Determinação do sexo entre dois indivíduos da mesma espécie
Determinação do sexo entre dois indivíduos da mesma espécie!
O sexo é diferença hereditária entre dois indivíduos da mesma espécie. O sexo é um dos tipos mais notáveis e interessantes de diferenças hereditárias observadas entre indivíduos da mesma espécie.
A determinação do sexo é determinada no momento da fertilização, quando os gametas masculinos e femininos se fundem.
A. heterogamia masculina:
Os machos formam dois tipos de gametas. Um gameta possui o cromossomo X e outro não. Em alguns casos, o macho pode possuir um cromossomo Y. Esses machos são conhecidos como heterogaméticos. As fêmeas, nesses casos, formam apenas um tipo de gameta que contém o cromossomo X.
A heterogamia masculina é de dois tipos:
1. Tipo 'XX - XY':
Em 1900, quando as técnicas do microscópio se tornaram bastante desenvolvidas e o comportamento dos cromossomos foi compreendido, notou-se que havia um par de cromossomos que diferia dos outros. Nas mulheres, os membros deste par eram semelhantes, mas diferem na aparência em outros sexos (sexo masculino).
Os dois cromossomos, que eram iguais (em mulheres), eram os mesmos que um dos membros do par diferente do masculino. O cromossomo que estava presente no par feminino e solteiro no macho foi identificado como cromossomo X. Nos machos, o outro cromossomo era chamado de Y. Assim, os dois sexos podem ser caracterizados como abaixo (Fig. 5.32).
Feminino = XX
Macho = XY
Os cromossomos X foram identificados pela primeira vez por Wilson e Stevens em 1905. O chamado sistema XY ocorre em ampla variedade de animais, incluindo Drosophila e mamíferos, bem como pelo menos em algumas plantas (por exemplo, Lychnis - uma angiosperma).
Os cromossomos X e Y são chamados de cromossomos sexuais (alossomos), os restantes de um determinado complemento, que são os mesmos em ambos os sexos, são chamados de autossomos. O tipo de sistema discutido acima é chamado de sistema XX-XY.
2. Tipo 'XX —XO':
Outro sistema reportado é o XX-XO. Em 1902, um americano McClung relatou que as células somáticas da gafanhoto fêmea tem 24 cromossomos, enquanto que as dos machos tinham apenas 23. Assim, em muitos insetos há uma diferença cromossômica entre os sexos, sendo a fêmea denominada XX com dois cromossomos X e os machos como XO (“X - Oh” com um cromossomo X).
Como resultado da meiose, todos os ovos dessas espécies carregam o cromossomo X, enquanto apenas metade dos espermatozóides tem um, enquanto a outra metade não possui nenhum. Como os machos produzem dois tipos de gametas X ou O no tipo XO e X e Y no tipo XY, eles são chamados heterogaméticos. As fêmeas são homogaméticas, produzindo apenas um tipo de gameta com cromossomo X.
B. heterogamia feminina:
Em tais casos, as fêmeas produzem dois tipos de gametas. Um ovo contém X e outro sem (X) ou contendo o cromossomo Y. Assim, o macho é AAXX e feminino é AAXO ou AAXY. Por conveniência e para evitar confusão, a prática padrão é que nesses organismos X é denotado como Z e Y como W.
A heterogamia feminina também é de dois tipos.
1. ZZ - tipo ZW:
Outro interessante sistema ZZ-ZW foi encontrado em algumas aves, incluindo aves domésticas, borboletas e alguns peixes. Neste caso, as fêmeas são heterogâmicas e os machos são homogaméticos. Os cromossomos sexuais aqui foram designados como Z e W para evitar confusão com casos em que a fêmea é homogamética. As fêmeas aqui são ZW e os machos ZZ (Fig. 5.34).
2. tipo ZO - ZZ ':
Em ZO-ZZ, tipo de determinação sexual que ocorre em algumas borboletas e mariposas. É oposto ao encontrado 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 fêmeas sem o cromossomo sexual (A + O). Os machos são homogêneos, formando tipos similares de espermatozóides (A + Z). Os dois sexos são obtidos na progênie em proporção igual (Fig. 5.35), pois ambos os tipos de ovos são produzidos em proporção igual.
