تحديد الجنس بين شخصين من نفس النوع

تحديد الجنس بين شخصين من نفس الأنواع!

الجنس هو اختلاف وراثي بين شخصين من نفس النوع. الجنس هو واحد من أكثر أنواع الاختلافات الوراثية وضوحا للاهتمام بين الأفراد من نفس النوع.

يتم تحديد تحديد الجنس في وقت الإخصاب ، عند دمج الأمشاج الذكور والإناث معًا.

أ. ذكر متباين:

الذكور شكل نوعين من الأمشاج. واحد أمشاج يملك X كروموسوم وآخر يفتقر إليه. في بعض الحالات قد يمتلك الذكر كروموسوم Y. وتعرف هذه الذكور مثل heterogametic. تشكل الإناث في مثل هذه الحالات نوعًا واحدًا فقط من الأمشاج الذي يحتوي على كروموسوم X.

ذكر heterogamy هو من نوعين:

1. "XX - XY" نوع:

بحلول عام 1900 ، عندما أصبحت تقنيات المجهرات متطوّرة بشكل جيد وتم فهم سلوك الكروموسومات ، لوحظ أن هناك زوجًا واحدًا من الكروموزومات يختلف عن الآخرين. في الإناث ، كان أعضاء هذا الزوج متشابهين ، لكنهم يختلفون في المظهر في الجنس الآخر (الذكور).

كان الكروموسومان ، اللذان كانا متشابهين (في الإناث) ، نفس واحد من أعضاء الزائرين غير المتشابهين في الذكور. تم تحديد الكروموسوم الذي كان موجودًا في زوج من الإناث والذكور في واحد ككروموسوم إكس. في الذكور ، كان يسمى الكروموسوم الآخر باسم Y. لذلك ، يمكن وصف الجنسين على النحو التالي (الشكل 5.32).

أنثى = XX

ذكر = س ص

تم تحديد كروموسومات X لأول مرة من قبل ويلسون وستيفنز في عام 1905. ويسمى نظام XY ما يسمى في مجموعة واسعة من الحيوانات بما في ذلك ذبابة الفاكهة والثدييات ، وكذلك على الأقل في بعض النباتات (مثل Lychnis - aniosiosperm).

ويسمى الكروموسوم X و Y كروموسومات الجنس (allosomes) ، وتسمى الباقية في مكمل معين ، والتي هي نفسها في كلا الجنسين باسم autosomes. يسمى نوع النظام الذي تمت مناقشته أعلاه بنظام XX-XY.

2. نوع "XX - XO":

نظام آخر تم الإبلاغ عنه هو XX-XO. في عام 1902 ، أفاد ماكلونج الأمريكي أن الخلايا الجسدية للجندب الأنثوي تحمل 24 صبغياً ، في حين أن تلك الخلايا لدى الذكور كانت فقط 23. وهكذا في العديد من الحشرات هناك اختلاف في الكروموسومات بين الجنسين ، حيث يشار إلى الإناث على أنها XX تحتوي على اثنين من الكروموسومات X والذكور. كما XO ("X - Oh" مع كروموسوم X واحد).

نتيجة للانقسام الاختزالي ، فإن كل بيض هذه الأنواع يحمل على X كروموسوم ، في حين أن نصف الحيوانات المنوية فقط لديها واحد ، والنصف الآخر لا يحتوي على أي شيء. بما أن الذكور تنتج نوعين من الأمشاج X أو O في نوع XO و X و Y في النوع XY ، يطلق عليهما heterogametic. الإناث هي homogametic إنتاج نوع واحد فقط من gamete مع الكروموسوم X.

ب. إناث المتغاير:

في مثل هذه الحالات ، تنتج الإناث نوعين من الأمشاج. تحتوي بيضة واحدة على X وأخرى تفتقر إلى (X) أو تحتوي على كروموسوم Y. وبالتالي فإن الذكور هو AAXX والأنثى هي AAXO أو AAXY. من أجل الراحة ولتفادي الارتباك ، الممارسة المعيارية هي أنه في هذه الكائنات الحية X يُشار إليها بـ Z و Y كـ W.

