کروموزوم های مردانه کروموزوم Y بر چه چیزی تأثیر می گذارد و مسئول چه چیزی است؟ ژنتیک جنسیت، مکانیسم های کروموزومی تعیین جنسیت

کروموزوم Y انسان

در گیاهان و حیوانات، رایج ترین مکانیسم کروموزومی برای تعیین جنسیت است. بسته به اینکه کدام جنس هتروگامتیک است، انواع زیر متمایز می شوند: تعیین کروموزومیجنسیت:

ماده ها همگام و نرها هتروگام هستند

XX ماده; نر XY

XX ماده; نر X0

ماده ها هتروگامتیک هستند، نرها همگام هستند

زنان ZW; نر ZZ

Z0 ماده; نر ZZ

در افراد دارای جنس همگام، هسته تمام سلول های سوماتیک شامل مجموعه ای دیپلوئیدی از اتوزوم ها و دو کروموزوم جنسی یکسان است که با نام XX (ZZ) مشخص می شوند. ارگانیسم های این جنس گامت هایی از یک کلاس تولید می کنند - حاوی یک کروموزوم X (Z). در افراد از جنس هتروگامتیک، هر سلول سوماتیک، علاوه بر مجموعه دیپلوئیدی اتوزوم ها، شامل دو کروموزوم جنسی با کیفیت های مختلف است که به عنوان X و Y (Z و W) تعیین می شوند، یا فقط یک - X (Z) (سپس) تعداد کروموزوم ها فرد است). بر این اساس، در افراد این جنس، دو دسته گامت تشکیل می شود: یا حامل کروموزوم X/Z و کروموزوم Y/W و یا حامل کروموزوم X/Z و فاقد کروموزوم جنسی.

در بسیاری از گونه های جانوری و گیاهی، جنس ماده همگام و جنس نر هتروگامتیک است. اینها شامل پستانداران، برخی از حشرات، برخی از ماهی ها و برخی گیاهان و غیره است.

پرندگان، پروانه ها و برخی از خزندگان نرهای همگام و ماده های هتروگامتیک دارند.

در نتیجه جداسازی نادرست کروموزوم ها در میوز، گامت هایی با تعداد غیرمعمول کروموزوم های جنسی ظاهر می شوند. برای مثال، در طول تشکیل گامت‌ها توسط مگس سرکه ماده، یکی از گامت‌ها می‌تواند حاوی هر دو کروموزوم X باشد، اما یکی در دیگری وجود ندارد. چنین ماده‌هایی وقتی با نرهای معمولی تلاقی می‌کنند، فرزندانی با ژنوتیپ‌های غیرمعمول XXX و XXY تولید می‌کنند. این مگس ها و مگس ها با سایر ژنوتیپ های غیر معمول چه جنسیتی دارند؟ با مطالعه این موضوع، K. Bridges در سال 1921 نشان داد که افراد دارای ژنوتیپ XXY ماده هستند و افراد دارای ژنوتیپ XXX "فوق ماده" با تخمدان های بسیار توسعه یافته غیرعادی هستند. بریجز پیشنهاد کرد که در مگس سرکه جنسیت با نسبت (تعادل؛ به همین دلیل است که این نظریه نظریه تعادل تعیین جنسیت) تعداد کروموزوم‌های جنسی و اتوزوم‌ها را تعیین می‌کند. به گفته بریجز، کروموزوم Y در مگس سرکه در واقع هیچ نقشی در تعیین جنسیت ندارد. به عنوان مثال، اگر مگس ها دارای ژنوتیپ 2A+2X (مجموعه دیپلوئیدی از اتوزوم ها و دو کروموزوم X) باشند، به طوری که در هر مجموعه هاپلوئید از اتوزوم ها یک کروموزوم X وجود داشته باشد، آنگاه یک ماده است. بریج همچنین مگس هایی با ژنوتیپ 3A+X به دست آورد که در آن نسبت تعداد کروموزوم های جنسی به تعداد اتوزوم ها 1/3 است، یعنی. حتی کمتر از مردان عادی. از چنین زیگوت ها، ابر نرها رشد کردند.

21. مطالعات جنین زایی کلاسیک دو قانون برای تعیین جنسیت در پستانداران ایجاد کرده است. اولین مورد در دهه 1960 توسط آلفرد جوست بر اساس آزمایش هایی در مورد حذف پایه غدد جنسی آینده (برآمدگی گناد) از جنین های اولیه خرگوش فرموله شد: حذف برجستگی ها قبل از تشکیل گناد منجر به توسعه همه جنین ها به عنوان ماده پیشنهاد شده است که غدد جنسی مردانه هورمون مؤثر تستوسترون را ترشح می‌کنند که مسئول مردانه شدن جنین‌ها است، و وجود دومین هورمون ضد مولر (MIS) برای کنترل مستقیم چنین دگرگونی‌های تشریحی پیش‌بینی شده است. نتایج مشاهدات در قالب یک قانون فرموله شد: تخصص غدد جنسی در حال رشد در بیضه یا تخمدان، تمایز جنسی بعدی جنین را تعیین می کند.

قبل از سال 1959، فرض بر این بود که تعداد کروموزوم های X است مهمترین عاملکنترل رابطه جنسی در پستانداران با این حال، کشف موجوداتی با یک کروموزوم X منفرد که به عنوان ماده رشد کردند، و افراد با یک کروموزوم Y و چندین کروموزوم X که به عنوان مذکر رشد کردند، این ایده‌ها را کنار گذاشت. قانون دوم تعیین جنسیت در پستانداران فرموله شد: کروموزوم Y حامل اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای تعیین جنسیت در نرها است.

ترکیبی از دو قانون فوق گاهی اوقات اصل رشد نامیده می شود: جنسیت کروموزومی، همراه با وجود یا عدم وجود کروموزوم Y، تعیین کننده تمایز گناد جنینی است که به نوبه خود جنسیت فنوتیپی ارگانیسم را کنترل می کند. این مکانیسم تعیین جنسیت ژنتیکی (GSD) نامیده می شود و بر اساس نقش کنترل کننده عوامل محیطی (ESD) یا نسبت کروموزوم های جنسی و اتوزوم ها (CSD) در تضاد است.

بدن بار (کروماتین جنسیتی X) یک کروموزوم X غیرفعال است که به یک ساختار متراکم (هتروکروماتیک) چین خورده است که در هسته های بین فازی سلول های جسمی پستانداران جفت ماده از جمله انسان مشاهده می شود. به خوبی با رنگ های اصلی رنگ می کند.

از دو کروموزوم X ژنوم، یکی در ابتدای آن است رشد جنینیرا می توان غیر فعال کرد، انتخاب به صورت تصادفی انجام می شود. در موش، سلول های غشای ژرمینال استثنا هستند، همچنین از بافت جنین تشکیل شده اند، که در آن منحصراً کروموزوم X پدری غیرفعال می شود.