Determinação do sexo no homem:
Um macho humano tem um cromossomo X e um cromossomo Y e 22 pares de autossomos, perfazendo um total de 46. As fêmeas têm um par de cromossomos X e 22 pares de autossomos, novamente perfazendo um total de 46. Os cromossomos sexuais segregam na meiose Assim como os outros cromossomos, isto significa que cada célula espermática receberá apenas um cromossomo sexual.
Assim, no momento da espermatogênese, haverá dois tipos de células espermáticas produzidas em números iguais, aquelas contendo um cromossomo X e aquelas contendo um cromossomo Y. Cada um dos ovos produzidos por fêmeas conterá um cromossomo X. Portanto, o sexo da progênie é determinado no momento da fertilização do ovo.
Se o ovo for fertilizado por um espermatozóide contendo um cromossomo Y (juntamente com 22 cromossomos comuns no homem), o zigoto terá um X e um Y e desenvolverá o macho. Se o óvulo for fertilizado por um espermatozóide X, o zigoto terá dois cromossomos X e se desenvolverá em fêmea (Fig. 5.36).
Gynandromorphs:
Poucos indivíduos com Drosophila foram encontrados tendo metade do corpo como macho e outra metade como fêmea. Eles são chamados de ginandromorfos.
Três tipos de ginandros ou ginandromorfos podem ser diferenciados:
1. ginanders bilaterais:
Aqui a metade lateral é masculina e a outra metade é feminina.
2. Gynanders antero-posteriores:
Aqui a extremidade anterior do animal é de um sexo e posterior do outro.
3. Sexo malhado:
Neste caso, a mosca fêmea apresenta manchas irregularmente dispersas de tecido masculino. Morgan e Bridges (1919) explicaram que em Drosophila, o zigoto se tornando feminino possui dois cromossomos-X. Devido à perda ou desaparecimento de um cromossomo X durante a clivagem do ovo fertilizado, um ginandromorfo é formado.
Determinação do sexo em plantas:
Allen (1940) deu uma lista de espécies de plantas onde cromossomos sexuais foram relatados. Wastergard (1950) preparou uma lista de espécies de plantas onde a presença de um par de cromossomos sexuais heteromórficos estava bem estabelecida e também daquelas onde não foi estabelecida.
Um dos métodos para determinar o sexo heterogâmico em plantas foi estudado em plantas como Cannabis e Melandrium. Se as relações sexuais nas progênies do pólen esparso versus o excesso diferirem, isso sugere que o sexo masculino é heterogamético.
Por exemplo, no cânhamo (Cannabis), a polinização esparsa gerou excesso de machos, enquanto no Melandrium, a polinização esparsa deu excesso de fêmeas, sugerindo que o sexo masculino é heterogâmico em ambos os casos. Se o sexo feminino é heterogamético, a polinização esparsa deve dar machos e fêmeas em igual proporção.
No álbum Melandrium, diploides, triploides e tetraplóides com diferentes doses de cromossomos X e Y foram observados por Warmeke (1946). Verificou-se que a planta é do sexo masculino quando um ou mais cromossomos Y estão presentes e nas fêmeas o cromossomo Y está ausente.
O número de autossomos não afetou visivelmente a expressão sexual. No Melandrium, o cromossomo Y é maior que o cromossomo X e formam um bivalve heteromórfico na meiose.
Teoria do equilíbrio genético da determinação do sexo:
A teoria do balanço gênico da determinação do sexo foi proposta por Bridges (1923), que acreditava que “a interação dos genes presentes no cromossomo sexual e nos autossomos, que regem a potência feminina e masculina, respectivamente, determina o sexo de uma prole. Em Drosophila Genie Balance Theory opera (Y-não tem papel)
ou seja, X / A = 1 = Feminino
X / A = 0, 5 = masculino
X / A = entre 0, 5 e 1 = sexo inter
Mais que 1 = Super femea
Menos que 0, 5 = Super homem
Os mecanismos de determinação do sexo nas plantas são semelhantes aos encontrados em animais. Principalmente as plantas são hermafroditas e é somente em plantas Dioicas que plantas masculinas e femininas separadas são encontradas no mamão, espinafre, Vitis, Espargos etc. É governado por um único gene.
