Détermination du sexe entre deux individus de la même espèce
Détermination du sexe entre deux individus de la même espèce!
Le sexe est la différence héréditaire entre deux individus de la même espèce. Le sexe est l’un des types de différences héréditaires les plus remarquables et les plus intéressants observés chez les individus de la même espèce.
La détermination du sexe est déterminée au moment de la fécondation, lorsque les gamètes mâles et femelles fusionnent.
A. Hétérogamie masculine:
Les mâles forment deux types de gamètes. Un gamète possède le chromosome X et d'autres n'en ont pas. Dans certains cas, le mâle peut posséder un chromosome Y. Ces mâles sont connus comme hétérogamétiques. Les femelles dans de tels cas ne forment qu'un seul type de gamète qui contient le chromosome X.
L'hétérogamie masculine est de deux types:
1. Type 'XX - XY':
Vers 1900, alors que les techniques de microscope étaient devenues assez bien développées et que le comportement des chromosomes était bien compris, on s’aperçut qu’une paire de chromosomes était différente des autres. Chez les femmes, les membres de ce couple étaient similaires, mais leur apparence différait de celle du sexe opposé (hommes).
Les deux chromosomes, qui étaient semblables (chez la femme) étaient les mêmes que l'un des membres de la paire différente chez l'homme. Le chromosome qui était présent par paire chez la femme et celui chez l'homme a été identifié comme étant le chromosome X. Chez les mâles, l'autre chromosome s'appelait Y. On peut donc caractériser les deux sexes comme en dessous (Fig. 5.32).
Femme = XX
Homme = XY
Les chromosomes X ont été identifiés pour la première fois par Wilson et Stevens en 1905. Le système appelé XY est présent chez une grande variété d'animaux, y compris Drosophila et des mammifères, ainsi qu'au moins dans certaines plantes (par exemple, Lychnis - un angiosperme).
Les chromosomes X et Y sont appelés chromosomes sexuels (allosomes), les autres d'un même complément, identiques chez les deux sexes, sont appelés autosomes. Le type de système décrit ci-dessus est appelé système XX-XY.
2. Type 'XX —XO':
Un autre système signalé est XX-XO. En 1902, un Américain McClung signala que les cellules somatiques des sauterelles femelles portaient 24 chromosomes, alors que celles des mâles n'en possédaient que 23. Ainsi, chez de nombreux insectes, il existe une différence chromosomique entre les sexes. sous la forme XO («X - Oh» avec un chromosome X).
À la suite de la méiose, tous les œufs de ces espèces sont porteurs du chromosome X, alors que seulement la moitié des spermatozoïdes en ont un, l'autre moitié n'en ayant aucun. Comme les mâles produisent deux types de gamètes X ou O dans le type XO et X et Y dans le type XY, ils sont appelés hétérogamétiques. Les femelles sont homogamétiques et ne produisent qu'un seul type de gamète avec le chromosome X.
B. Hétérogamie féminine:
Dans de tels cas, les femelles produisent deux types de gamètes. Un œuf contient X et d’autres en sont dépourvus (X) ou contiennent le chromosome Y. Ainsi, le mâle est AAXX et la femelle est AAXO ou AAXY. Par souci de commodité et pour éviter toute confusion, la pratique courante est que, dans ces organismes, X soit désigné par Z et Y par W.
L'hétérogamie féminine est également de deux types.
1. ZZ - type ZW:
Un autre système intéressant ZZ-ZW a été trouvé chez certains oiseaux, notamment les oiseaux domestiques, les papillons et certains poissons. Dans ce cas, les femmes sont hétérogamétiques et les hommes homogamétiques. Les chromosomes sexuels ont été désignés ici par Z et W pour éviter toute confusion avec les cas où la femme est homogamétique. Les femelles sont ici ZW et les mâles ZZ (Fig. 5.34).
2. Type ZO-ZZ ':
Dans ZO-ZZ, le type de détermination du sexe est observé chez certains papillons et papillons de nuit. Il est opposé à celui trouvé dans les cafards et les 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 + O). Les mâles sont homographiques et forment des types similaires de spermatozoïdes (A + Z). Les deux sexes sont obtenus dans la progéniture en proportions égales (Fig. 5.35), car les deux types d'œufs sont produits en proportions égales.