بنابراین، در یک پستاندار ماده که برای هر صفت تعیین شده توسط ژن کروموزوم X هتروزیگوت است، سلول های مختلفآلل های مختلف این ژن کار می کنند (Mozaicism). یک نمونه قابل مشاهده کلاسیک از چنین موزاییکی، رنگ آمیزی گربه های لاک پشتی است - در نیمی از سلول ها کروموزوم X با "قرمز" فعال است و در نیمی - با آلل "سیاه" ژنی که در تشکیل ملانین نقش دارد. گربه های لاک پشتی بسیار نادر هستند و دارای دو کروموزوم X (آنئوپلوئیدی) هستند.

در انسان ها و حیوانات مبتلا به آنیوپلوئیدی، داشتن 3 یا بیشتر کروموزوم X در ژنوم (به عنوان مثال، سندرم کلاین فلتر را ببینید)، تعداد اجسام بار در هسته یک سلول سوماتیک در واحد تعداد کمترکروموزوم X

22 .ارث مرتبط با جنسیت- توارث یک ژن واقع در کروموزوم های جنسی. وراثت صفاتی که فقط در افراد یک جنس ظاهر می شوند، اما توسط ژن های واقع در کروموزوم های جنسی تعیین نمی شوند، وراثت محدود جنسی نامیده می شود.

وراثت وابسته به X در موردی که جنس مذکر هتروگامتیک است و با وجود کروموزوم Y (XY) مشخص می شود، وراثت ژن ها است و ماده ها همگام هستند و دو کروموزوم X (XX) دارند. همه پستانداران (از جمله انسان)، اکثر حشرات و خزندگان دارای این نوع ارث هستند.

وراثت وابسته به Z در موردی که جنس ماده هتروگامتیک است و با وجود کروموزوم W (ZW) مشخص می شود، وراثت ژن ها است و مردان همگام هستند و دو کروموزوم Z (ZZ) دارند. همه نمایندگان کلاس پرندگان دارای این نوع ارث هستند.

اگر آلل یک ژن وابسته به جنس واقع در کروموزوم X یا کروموزوم Z مغلوب باشد، صفت تعیین شده توسط این ژن در همه افراد از جنس هتروگامتیک که این آلل را همراه با کروموزوم جنسی دریافت کرده اند و در افراد هموزیگوت آشکار می شود. برای این آلل جنس همگامتیک. این با این واقعیت توضیح داده می شود که کروموزوم جنسی دوم (Y یا W) در جنس هتروگامتیک، حامل آلل برای اکثر یا همه ژن های موجود در کروموزوم جفتی نیست.

افراد از جنس هتروگامتیک اغلب این ویژگی را دارند. بنابراین، بیماری هایی که توسط آلل های مغلوب ژن های وابسته به جنس ایجاد می شوند، در مردان بسیار شایع تر است و زنان اغلب ناقل چنین آلل هایی هستند.

توارث صفات محدود جنسی- وراثت صفاتی که توسط ژن‌های موضعی در اتوزوم‌ها کنترل می‌شود، اما از نظر فنوتیپی منحصراً یا عمدتاً در یک جنس ادامه می‌یابد، وراثت محدود به جنسیت نامیده می‌شود، برای مثال، تفاوت‌های جنسیتی در اندازه، رنگ‌های روشن‌تر در نرها، خارهای خروس. ، صفات تولید شیر در گاو، مادیان، تولید تخم مرغ در جوجه ها.

مشکل تنظیم جنسیتی ناشی از نیاز به افزایش تولید دام به دلیل تولید ترجیحی افراد یک جنس است که تولید شیر، گوشت، پشم، تخم مرغ و غیره را بیشتر می کند. به عنوان مثال، در پرورش گاو شیری، تولد تلیسه ها مطلوب تر است، و در پرورش گاو گوشتی، گاو نر مطلوب تر است، زیرا آنها سریعتر رشد می کنند. به دست آوردن فرزندان نر از گاوها و گاوهای نر با ارزش برای تکثیر سریعتر ژنوتیپ‌هایشان، مصلحت‌تر است. در مرغداری تخم مرغ، تولید جوجه از نظر اقتصادی سود بیشتری دارد.

در ارتباط با این نیازهای عملی، محققان نه تنها تلاش می‌کنند تا مکانیسم‌های توزیع جنسی را درک کنند، بلکه به بررسی احتمالات تنظیم مصنوعی جنسی نیز می‌پردازند. آزمایشاتی بر روی آنرووژنز کرم ابریشم انجام شد. با توجه به این واقعیت که کرم‌های ابریشم نر پیله‌های بزرگ‌تری حاوی 25 تا 30 درصد ابریشم بیشتر از پیله‌های کاترپیلار ماده تولید می‌کنند، دانشمندان شوروی توانستند با استفاده از پارتنوژنز (توسعه ارگانیسم بدون لقاح) یک فرد نر را به طور مصنوعی ایجاد کنند. تخم‌های کرم ابریشم بارور نشده در معرض ابریشم حرارتی قرار گرفتند و با اشعه ایکس تابش شدند و در نتیجه هسته‌های آن‌ها بدون آسیب رساندن به سیتوپلاسم از بین رفت. زیگوت از ادغام هسته های دو اسپرمی که به تخمک نفوذ کرده بودند تشکیل شد. افرادی که از آن رشد کردند فقط ویژگی های گونه پدری داشتند. همینطور برای تعریف اولیهبرای رابطه جنسی جوجه ها از رنگ آمیزی وابسته به جنس استفاده شد.

ویژگی های جنسی. ژن های این صفات در اتوزوم ها وجود دارند و می توانند در هر دو جنس بیان شوند، اما نوع وراثت (غیرغالب یا غالب) به جنسیت بستگی دارد. به عنوان مثال، علامتی که به جنسیت فرد بستگی دارد طاسی است. آللی که مسئول طاسی جزئی در مردان است غالب است و بر این اساس، این صفت زمانی خود را نشان می دهد که یک نسخه از آن وجود داشته باشد. در زنان فنوتیپی، تظاهر این ویژگی مستلزم وجود دو نسخه از آلل در ژنوتیپ است، یعنی. همان آلل مغلوب رفتار می کند. بیان ژن ها برای صفات وابسته به جنس توسط وضعیت هورمونی و در نتیجه هتروزیگوت ها تعیین می شود. جنسیت های مختلففنوتیپ های مختلفی دارند. ویژگی های شاخدار بودن و گرده داری در گوسفندان به طور مشابه به ارث می رسد.

لازم به ذکر است که اکثر ژن هایی که مشخصه فنوتیپ یک جنس معین را تعیین می کنند در کروموزوم های جنسی قرار ندارند، بلکه در اتوزوم ها قرار دارند. ویژگی هایی که آنها ایجاد می کنند (ویژگی های جنسی اولیه و ثانویه) ویژگی هایی هستند که توسط مقاله محدود شده یا وابسته به آن هستند. تظاهرات آنها با تعادل مناسب هورمون های جنسی مردانه و زنانه کنترل می شود.