No mamão, único gene, com alelos de Bires (m, M 1 e M 2 ) é sugerido para controlar a diferenciação sexual. As plantas femininas são homozigóticas (mm). Os machos são heterozigóticos (M 1 m) e heterozigóticos (M 2 m) produzem hermafroditas. Nas plantas, o sexo é determinado pelo cromossomo Y. Se o cromossomo Y estiver presente, a planta é masculina, caso contrário, feminina.
Morgan e Drosophila:
Drosophila melanogaster (mosca da fruta), que significa “amante do orvalho negro”, foi investigada intensivamente pela primeira vez nos laboratórios da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, onde Walter Sutton já havia sido aluno de pós-graduação. Aqui Thomas Hunt Morgan em 1910 descobriu uma mosca de fruta com olhos brancos em um frasco de moscas com olhos vermelhos normais.
Thomas Hunt Morgan (1866-1945). A descoberta de Morgan de características ligadas ao sexo em Drosophila levou a experimentos que coletivamente produziram “mapas” de cromossomos - identificação dos genes carregados por cada cromossomo e a localização aproximada de cada gene em um cromossomo.
Ele estava criando milhares de moscas de olhos vermelhos em garrafas, fornecendo bananas amassadas como comida. Qual foi a base para essa variação? O gene para olhos brancos surgiu como uma mutação de um gene que está no cromossomo X e que está envolvido na produção do pigmento do olho.
Evidência crescente para a teoria cromossômica da hereditariedade, veio principalmente do estudo de Drosophila. As mutações devem envolver mudanças na estrutura dos cromossomos porque os genes estavam presentes no cromossomo, conforme discutido na teoria cromossômica da hereditariedade.
TH Morgan estudou principalmente a herança de traços mutantes em Drosophila porque, para ele, eles eram menos caros de criar do que outros animais, como ratos e coelhos. No entanto, seu estudo para trabalhar em Drosophila mostrou-se mais gratificante para as investigações em genética.
A drosófila é um material adequado para os experimentos genéticos devido às seguintes razões:
(uma) Seu tempo de geração é de 12 a 14 dias, o que é útil no estudo rápido e na análise dos resultados em laboratório.
b) Pode ser multiplicado em grande número sob condições de laboratório.
c) Um grande número de moscas é produzido em cada progênie. Um par de moscas em um pequeno leite é capaz de produzir centenas de progênies em um único acasalamento.
d) A criação de moscas poderia ser feita durante todo o ano em um laboratório com material barato.
e) Cada célula de Drosophila melanogaster possui quatro pares de cromossomos. Dos quais três pares de cromossomos são semelhantes em homens e mulheres e são chamados de autossomos. Os machos possuem um cromossomo X e um cromossomo Y produzindo dois tipos de espermatozóides; metade com cromossomo X e metade com cromossomo Y.
O cromossomo Y é tipicamente em forma de J. Feminino possui dois cromossomos X homomórficos em suas células do corpo, portanto, referidos como XX. Sendo homogaméticas, as fêmeas produzem apenas um tipo de ovo, cada um com um cromossomo X.
Morgan, com seus experimentos de reprodução em Drosophila (posteriormente estendido por AH Sturtevant, CB Bridges e HJ Muller), concluiu que os genes (unidades de hereditariedade) estão localizados no cromossomo de maneira linear.
Alguns deles estão próximos um do outro e tendem a se unir. CB Bridges (1916), um dos alunos de pós-graduação da Universidade Columbia, publicou um artigo intitulado “Não-disjunção como prova da teoria cromossômica da hereditariedade” e forneceu evidências detalhadas de que os genes estão fisicamente associados aos cromossomos.
A descoberta de Morgan de características ligadas ao sexo em Drosophila levou a experimentos que coletivamente produziram mapas cromossômicos, ou seja, a identificação dos genes transportados por cada cromossomo e a localização aproximada de cada gene em um cromossomo. Morgan foi premiado com o Prêmio Nobel (de fisiologia ou medicina) em 1933 por seu trabalho pioneiro em genética.