Détermination du sexe chez l'homme:
Un homme a un chromosome X et un chromosome Y et 22 paires d'autosomes, soit un total de 46. Les femelles ont une paire de chromosomes X et 22 paires d'autosomes, soit un total de 46. Les chromosomes sexuels se séparent lors de la méiose tout comme les autres chromosomes, s6, cela signifie que chaque spermatozoïde ne recevra qu'un chromosome sexuel.
Par conséquent, au moment de la spermatogenèse, il y aura deux types de spermatozoïdes produits en nombres égaux, ceux contenant un chromosome X et ceux contenant un chromosome Y. Chaque œuf produit par la femelle contiendra un chromosome X. Par conséquent, le sexe de la descendance est déterminé au moment de la fécondation de l'œuf.
Si l'ovule est fécondé par un spermatozoïde portant un chromosome Y (avec 22 chromosomes ordinaires chez l'homme), le zygote aura un X et un Y et se développera de manière mâle. Si l'ovule est fécondé par un spermatozoïde X, le zygote aura deux chromosomes X et se développera en femelle (Fig. 5.36).
Gynandromorphes:
Il a été constaté que peu de drosophiles avaient la moitié du corps chez l'homme et l'autre moitié chez la femme. Ils sont appelés gynandromorphes.
Trois types de gynandres ou de gynandromorphes peuvent être différenciés:
1. Gynandres bilatéraux:
Ici, le côté latéral est de sexe masculin et l'autre moitié de femme.
2. Gynandres antéro-postérieurs:
Ici l'extrémité antérieure de l'animal est d'un sexe et postérieure de l'autre.
3. Piebalds sexe:
Dans ce cas, la mouche femelle porte des taches de tissus mâles irrégulièrement dispersées. Morgan et Bridges (1919) ont expliqué que chez la drosophile, le zygote en développement chez la femme possède deux chromosomes X. En raison de la perte ou de la disparition d'un chromosome X pendant le clivage de l'œuf fécondé, un gynandromorphe se forme.
Détermination du sexe chez les plantes:
Allen (1940) a donné une liste d'espèces de plantes où des chromosomes sexuels avaient été signalés. Wastergard (1950) a établi une liste d’espèces végétales dans lesquelles la présence d’une paire de chromosomes sexuels hétéromorphes était bien établie, ainsi que de celles pour lesquelles elle n’était pas établie.
L'une des méthodes permettant de déterminer le sexe hétérogamétique chez les plantes a été étudiée chez des plantes telles que Cannabis et Melandrium. Si les sex-ratios dans les descendances de pollen clairsemé et en excès diffèrent, cela suggère que le sexe masculin est hétérogamétique.
Par exemple, dans le chanvre (Cannabis), la pollinisation clairsemée donnait un excès de mâles tandis que dans Melandrium, la pollinisation clairsemée donnait un excès de femelles, ce qui suggère que le sexe masculin est hétérogamétique dans les deux cas. Si la femme est hétérogamétique, la pollinisation clairsemée devrait donner hommes et femmes dans des proportions égales.
Dans l'album Melandrium, Warmeke (1946) a remarqué des diploïdes, des triploïdes et des tétraploïdes ayant différentes doses de chromosomes X et Y. Il a été constaté que la plante est un mâle quand un ou plusieurs chromosomes Y sont présents et que chez les femmes, le chromosome Y est absent.
Le nombre d'autosomes n'a pas affecté visiblement l'expression sexuelle. Dans Melandrium, le chromosome Y est plus long que le chromosome X et forme un bivalve hétéromorphe lors de la méiose.
Théorie de l'équilibre génétique de la détermination du sexe:
Bridges (1923) a proposé la théorie de l'équilibre génique de la détermination du sexe. Selon elle, «l'interaction des gènes présents dans le chromosome et les autosomes sexuels, qui régissent respectivement le pouvoir féminin et masculin, détermine le sexe d'une progéniture. Dans Drosophila Genie Balance Theory Operates (Y-n'a aucun rôle)
ie X / A = 1 = Femme
X / A = 0, 5 = mâle
X / A = entre 0.5 et 1 = inter sexe
Plus que 1 = Super femelle
Moins de 0, 5 = super mâle
Les mécanismes de détermination du sexe chez les plantes sont similaires à ceux trouvés chez les animaux. La plupart des plantes sont hermaphrodites et il n’ya que des plantes dioïques. On trouve des plantes mâles et femelles distinctes dans la papaye, les épinards, le Vitis, l’asperge, etc. Elle est régie par un seul gène.