تفاوت های فنوتیپی بین افراد با جنس های مختلف توسط ژنوتیپ تعیین می شود. ژن ها روی کروموزوم ها قرار دارند. مجموعه دیپلوئیدی از کروموزوم ها، کاریوتایپ نامیده می شود. 23 جفت (46) کروموزوم در کاریوتیپ زن و مرد وجود دارد. 22 جفت کروموزوم یکسان هستند که به آنها اتوزوم می گویند. جفت 23 کروموزوم کروموزوم های جنسی هستند. کاریوتایپ ماده دارای کروموزوم های جنسی یکسان است - XX. که در بدن مردانهکروموزوم های جنسی - XY. کروموزوم Y کوچک است و ژن های کمی دارد. جنسیت به عنوان یک ویژگی مندلی به ارث می رسد. ترکیب کروموزوم های جنسی در زیگوت جنسیت ارگانیسم آینده را تعیین می کند. هنگامی که سلول های زاینده در نتیجه میوز بالغ می شوند، گامت ها مجموعه هاپلوئیدی از کروموزوم ها را دریافت می کنند. هر تخمک حاوی 22 اتوزوم + یک کروموزوم X است. ارگانیسمی که گامت های یکسانی در کروموزوم جنسی تولید می کند همگامتیک نامیده می شود.

اسپرم دو نوع گامت تولید می کند: نیمی از آنها دارای 22 اتوزوم + کروموزوم X و نیمی دارای 22 اتوزوم + هستند. کروموزوم جنسی Y. ارگانیسمی که گامت های مختلفی تولید می کند هتروگامتیک نامیده می شود. جنسیت جنین در لحظه لقاح مشخص می شود و بستگی به این دارد که کدام اسپرم تخمک داده شده را بارور می کند. اگر یک تخمک توسط اسپرم دارای کروموزوم X بارور شود، رشد می کند بدن زن، اگر کروموزوم Y مذکر باشد. از نظر تئوری، احتمال داشتن پسر و دختر 1:1 یا 50%:50% است. با این حال، پسران بیشتری به دنیا می آیند، اما ... بدن مرد فقط یک کروموزوم X دارد و همه ژن ها (غالب و مغلوب) اثرات خود را اعمال می کنند، پس بدن مرد کمتر زنده می ماند.

این تعیین جنسیت برای انسان و پستانداران معمولی است.

برخی از حشرات (ملخ، سوسک) کروموزوم Y ندارند. مرد دارای یک کروموزوم X و ماده دارای دو کروموزوم XX است. در زنبورها، ماده ها دارای 2n کروموزوم (32 کروموزوم) و نرها دارای n (16) کروموزوم هستند. ماده ها از تخم های بارور شده و نرها از تخم های بارور نشده رشد می کنند. در پرندگان و پروانه ها، ماده ها هتروگامی هستند و دارای کروموزوم های جنسی ZW هستند، در حالی که نرها همگامی هستند و دارای کروموزوم های جنسی ZZ هستند.

در برخی از موجودات، جنسیت به عوامل محیطی بستگی دارد. برای مثال لاروهای کرم دریایی Bonnellia غیرجنسی هستند. اگر لارو روی لوب دهان ماده بیفتد، نرهای میکروسکوپی از آن رشد می کنند و بالعکس، اگر لارو با ماده تماس نداشته باشد، ماده ها از لارو تشکیل می شوند.

در زنان، در سلول های سوماتیک، علاوه بر اتوزوم ها، دو کروموزوم جنسی XX نیز وجود دارد. یکی از آنها آشکار می شود، که یک توده کروماتین را تشکیل می دهد، که در هسته های اینترفاز هنگام درمان با رنگ قابل توجه است. این بدنه ایکس کروماتین یا بار است. این کروموزوم پیچ خورده و غیر فعال است. کروموزوم دوم فعال باقی می ماند. سلول های موجودات نر و ماده حاوی یک کروموزوم X فعال هستند.

بدن بار در سلول های مردانه تشخیص داده نمی شود. اگر کروموزوم ها در طول میوز از هم جدا نشوند، دو کروموزوم XX در یک تخمک قرار می گیرند. هنگامی که چنین تخمکی توسط یک اسپرم بارور می شود، زیگوت خواهد داشت تعداد بزرگترکروموزوم ها سلول های حاوی بیش از دو کروموزوم X دارای اجسام بار بیشتری هستند زیرا فقط یک کروموزوم X همیشه فعال است.

به عنوان مثال، XXX (تریزومی در کروموزوم X) با توجه به فنوتیپ یک دختر است. او دو بدن بار در هسته سلول های جسمی خود دارد (علائم در سوال 27).

XXY - سندرم کلاین فلتر - از نظر فنوتیپی مرد. او بدن بار را نشان می دهد (علائم در سوال 27).

XO - مونوزومی در کروموزوم X - سندرم Shereshevsky-Turner. این یک دختر است، بدن بار وجود ندارد (علائم در سوال 27).

YO قابل دوام نیست.

صفاتی که ژن‌های آن‌ها روی کروموزوم‌های جنسی قرار دارند، به صورت وابسته به جنس به ارث می‌رسند. وراثت صفاتی که ژن‌های آنها روی کروموزوم‌های X و Y قرار دارند، وراثت وابسته به جنس نامیده می‌شود. توزیع ژن ها در فرزندان باید با توزیع کروموزوم های جنسی در میوز و ترکیب آنها در طول لقاح مطابقت داشته باشد.

کروموزوم Y حاوی ژن هایی است که رشد جنس مذکر را تعیین می کند که برای تمایز بیضه ها ضروری است. در کروموزوم X چنین ژنی وجود ندارد، اما ژن های بسیار دیگری نیز وجود دارد. کروموزوم Y بسیار کوچک است و بسیاری از ژن‌هایی را که در کروموزوم X یافت می‌شوند، ندارد.

در جنس هتروگامتیک (مذکر)، بیشتر ژن‌های موضعی روی کروموزوم X در حالت همی‌زیگوت هستند، یعنی. جفت آللی ندارند. در موجودات نر، هر ژن مغلوب که در یکی از مناطق غیر همولوگ کروموزوم X قرار گرفته باشد، خود را در فنوتیپ نشان می دهد.

کروموزوم Y حاوی تعدادی ژن همولوگ با ژن های کروموزوم X است، به عنوان مثال، ژن های دیاتز خونریزی دهنده، کوررنگی عمومی و غیره.

در انسان، صفات مغلوب مرتبط با جنس شناخته شده است، مانند هموفیلی، کوررنگی، دیستروفی عضلانیو غیره.