تباين الإناث هو أيضا من نوعين.

1. ZZ - ZW النوع:

تم العثور على نظام ZZ-ZW آخر مثير للاهتمام في بعض الطيور بما في ذلك الطيور المحلية والفراشات وبعض الأسماك. في هذه الحالة ، تكون الأنثى متغايرة الذكر وتكون ذكورية متجانسة. تم تحديد كروموسومات الجنس هنا على أنها Z و W لتجنب الارتباك مع الحالات التي تكون فيها الإناث متجانسة. الإناث هنا هي ZW والذكور ZZ (الشكل 5.34).

2. نوع ZO-ZZ:

في نوع ZO-ZZ تحديد الجنس الذي يحدث في بعض الفراشات والعث. هو عكس ذلك الموجود في الصراصير والجراسبريس. هنا يوجد لدى الإناث كروموسوم غريب الجنس (AA + Z) في حين أن الذكور لديهم اثنين من الكروموسومات الجنسية المتجانسة (AA + ZZ).

الإناث هي متغايرة. ينتجون نوعين من البيض ، يتكوّن الذكور مع كروموسوم جنس واحد (A + Z) وأنثى تشكل بدون الكروموسوم الجنسي (A + O). الذكور هي homوغographic ، وتشكيل أنواع مماثلة من الحيوانات المنوية (A + Z). يتم الحصول على الجنسين في النسل في نسبة متساوية (الشكل 5.35) حيث يتم إنتاج كل من أنواع البيض في نسبة متساوية.

تحديد الجنس في الرجل:

الذكر البشري لديه كروموسوم X وصبغي Y و 22 زوجا من autosomes ، مما يجعل المجموع 46. لدى الإناث زوج من كروموسومات X و 22 زوجا من autosomes ، مما يجعل المجموع الكلي 46. الكروموسومات الجنسية تنفصل عند الانقسام الاختزالي. مثلما تفعل الكروموزومات الأخرى ، يعني هذا أن كل خلية من الحيوانات المنوية ستحصل على كروموسوم واحد فقط.

ومن ثم في وقت تكوين الحيوانات المنوية ، سيكون هناك نوعان من خلايا الحيوانات المنوية المنتجة بأعداد متساوية ، تلك التي تحتوي على كروموسوم X وتلك التي تحتوي على كروموسوم Y. كل بويضة تنتجها أنثى تحتوي على كروموسوم X واحد. لذلك ، يتم تحديد جنس النسل في وقت إخصاب البويضة.

إذا تم تخصيب البويضة عن طريق حيوان منوي يحمل كروموسوم Y (مع 22 كروموسوم عادي في الإنسان) ، فسيكون للميجوت X و Y وسيطور الذكور. إذا تم تخصيب البويضات بواسطة حيوان منوي س ، فسيكون للميجوت صبغين X وسيتطور إلى أنثى (الشكل 5.36).

Gynandromorphs:

تم العثور على عدد قليل من الأفراد ذبابة الفاكهة ليكون نصف الجسم من الذكور والنصف الآخر من الإناث. وهي تسمى gynandromorphs.

يمكن تمييز ثلاثة أنواع من gynanders أو gynandromorphs:

1. gynanders الثنائية:

هنا الجانب النصف جانبي هو من الذكور والنصف الآخر من الإناث.

2. gindanders الأمامي الخلفي:

هنا النهاية الأمامية للحيوان من جنس واحد وخلفي آخر.

3. الجنس piebalds:

في هذه الحالة ، تحمل الذبابة الإناث بقع متناثرة بشكل غير منتظم من الأنسجة الذكرية. أوضح مورغان و Bridges (1919) أنه في الدروسوفيلا ، يتطور التسمم في الإناث إلى اثنين من الكروموسومات X. بسبب فقدان أو اختفاء كروموسوم X واحد أثناء انشقاق البويضة الملقحة ، يتشكل جيناندرورم.

