZ). En raison de leur chromosomes sexuels hétéromorphes, les femelles sont hétérogamétiques (hétérogamie féminine) et produisent deux types d’oeufs (A + Z) et (A + W). Les gamètes ou spermatozoïdes masculins sont d'un type (A + Z). Un sex-ratio de 1: 1 est produit dans la progéniture (Fig. 5.25).

4. Type ZO - ZZ:

Ce type de détermination du sexe se produit chez certains papillons et papillons de nuit. C'est exactement l'inverse de la maladie des cafards et des sauterelles. Ici, les femelles ont un chromosome sexuel impair (AA + Z), tandis que les mâles ont deux chromosomes sexuels homomorphes (AA + ZZ). Les femelles sont hétérogamétiques.

Ils produisent deux types d'œufs, le mâle formant un chromosome sexuel (A + Z) et la femelle formant le chromosome sexuel (A + 0). Les mâles sont homogamétiques et forment des types similaires de spermatozoïdes (A + Z). Les deux sexes sont obtenus dans la descendance dans un rapport 50: 50 (Fig. 5.26) car les deux types d'œufs sont produits dans des proportions égales.

5. Haplodiploïdie:

C'est un type de détermination du sexe dans lequel le mâle est haploïde tandis que la femelle est diploïde. L'haplodiploïdie survient chez certains insectes comme les abeilles, les fourmis et les guêpes. Les insectes mâles sont haploïdes car ils se développent de manière parthénogénétique à partir d'œufs non fertilisés. Le phénomène est appelé parthénogenèse arrhenotoky ou arrhenotokous. La méiose ne se produit pas pendant la formation des spermatozoïdes.

Les femelles se développent à partir d'œufs fécondés et sont donc diploïdes. Queen Bee récupère tous les spermatozoïdes du drone pendant le vol nuptial et les stocke dans sa vésicule séminale. La formation d'abeilles ouvrières (femelles diploïdes) et de drones (mâles haploïdes) dépend des cellules de couvain visitées par la reine. Après avoir visité les cellules de couvain plus petites, la reine émet des spermatozoïdes à partir de son réceptacle séminal.

Quand il visite les plus grosses cellules de couvain, il pond les œufs mais les réceptacles séminaux ne parviennent pas à émettre les spermatozoïdes en raison de la pression exercée sur les canaux qui en sortent. Quand une reine doit être formée, les ouvrières agrandissent l'une d'une petite cellule de couvée ayant un œuf fécondé et nourrissent la larve émergente avec un régime riche.

Les mâles sont normalement des haploïdes fertiles en raison du développement à partir d'œufs non fertilisés. Parfois, des mâles infertiles diploïdes sont également produits à partir de femelles hétérozygotes par fertilisation.