زنان دو کروموزوم XX دارند. یک صفت مغلوب در صورتی ظاهر می شود که ژن های مسئول آن روی دو کروموزوم X قرار گیرند. اگر ارگانیسم برای این ژن ها هتروزیگوت باشد، این صفت ظاهر نمی شود. بدن مرد دارای یک کروموزوم X است. اگر حاوی ژن H یا h باشد، این ژن‌ها قطعا اثر خود را نشان می‌دهند، زیرا کروموزوم Y حامل این ژن‌ها نیست.

یک زن می تواند برای ژن های واقع در کروموزوم X هموزیگوت یا هتروزیگوت باشد، اما ژن های مغلوب فقط در حالت هموزیگوت ظاهر می شوند.

اگر ژن ها روی کروموزوم Y قرار داشته باشند (ارثه هولندی)، ویژگی های تعیین شده توسط آنها از پدر به پسر منتقل می شود. به عنوان مثال، موهای زائد گوش به این صورت به ارث می رسد. کروموزوم Y در انسان تمایز بیضه ها را کنترل می کند. مردان دارای یک کروموزوم X هستند. تمام ژن های موجود در آن، از جمله ژن های مغلوب، در فنوتیپ ظاهر می شوند. این یکی از دلایل افزایش مرگ و میر مردان در مقایسه با زنان است.

ویژگی هایی که در جنس های مختلف به طور متفاوت ظاهر می شوند یا صفاتی که در یک جنس ظاهر می شوند، محدودیت جنسی نامیده می شوند.

این ویژگی‌ها را می‌توان توسط ژن‌هایی که هم روی اتوزوم‌ها و هم روی کروموزوم‌های جنسی قرار دارند تعیین کرد، اما امکان رشد آنها به جنسیت ارگانیسم بستگی دارد. به عنوان مثال، صدای باریتون و باس تنها برای مردان مشخص است.

تجلی صفات محدود جنسیتی با اجرای ژنوتیپ در محیط کل ارگانیسم همراه است. ژن‌های مسئول ایجاد ویژگی‌های جنسی ثانویه معمولاً فقط در یکی از جنس‌ها وجود دارند، اما «ساکت» هستند. فعالیت عملکردیتعدادی از ژن ها فعالیت هورمونی بدن را تعیین می کنند. به عنوان مثال، گاو نر دارای ژن هایی است که تولید شیر و ویژگی های با کیفیت(محتوای چربی، محتوای پروتئین و غیره)، اما در گاو نر آنها "ساکت" هستند و فقط در گاوها عمل می کنند. توانایی بالقوه گاو نر برای تولید نتاج با شیر بالا، او را به یک تولیدکننده گله شیری با ارزش تبدیل می کند.

ژن هایی که میزان بیان آنها بر اساس سطح هورمون های جنسی تعیین می شود، ژن های وابسته به جنسی نامیده می شوند. این ژن ها نه تنها بر روی کروموزوم های جنسی، بلکه در هر اتوزومی نیز وجود دارند.

به عنوان مثال، ژنی که مشخص کننده طاسی مردانه است، در اتوزوم قرار دارد و تظاهرات آن به هورمون های جنسی مردانه بستگی دارد. در مردان، این ژن به عنوان غالب و در زنان به عنوان مغلوب عمل می کند. اگر در زنان این ژن در حالت هتروزیگوت باشد، این صفت ظاهر نمی شود. حتی در حالت هموزیگوت، این ویژگی در زنان کمتر از مردان مشخص است.

ژنتیک جنسی

مشکل جنسیت یعنی مسئله مکانیسم‌هایی که رشد افراد زن و مرد را تعیین می‌کنند، یکی از مهم‌ترین مسائل است و هنوز به طور کامل حل نشده است.

جنسیت فرد مجموعه ای از ژنتیکی، مورفولوژیکی و ویژگی های فیزیولوژیکیفراهم آوردن تولید مثل جنسیارگانیسم ها

به خوبی شناخته شده است که موجودات می توانند باشنددوجنس گرا (هرمافرودیت ها) یادوپایه. در گیاهان هرمافرودیت و برخی از حیوانات هرمافرودیت، اندام های تناسلی ماده و نر و گامت ها ازاز نظر ژنتیکی یکسان استسلول های تحت تاثیر شرایط داخلی(در رابطه با سلول های فردی می توان آنها را خارجی در نظر گرفت). مکانیسم جابجایی سلول ها برای ایجاد در یک مورد ماده، در مورد دیگر مرد اندام های تولید مثلبه طور کامل فاش نشده است.

در حالی که مکانیسم های تعیین جنسیت در حیوانات و گیاهان دوپایه به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. بیایید به آنها نگاه کنیم.

جنسیت یک فرد از یک ارگانیسم دوپایه را می توان با مکانیسم های ژنتیکی یا تحت تأثیر تعیین کرد شرایط خارجیمحیط.

مکانیسم های کروموزومی تعیین جنسیت

همه موجودات، از جمله موجودات دوپایه، ژنتیکی هستنددوجنس گرا (دوجنسی)، زیرا زیگوت های آنها اطلاعات ژنتیکی را دریافت می کنند که به طور بالقوه امکان ایجاد ویژگی های نر و ماده را فراهم می کند. با این حالمکانیسم های کروموزومی خاصاطمینان از انتقال ژن های ماده به نیمی از فرزندان و ژن های نر به نیمی دیگر. و دو تا از این مکانیسم ها وجود دارد:

در حالت اول، وجود یا عدم وجود یکی از کروموزوم های جنسی نقش فعالی دارد.

در مورد دوم، تعادل خاصی بین اتوزوم ها و کروموزوم های جنسی وجود دارد.

حالا بیایید آنها را بهتر بشناسیم. و بیایید شروع کنیم مقررات عمومی. اتوزوم ها و کروموزوم های جنسی چیست؟

مشخص شد که در حیوانات، افراد نر هستند و زندر مجموعه کروموزوم ها متفاوت است. ماده ها اغلب تمام کروموزوم های خود را جفت دارند، در حالی که مردان دارای دو کروموزوم هترومورفیک هستند که یکی از آنها مشابه کروموزوم ماده است.

کروموزوم هایی که نر و ماده را متمایز می کنند نامیده می شوندکروموزوم های جنسی. آنهایی که در یکی از دو جنس جفت شوند نامیده می شوندکروموزوم X . کروموزوم جنسی جفت نشده که فقط در افراد یک جنس وجود دارد و در جنس دیگر وجود ندارد، نامیده شد.کروموزوم Y . کروموزوم هایی که جنس نر و ماده در آنها تفاوتی ندارند نامیده می شونداتوزوم ها

مطالعه کروموزوم های جنسی نشان داد که آنها نه تنها از نظر ژنتیکی، بلکه از نظر سیتولوژیکی نیز با اتوزوم ها تفاوت دارند. کروموزوم های جنسی غنی از هتروکروماتین هستند. تکثیر آنها به صورت ناهمزمان با اتوزوم ها اتفاق می افتد. در میوز آنها اغلب به شدت پیچ خورده هستند. و کروموزوم های جنسی X و Y فقط تا حدی مزدوج یا مزدوج نشوید که فقط همسانی را نشان می دهد مناطق فردی. در مورد مورفولوژی: Y - کروموزوم اغلب بسیار کوچکتر است، یک بازو کوتاهتر است و ممکن است اصلاً بیان نشود.