تحديد الجنس في النباتات:

أعطى ألين (1940) قائمة من الأنواع النباتية حيث تم الإبلاغ عن الكروموزومات الجنسية. أعد Wastergard (1950) قائمة من الأنواع النباتية حيث كان وجود زوج من الكروموسومات الجنسية المتغايرة راسخة وكذلك من تلك التي لم يثبت فيها.

وقد تم دراسة واحدة من الطرق لتحديد جنس غيرتجميدي في النباتات في النباتات مثل القنب و Melandrium. إذا اختلفت نسب الجنس في السلالات من اللقاح الفائض مقابل اللقاح الزائد ، فإنه يشير إلى أن الجنس الذكري غير متجانس.

على سبيل المثال ، في القنب (القنب) ، أعطى التلقيح المتناثر الذكور الزائدين بينما في Melandrium ، أعطى التلقيح المتناثر الإناث الزائدة ، مما يشير إلى أن الجنس الذكري غير متجانس في كلتا الحالتين. إذا كان للإناث التلقيح متغاير غير متجانس يجب إعطاء الذكور والإناث في نسبة متساوية.

في ألبوم Melandrium ، لاحظت Warmeke (1946) diploids ، والرهلات الثلاثية و tetraploids وجود جرعات مختلفة من الكروموسومات X و Y. وقد وجد أن النبات ذكر عند وجود كروموسوم Y أو أكثر وفي الإناث Y كروموسوم غير موجود.

عدد autosome لم يؤثر بشكل واضح على التعبير الجنسي. في Melandrium ، يكون كروموسوم Y أطول من كروموسوم X ويشكلان مصراعين ثنائيي الشكل في الانقسام الاختزالي.

نظرية التوازن الوراثى لتحديد الجنس:

تم اقتراح نظرية التوازن الجيني لتحديد الجنس من قبل Bridges (1923) التي اعتقدت أن "تفاعل الجينات الموجودة في كروموسوم الجنس و autosomes ، الذي يحكم قوة الذكور والإناث على التوالي ، يحدد جنس ذرية. في الدروزوفيلا النظرية الجنيه التوازن يعمل (ص لا يوجد دور)

أي X / A = 1 = أنثى

X / A = 0.5 = ذكر

X / A = بين 0.5 إلى 1 = الجنس بين الجنسين

أكثر من 1 = سوبر أنثى

أقل من 0.5 = ذكر فائق

آليات تحديد الجنس في النباتات مشابهة لتلك الموجودة في الحيوانات. في الغالب النباتات هي خنثى و فقط في نباتات Dioecious توجد نباتات منفصلة للذكور و الإناث في البابايا ، السبانخ ، Vitis ، Asparagus و الخ. يحكمها جين واحد.

في البابايا ، يقترح جينة واحدة مع الأليلات البيريس (م ، م ₁ ، م ₂ ) للسيطرة على التمايز بين الجنسين. نباتات الإناث هي متماثلة اللواقح (mm.) الذكور هي متخالف (M ₁ م) ومتغايرة الزيجوت (M ₂ م) تنتج خنثى. في النباتات ، يتحدد الجنس بواسطة كروموسوم Y. في حالة وجود كروموسوم Y ، يكون النبات ذكرًا ، أو أنثى.

مورغان ودروفوفيلا:

درستوفيلا ميلانوغاستر (ذبابة الفاكهة) التي كانت تعني "ندى الندى الأسود" تم التحقيق فيها بشكل مكثف لأول مرة في مختبرات جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك ، حيث كان والتر ساتون في وقت سابق طالبا في الدراسات العليا. هنا اكتشف توماس هانت مورغان في عام 1910 ذبابة فاكهة مع عيون بيضاء في قنينة من الذباب مع عيون حمراء عادية.