Dans la papaye, un gène unique avec des allèles de Bires (m, M 1 et M 2 ) est suggéré pour contrôler la différenciation sexuelle. Les plantes femelles sont homozygotes (mm). Les mâles sont hétérozygotes (M 1 m) et hétérozygotes (M 2 m) produisent de l'hermaphrodite. Chez les plantes, le sexe est déterminé par le chromosome Y. Si le chromosome Y est présent, la plante est un homme, sinon une femme.
Morgan et Drosophila:
Drosophila melanogaster (mouche des fruits) signifiant «amoureux de la rosée à ventre noir» a d'abord fait l'objet d'études approfondies dans les laboratoires de l'Université Columbia à New York, où Walter Sutton avait déjà été étudiant diplômé. Ici, Thomas Hunt Morgan a découvert en 1910 une mouche des fruits aux yeux blancs dans une fiole de mouches aux yeux rouges normaux.
Thomas Hunt Morgan (1866-1945). La découverte par Morgan de traits de caractères liés au sexe chez Drosophila a conduit à des expériences qui ont collectivement abouti à des «cartes» de chromosomes - identification des gènes portés par chaque chromosome et localisation approximative de chaque gène sur un chromosome.
Il élevait des milliers de mouches aux yeux rouges dans des bouteilles, fournissant de la purée de bananes comme nourriture. Quelle était la base de cette variation? Le gène des yeux blancs est apparu comme une mutation d’un gène situé sur le chromosome X et impliqué dans la production de pigment oculaire.
Les preuves de plus en plus nombreuses de la théorie chromosomique de l'hérédité proviennent principalement de l'étude de Drosophila. Les mutations doivent impliquer des modifications de la structure des chromosomes, car les gènes présents sur les chromosomes sont abordés dans la théorie chromosomique de l'hérédité.
TH Morgan a principalement étudié la transmission des caractères mutants chez la drosophile, car pour lui, ils étaient moins coûteux à élever que d'autres animaux comme les souris et les lapins. Cependant, son étude sur la drosophile s'est avérée très enrichissante pour les recherches en génétique.
La drosophile est un matériau approprié pour les expériences génétiques pour les raisons suivantes:
(une) Son temps de génération est de 12 à 14 jours, ce qui est utile pour une étude et une analyse rapides des résultats en laboratoire.
(b) Il peut être multiplié en grand nombre dans des conditions de laboratoire.
(c) Un grand nombre de mouches sont produites dans chaque progéniture. Une paire de mouches dans un petit lait peut produire des centaines de descendants en un seul accouplement.
(ré) La reproduction des mouches pourrait se faire tout au long de l’année dans un laboratoire avec du matériel peu coûteux.
e) Chaque cellule de Drosophila melanogaster possède quatre paires de chromosomes. Trois paires de chromosomes sont semblables chez les hommes et les femmes et sont appelés autosomes. Les mâles possèdent un chromosome X et un chromosome Y, produisant deux types de spermatozoïdes; la moitié avec le chromosome X et la moitié avec le chromosome Y.
Le chromosome Y est typiquement en forme de J. La femme possède deux chromosomes X homomorphes dans ses cellules corporelles, d'où le nom de XX. Étant homogamétiques, les femelles ne produisent qu'un seul type d'œuf, chacune avec un chromosome X.
Morgan, avec ses expériences d'élevage sur Drosophila (prolongé plus tard par AH Sturtevant, CB Bridges et HJ Muller), a conclu que les gènes (unités d'hérédité) sont localisés sur le chromosome de manière linéaire.
Certains d'entre eux sont proches les uns des autres et ont tendance à être liés. CB Bridges (1916), l'un des étudiants de Morgan University à la Columbia University, a publié un article intitulé «La non-disjonction en tant que preuve de la théorie chromosomique de l'hérédité».
La découverte par Morgan de traits de caractères liés au sexe chez Drosophila a conduit à des expériences qui ont collectivement produit des cartes chromosomiques, à savoir l'identification des gènes portés par chaque chromosome et la localisation approximative de chaque gène sur un chromosome. Morgan reçut le prix Nobel (de physiologie ou de médecine) en 1933 pour ses travaux pionniers en génétique.