حالا بیایید به خود مکانیسم ها نگاه کنیم.

اغلب، جنسیت با وجود یا عدم حضور در ژنوتیپ تعیین می شودکروموزوم هترومورفیک Y *(یا W ). با این نوع تعیین جنسیت Y -کروموزوم فعال است و بازی می کند نقش حیاتیدر تجلی ویژگی های جنسیتی. ژن S روی بازوی کوتاه کروموزوم Y قرار دارد و پروتئینی را رمزگذاری می کند که بدن را از آن جابجا می کند مسیر زنانرشد در مرد این پروتئین تنظیمی به طور معمول با هورمون تستوسترون یک کمپلکس تشکیل می دهد و در نتیجه عملکرد تعدادی از ژن های ساختاری مسئول ایجاد ویژگی های جنسی ثانویه مردانه را تحریک می کند. ژن جهش یافته پروتئینی تولید می کند که با تستوسترون واکنش نشان نمی دهد و در نتیجه تمایز فرد به عنوان یک مرد مختل می شود.

زیرا در اکثر مواردبه طور خاص در زنان کروموزوم های X در نتیجه میوز جفت می شوند، آنها تخم های یکسانی را تشکیل می دهند که هر کدام یک کروموزوم X دارند. جنسی که گامت های یکسانی را در رابطه با کروموزوم های جنسی تولید می کند نامیده می شودهمگامی ، گامت های مختلفهتروگامتیک

بنابراین، در انسان، جنس مذکر هتروگامتیک است. نوع مشابهی از تعیین جنسیت در همه پستانداران، حشرات دوپتران و برخی از ماهی ها یافت می شود.

ناهمسانی همیشه به طور دقیق ذاتی نیست نر. مثلاً در پرندگان، برخی از ماهی ها و پروانه ها، جنس هتروگامتیک ماده و جنس همگامتیک نر است. در این مورد، کروموزوم‌های جنسی زوجی معمولاً با حرف مشخص می‌شوندز ، هتروکروموزومدبلیو . آنها دو نوع تخم دارند c Z- و W - کروموزوم ها و اسپرم ها فقط حامل هستندکروموزوم Z.

این برای اکثر موجودات صادق است.

اما K. Bridges در سال 1921 نشان داد که در برخی ارگانیسم ها، به ویژه مگس سرکه، جنسیت با نسبت (تعادل) تعداد کروموزوم های جنسی و اتوزوم ها تعیین می شود. نظریه کی بریجز نامیده شدنظریه تعادل تعیین جنسیت

به عنوان مثال، اگر مگس ها دارای ژنوتیپ 2A:2X (مجموعه هاپلوئید از اتوزوم ها و دو کروموزوم X) باشند، به طوری که در هر مجموعه هاپلوئید از اتوزوم ها یک کروموزوم X وجود داشته باشد، آنگاه یک ماده است. اگر این نسبت در زیگوت 0.5 (1X:2A) باشد، یک نر رشد می کند. با یک نسبت متوسط ​​(2X:3A = 0.67 - ارگانیسم های تریپلوئیدی مشاهده می شوند که به جای دو کروموزوم، سه مجموعه کروموزوم را حمل می کنند)افراد اینترسکس پرواز با فنوتیپ میانی چیزی بین نر و ماده. با نسبت 3X:2A=1.5، سوپرماده ها به دست می آیند. بریج همچنین مگس هایی با ژنوتیپ 3A:X به دست آورد که در آن نسبت تعداد کروموزوم های جنسی به تعداد اتوزوم ها 1/3 است، یعنی. حتی کمتر از مردان عادی. از چنین زیگوت ها، ابر نرها رشد کردند. سوپر ماده ها و سوپرمادرها زود می میرند. طبق فرض بریجز، کروموزوم Y در مگس سرکه در واقع نقشی در تعیین جنسیت ندارد (اکنون مشخص شده است که در Y -کروموزوم مگس دارای ژنی است که تعیین می کندباروری مردان).

بنابراین، در واقع نشان داده شده است که رشد جنسیت در مگس سرکه به نسبت پروتئین های کدگذاری شده توسط اتوزوم ها و کروموزوم های X بستگی دارد. ژن‌هایی که این پروتئین‌های تعیین‌کننده جنسیت را کد می‌کنند در اتوزوم‌ها و کروموزوم X یافت شده‌اند.

بنابراین، مکانیسم کروموزومی تعیین جنسیت به دو نوع اصلی (ویژگی گیاهان و حیوانات) تقسیم می شود:

1. نقش فعالی در تعیین جنسیت داردکروموزوم Y؛

2. جنسیت با تعادل اتوزوم ها و کروموزوم های X تعیین می شود، در حالی که Y -کروموزوم عملا بی اثر است.

برخی از حیوانات (زنبورها، مورچه ها، زنبورها) دارند نوع خاصتعیین جنسیت نامیده می شودهاپلو دیپلوئید. این حشرات کروموزوم جنسی ندارند. ماده‌ها از تخم‌های بارور شده رشد می‌کنند و دیپلوئید هستند، در حالی که نرها از تخم‌های بارور نشده رشد می‌کنند و هاپلوئید هستند. در طول اسپرماتوژنز، تعداد کروموزوم ها کاهش نمی یابد

نقش شرایط محیطی در تعیین جنسیت

نقش شرایط محیطی در تعیین جنسیت باید به طور خاص در نظر گرفته شود. در بیشتر موجودات دوپایه شناخته شده، شرایط محیطی جنسیت فرد را کنترل نمی کند. جنسیت فقط با یک مکانیسم ژنتیکی تعیین می شود.

در چند حیوان محیط خارجیجنسیت فرد را تعیین می کند. که در در موارد نادردر گونه‌های دوپایه، زیگوت‌های بالقوه دوجنسی تحت تأثیر شرایط خارجی به ماده یا نر تبدیل می‌شوند. به عنوان مثال، در کرم حلقوی دریایی Bonellia، لارو که روی پروبوسیس یک ماده می نشیند، به نر و در کف دریا به ماده تبدیل می شود. گیاه Arisaema japonica دارای غده های بزرگ و غنی است مواد مغذیگیاهان با گل های ماده و از غده های کوچک با گل های نر رشد می کنند. تعیین جنسیت تحت تأثیر شرایط خارجی را فنوتیپی یا اصلاح می گویند. به عنوان مثال، در حیوانات تخم‌زا، دما تأثیر قابل‌توجهی بر جنسیت فرزندان آینده دارد. محیط. در 300 درجه سانتیگراد ماده ها، در 320 درجه سانتیگراد - نرها و ماده ها، در 330 درجه سانتیگراد - نرها رشد می کنند.