توماس هانت مورغان (1866-1945). وأدى اكتشاف مورغان لصفات مرتبطة بالجنس في ذبابة الفاكهة إلى تجارب ساهمت بشكل جماعي في إنتاج "خرائط" الكروموسوم ، أي تحديد الجينات التي يحملها كل كروموسوم ، والموقع التقريبي لكل جينة على الكروموسوم.

كان يرفع آلاف ذباب العين الحمراء في زجاجات ، لتزويد الموز المهروس كغذاء. ما كان الأساس لهذا الاختلاف؟ نشأ الجين للعين البيضاء كطفرة في جين موجود على X-chromosome والذي يشارك في إنتاج صبغة العين.

أدلة متزايدة لنظرية الكروموسومات للوراثة ، جاءت في الغالب من دراسة ذبابة الفاكهة. يجب أن تنطوي الطفرات على تغييرات في بنية الكروموسوم لأن الجينات موجودة على الكروموسوم كما تمت مناقشته في نظرية الكروموسومات للوراثة.

درس TH Morgan بشكل رئيسي ميراث الصفات الطافرة في ذبابة الفاكهة لأنّه بالنسبة إليه ، كانت أقل تكلفة من خلفي الحيوانات الأخرى مثل الفئران والأرانب. ومع ذلك ، أثبتت دراسته للعمل على ذبابة الفاكهة أكثر مكافأة للتحقيقات في علم الوراثة.

الدروسوفيلا هي مادة مناسبة للتجارب الوراثية للأسباب التالية:

(ا) وقت جيلها هو 12-14 يوم ، وهو أمر مفيد في الدراسة السريعة وتحليل النتائج في المختبر.

(ب) يمكن أن تتضاعف في عدد كبير تحت ظروف المختبر.

(ج) يتم إنتاج عدد كبير من الذباب في كل ذرية. زوج من الذباب في حليب صغير قادر على إنتاج مئات النسل في تزاوج واحد.

(د) يمكن القيام بتناسل الذبابة على مدار السنة في المختبر باستخدام مواد غير مكلفة.

(ه) تحتوي كل خلية من ذباب الدروسوفيلا ميلانوجاستر على أربعة أزواج من الكروموسومات. من بينها ثلاثة أزواج من الكروموسومات متشابهة في الذكور والإناث وتسمى autosomes. تمتلك الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد ينتجان نوعين من الحيوانات المنوية. النصف مع كروموسوم X ونصف مع كروموسوم Y.

يكون الكروموسوم Y بشكل نموذجي على شكل J. تمتلك الأنثى اثنين من كروموسومات X المتجانسة في خلايا الجسم ، وبالتالي يشار إلى XX. وكونها متجانسة ، تنتج الإناث نوعًا واحدًا فقط من البيض ، يحتوي كل منها على كروموسوم X واحد.

استنتج مورغان بتجارب تكاثره على الدروسوفيلا (تم تمديدها لاحقًا بواسطة AH Sturtevant و CB Bridges و HJ Muller) أن الجينات (وحدات الوراثة) تقع على الكروموسوم بطريقة خطية.

بعضهم يقترب من بعضهم البعض ويميل إلى الارتباط ببعضهم البعض. نشرت ج. ب. بريدجز (1916) ، وهي إحدى طالبات الدراسات العليا في جامعة مورجان بجامعة كولومبيا ، بحثًا بعنوان "عدم الفصل كدليل على نظرية الكروموسومات للوراثة" وقدمت أدلة تفصيلية تثبت أن الجينات مرتبطة جسديًا بالكروموسومات.

أدى اكتشاف مورغان لصفات مرتبطة بالجنس في الدروسوفيلا إلى تجارب أسفرت بشكل جماعي عن خرائط كروموسوم ، أي تحديد الجينات التي يحملها كل كروموسوم والموقع التقريبي لكل جين على كروموسوم. حصل مورغان على جائزة نوبل (في علم وظائف الأعضاء أو الطب) في عام 1933 لعمله الرائد في علم الوراثة.