از نظر تکاملی، این روش احتمالاً ابتدایی ترین روش در حیوانات دوپایه و باستانی ترین است.

به طور خلاصه، می توان گفت که در تمام سطوح سازماندهی طبیعت زنده، موجودات از نظر ژنتیکی دوجنسه هستند، یعنی. دو امکان رشد دارند و تعیین جنسیت نتیجه تعادل ژنی است که مکانیسم حفظ آن ممکن است متفاوت باشد. رایج ترین سیستم خود تنظیمی کروموزوم های جنسی است.

به ارث بردن صفات مرتبط با جنسیت

در Y - هر دو کروموزوم X دارای مناطق همولوگ و غیر همولوگ هستند.

در واقع آنها در مناطق همولوگ قرار دارند ژن های آللی. وراثت این ژن ها فقط اندکی با وراثت ژن های اتوزومی متفاوت است.

و مناطق غیر همولوگ وجود دارد. ژن های واقع در این نواحی ویژگی های وراثتی خاص خود را دارند.

اگر ژن‌ها در کروموزوم Y جفت نشده یک مرد هتروگامتیک قرار داشته باشند، صفاتی که ایجاد می‌کنند فقط توسط پسران به ارث می‌رسند، و زمانی که ژن‌ها در آن‌ها موضعی شوند.دبلیو -کروموزوم یک ماده هتروگامتیک فقط توسط دختران. صفاتی که از این طریق به ارث می رسند نامیده می شوندهلندریک. این نوع ارث در برخی از گونه های ماهی و حشرات یافت می شود.

ژن هایی وجود دارند که همولوگ ندارند Y -کروموزوم آنها ویژگی های ارثی خاص خود را دارند.در مگس مگس سرکه، ژنی که رنگ قرمز یا سفید چشم را تعیین می کند، روی کروموزوم X قرار دارد. آلل غالب رنگ قرمز و سفید مغلوب را تعیین می کند. اگر صلیب های متقابل انجام دهید، می توانید دریافت کنید نتایج متفاوت:

الف) یک ماده با چشمان قرمز تلاقی داده شد و یک نر با چشمان اول یکنواخت بود، زمانی که افراد نسل اول با یکدیگر تلاقی کردند، یک شکاف در نسل دوم مشاهده شد، ماده ها قرمز بودند. -چشم، نرها چشم سفید و چشم قرمز بودند.

ب) در نسل اول یک ماده چشم سفید با یک نر چشم قرمز تلاقی کرد، یک شکاف 1:1 مشاهده شد که فقط نرها چشم سفید داشتند و همه ماده ها چشم قرمز بودند. دختران ویژگی های پدر را به ارث می برند و پسران ویژگی های مادر خود را به ارث می برند.

این نوع انتقال شخصیت نامیده می شودضربدری یا ضربدری.

در نسل دوم، از تلاقی افراد اول، تقسیم 1:1 بر اساس صفت، هم در بین ماده ها و هم در بین نرها به دست آمد.

اغلب، ژن های واقع در کروموزوم X، به عنوان یک قاعده، آلل ندارند Y -کروموزوم در نتیجه، ژن های مغلوب روی کروموزوم X می توانند خود را در آن نشان دهند مفرد. وجود تنها یک آلل و در یک عدد در ارگانیسم دیپلوئید نامیده می شودحالت همی زیگوتیا همی زیگوت

ارث وابسته به جنسیت

این نوع توارث با کروموزوم های X یا Y مرتبط نیست، بلکه به ترکیب آنها بستگی دارد که جنسیت ارگانیسم را تعیین می کند. تظاهر غالب یا مغلوب بودن برخی از ژن های اتوزومی ممکن است به جنسیت ارگانیسم بستگی داشته باشد. به عنوان مثال، برخی از صفات ممکن است در مردان غالب و در زنان مغلوب باشد و یا برعکس.

به عنوان مثال، در گوسفند، ژن P باعث ایجاد شاخدار می شود آیا می توان از تقاطع یک گوسفند شاخدار با یک گوسفند نظرسنجی یک قوچ انتظار داشت؟

راه حل:

گوسفند شاخدار است (یک صفت مغلوب برای ماده ها)، بنابراین ژنوتیپ آن xxP "P" است. قوچ مورد نظر است (یک صفت مغلوب برای نرها) که به این معنی است که ژنوتیپ آن xyRR است.

طرح عبور:

P ♀xxP"P" × ♂xyPP

قوچ شاخدار

گامت xP" xP yP

F1 ♀xxP"P ♂xyP"P

قوچ شاخدار گوسفند رای گیری

فرزندان 50% گوسفند و 50% قوچ شاخدار خواهند بود

ویژگی محدود جنسی- صفتی که توسط ژن های موجود در ژنوتیپ هر دو جنس ایجاد می شود، اما فقط در افراد یک جنس ظاهر می شود.

برخی از ژن ها ممکن است روی کروموزوم های جنسی قرار نگیرند، اما تظاهرات آنها به جنسیت فرد بستگی دارد: در یک جنس این ویژگی ظاهر می شود، در جنس دیگر این ویژگی ظاهر نمی شود. چنین صفاتی را صفات محدود جنسی می نامند. به عنوان مثال، وجود شاخ در گوزن (نرها شاخدار و ماده ها بدون شاخ هستند) یا تولید تخم پرندگان که فقط در ماده ها اتفاق می افتد، می شود. به طور معمول، تظاهر یک ویژگی محدود جنسی به وضعیت هورمونی بدن، در درجه اول به نسبت هورمون های جنسی بستگی دارد.

و چند واقعیت جالب

اختلال در توزیع کروموزوم ها:

در طی تقسیم میوز، تفکیک نادرست کروموزوم های جنسی امکان پذیر است. سپس می توانیم متفاوت را مشاهده کنیم بیماری های ارثی. سندرم کلاین فلتر XXY ، سندرم شریشفسکی-ترنر X0، تریزومی XXX.

توزیع کروموزوم ها نه تنها در میوز، بلکه در میتوز نیز می تواند مختل شود. در مگس میوه گاهی اوقات ظاهر مگس هایی مشاهده می شود که یک چشم آن سفید و دیگری قرمز است. به نظر می رسد که این مگس ها به طور متقارن توسط نیمه ماده و نر بدن نشان داده می شوند. این گونه مگس ها نامیده می شوندژیناندرومورف های دو طرفه. این افراد زمانی به وجود می آیند که یک کروموزوم X در طول اولین تقسیم زیگوت از بین می رود، که باید یک ماده را ایجاد کند.

از دست دادن کروموزوم ممکن است بیش از این اتفاق بیفتد مراحل پایانیتوسعه. سپس ظاهر می شوندموجودات موزاییکیکه در آن نواحی از بدن متشکل از سلول هایی با تعداد کروموزوم های نابرابر به نسبت های مختلف نمایش داده می شود.

و بیشتر. به نظر می رسد که فقط یک کروموزوم X می تواند در سلول های مختلف بدن زن کار کند: مادر یا پدر. دومی غیر فعال، مارپیچی می ماند و از طریق میکروسکوپ به شکل یک لکه تاریک قابل مشاهده است. بنابراین، بدن زن یک ارگانیسم موزاییک است. این واقعیت با پدیده جالبی مانند رنگ لاک پشتی گربه ها همراه است.

تمایز جنسی

فرآیند شکل گیری خصوصیات جنسی در انتوژنز که نامیده می شودتمایز جنسیتی

بعد از تعیین جنسیت می آید، یعنی. تفاوت های جنسی ایجاد می شود: سیستم تولید مثل، فیزیولوژیکی و مکانیسم های بیوشیمیایی، اطمینان از عبور.

از آنجایی که موجودات ژنتیکی هستنددوجنس گرا ، روند تمایز جنسی پیچیده است. ماهیت دوجنسی ارگانیسم، در اصل، به فرد اجازه می دهد تا جهت رشد خود را تغییر دهد، یعنی.تعریف مجدد جنسیت در انتوژنز.

غدد جنسی بی تفاوت ابتدایی در جنین حیوانات دارای ماهیت دوگانه هستند. آنها از یک لایه بیرونی تشکیل شده اندقشر که سلول های زایای زن در طی فرآیند تمایز و از لایه داخلی رشد می کنندمدولا ، که از آن گامت های نر ایجاد می شود.

در طی تمایز جنسی، یکی از لایه‌های غدد جنسی رشد می‌کند و دیگری سرکوب می‌شود. مطابق با این دگرگونی ها، مجاری تولید مثل نیز متمایز می شود که در افراد هر دو جنس نیز یکسان است.

سلول های ویژه غدد جنسی مردانه (سلول های لیدیگ) شروع به تولید هورمون های جنسی مردانه (آندروژن) می کنند. تحت تأثیر این آندروژن های جنینی، تشکیل اندام های تولید مثلی داخلی و اندام تناسلی خارجی مربوطه، مرد یا زن، آغاز می شود.

فرآیند تمایز جنسیت بیولوژیکی شامل چندین مرحله متوالی است: تخمگذاریجنسیت ژنتیکیدر طول لقاح (جنس کروموزومی XX یا XY)، ظاهرغدد جنسی (بیضه ها یا تخمدان ها) و بر این اساس،گامتتیک رابطه جنسی (اسپرم یا تخمک) در طول جنین زایی، تشکیلهورمونی رابطه جنسی تحت تأثیر هورمون های غدد جنسی (آندروژن یا استروژن)؛ تحت تأثیر هورمون ها جنسیت تولد مشخص می شود (مرد یا زن جسمی)

بنابراین، جنین دو پتانسیل اولیه، نه به طور خودکار، بلکه در نتیجه یک سری تمایزات متوالی، که هر کدام بر اساس قبلی است، به یک نر یا ماده تبدیل می شود، اما چیز جدیدی به ارمغان می آورد.هر مرحله از تمایز جنسی با مرحله خاصی مطابقت دارد دوره بحرانیزمانی که بدن به این تأثیرات حساس تر است. اگر دوره بحرانی به نحوی "از دست رفته" باشد، عواقب آن عمدتا غیر قابل برگشت است. در این مورد، به اصطلاح اصل آدام (افزودنی بودن تمایز مردانه) عمل می کند: در تمام مراحل بحرانی رشد، اگر بدن هیچ سیگنال یا دستور اضافی دریافت نکند، تمایز جنسی به طور خودکار مطابق با آن انجام می شود. نوع زن، برای ایجاد یک مرد در هر مرحله از رشد، لازم است چیزی "اضافه شود" که اصل زنانه را سرکوب کند.

اکثر مهره داران نر یا ماده به دنیا می آیند و جنس تعیین شده را از بدو تولد تا پایان روز حفظ می کنند. با این حال، استثناهایی برای این قاعده وجود دارد. نمایندگان تعدادی از گونه های ماهی می توانند به طور همزمان به دو شکل عمل کنند، هرمافرودیت باشند، یا جنسیت خود را در طول زندگی تغییر دهند، به طور متناوب شادی ها و فراز و نشیب های زن و ماده را تجربه کنند. سرنوشت مردانه. این پدیده که هرمافرودیتیسم متوالی نامیده می شود، اکنون برای بیش از 350 گونه ماهی شناخته شده است که بیشتر آنها در صخره های مرجانی زندگی می کنند. اینها نمایندگان خانواده wrasse (Labridae)، طوطی ماهی (Scaridae)، هامور (Serranidae)، pomacentridae (Pomacentridae) و برخی دیگر هستند. در بسیاری از آنها، تمام بچه ماهی هایی که از تخم ها بیرون می آیند ماده هستند. با رشد، بالغ می شوند، یک یا چند بار تخم می گذارند و سپس به نر تبدیل می شوند و دوباره در تولید مثل شرکت می کنند. این شکل از هرمافرودیتیسم متوالی، پروتوجنی نامیده می شود. با این حال، در برخی از گونه‌های طوطی‌ماهی* و راس، برخی از بچه ماهیان هنوز به صورت نر متولد می‌شوند. بر خلاف خواهران برادران آینده، آنها در تمام زندگی خود به جنسیت خود وفادار می مانند. درست است، در سن بالغتشخیص این نرهای اولیه ماهی از کسانی که جوانی خود را به عنوان نمایندگان جنس منصف گذرانده اند دشوار است. هر دو مرد اولیه و ثانویه در نیمه دوم زندگی خود نه تنها شبیه به هم به نظر می رسند، بلکه به همان موارد نیز پایبند هستند استراتژی زندگی، مناسب برای افراد مستقر و محترم. به سادگی هیچ "پیرزن" در ماهی های اولیه وجود ندارد!

طوطی‌ماهی‌ها و راس‌ها «پیرزن» ندارند و آمفیپریون‌ها یا دلقک‌ماهی‌ها (جنس Amphiprion) که برای بسیاری از فیلم‌ها یا عکس‌ها آشنا هستند و زندگی‌شان را در میان شاخک‌های شقایق‌های دریایی غول‌پیکر می‌گذرانند، «پیرمرد» ندارند. بچه ماهی های آنها نر به دنیا می آیند و تنها با افزایش سن به ماده تبدیل می شوند.

تا کنون ما تنها مواردی را در نظر گرفته ایم که ماهی ها پس از رسیدن، جنسیت خود را تغییر داده اند از یک سن خاصیا تحت تأثیر شرایط، سپس تا پایان روزگار خود در چهره ای جدید باقی می مانند. اما، همانطور که اخیراً کشف شد، گونه هایی نیز وجود دارند که قادر به تغییر جنسیت در هر دو جهت هستند. اینها به ویژه برخی از نمایندگان خانواده گوبی (Gobiidae) هستند. به عنوان مثال، در گونه هایی از جنس های Gobiodon و Paragobiodon، تغییرات مربوطه در سیستم تولید مثل چندین هفته طول می کشد. و در گوبی دیگر، Trimma okinawae، غدد جنسی به گونه ای طراحی شده اند که دارای بافت نر و ماده هستند. در هر زمان معین، فقط یک "نیم" کار می کند، اما "تغییر" تحت تأثیر هورمون های مناسب می تواند تنها در چند روز رخ دهد.

هرمافرودیتیسم در دنیای بی مهرگان پدیده ای بسیار شایع تر از مهره داران است. نمونه های زیادی (همان کرم خاکی) از کتاب های درسی مدرسه برای ما آشناست. اما دانشمندان به کشف بیشتر و بیشتر جنبه های این پدیده ادامه می دهند. به عنوان مثال، همانطور که اخیراً مشخص شده است، نمایندگان هولوتورین Polycheira rufescens از شاخه خارپوستان هرمافرودیت ثابت هستند.

*طبیعت استرالیا 2000/2001. ج 26. شماره 11

طبیعت. 2000. شماره 8

جنسیت یک فرد

جنسیت، در رابطه بدن انسان، مجموعه ای از زایشی، جسمی و ویژگی های اجتماعی، تعریف یک فرد به عنوان یک موجود مرد یا زن.

تقسیم افراد انسانی به مردان و زنان مستلزم انطباق کامل در هر فرد است:

ساختار تشریحیاندام تناسلی؛

نسبت بدن مرد و زن؛

هویت جنسیتی؛

جهت دهی کافی به میل جنسی و وجود کلیشه های مناسب از رفتار جنسی.

شکل گیری جنسیت از لحظه لقاح تا بلوغ ادامه می یابد، زمانی که شکل گیری جهت جذب کامل می شود و انتخاب شریک جنسی اتفاق می افتد. در زمان لقاح، جنسیت ژنتیکی (کروموزومی XX یا XY) تعیین می شود. در طول جنین زایی، جنسیت گناد (بیضه ها یا تخمدان ها) و بر این اساس، جنسیت گامتیک (اسپرم یا تخمک) ظاهر می شود. تحت تأثیر جنسیت هورمونی (آندروژن یا استروژن) جنسیت تولد (مرد یا زن جسمی) تشکیل می شود که در اسناد به صورت مدنی (پاسپورت مرد یا زن) ثبت می شود که متوسط ​​است و از بیولوژیکی به اجتماعی منتقل می شود. جنسیت اجتماعی خود تحت تأثیر تربیت است اوایل کودکیبه عنوان خودشناسی جنسیتی (خودآگاهی) ایجاد می شود و سپس در نوجوانی و نوجوانی نقش های جنسیتی و جهت گیری های جنسی بر روی آن لایه بندی می شود.

در موارد اختلالات رشد جنسی، جنسیت ژنتیکی و گناد ممکن است مطابقت نداشته باشند (شرایط بین جنسی). در موارد دیگر، غدد جنسی مردانه و زنانه ممکن است به طور همزمان وجود داشته باشند (دوجنسی یا هرمافرودیتیسم واقعی). همزیستی همزمان مرد و ویژگی های زنانهجنسیت جسمی، اگر جنسیت غدد جنسی واضح باشد، به عنوان هرمافرودیتیسم کاذب در نظر گرفته می شود.

هرمافرودیتیسم غیر طبیعی (آسیب شناختی) در تمام گروه های دنیای حیوانات، از جمله مهره داران عالی و انسان مشاهده می شود. این می تواند درست باشد (زمانی که یک فرد دارای غدد جنسی نر و ماده به طور همزمان یا غده پیچیده ای است که بخشی از آن به صورت تخمدان و بخشی به عنوان بیضه ساخته شده است) یا نادرست (به اصطلاح شبه هرمافرودیتیسم) دارای غدد جنسی یک جنس است و اندام تناسلی خارجی و خصوصیات جنسی ثانویه کاملاً یا تا حدی با ویژگی های جنس دیگر مطابقت دارد. پدیده‌های هرمافرودیتیسم کاذب شامل مردانگی زنان و زنانه بودن مردان است.

در تمام موارد اختلاف، جنس واقعی توسط گونه های بیولوژیکی اولیه آن مشخص می شود. با یکپارچگی کامل جنسیت بیولوژیکی، ممکن است با خودآگاهی جنسی مطابقت نداشته باشد، که پدیده ترنسکشوالیسم را تشکیل می دهد، که در آن مرد خود را زن می داند و برای تغییر جنسیت جراحی تلاش می کند. یا برعکس، یک زن برای مرد شدن تلاش می کند.

در انسان، عامل اصلی مؤثر بر تعیین جنسیت، وجود کروموزوم Y است. در صورت وجود، ارگانیسم نر است. حتی اگر سه یا چهار کروموزوم X در ژنوم وجود داشته باشد، اما حداقل یک کروموزوم Y نیز وجود داشته باشد، مرد از چنین زیگوتی رشد می کند. چرا کروموزوم Y چنین نقشی را ایفا می کند؟ نقش های مختلفدر مگس میوه و در انسان؟ واقعیت این است که مگس سرکه دارای ژن های بسیار کمی در کروموزوم Y است و این ژن هایی هستند که مسئول رشد اسپرم در یک مرد بالغ هستند. برعکس، در انسان، بازوی کوتاه کروموزوم Y حاوی ژن S است که نقش مهمی در تعیین جنسیت دارد. این پروتئین پروتئینی را رمزگذاری می کند که بدن را از مسیر رشد زن به مرد تغییر می دهد. این پروتئین تنظیمی به طور معمول با هورمون تستوسترون یک کمپلکس تشکیل می دهد و در نتیجه عملکرد تعدادی از ژن های ساختاری مسئول ایجاد ویژگی های جنسی ثانویه مردانه را تحریک می کند. ژن جهش یافته پروتئینی تولید می کند که با تستوسترون واکنش نشان نمی دهد و در نتیجه تمایز فرد به عنوان یک مرد مختل می شود. سندرم زنانه شدن بیضه ژنوتیپ فرد X رخ می دهد Y اما خصوصیات و رفتار جنسی ثانویه زنانه است.

این ژن تنظیم کننده در سایر پستانداران نیز نقش تعیین کننده ای دارد. هنگام استفاده از مهندسی ژنتیکژن S به سلول موش با ژنوتیپ ماده XX وارد شد، سپس از چنین سلولی یک موش نه تنها با نشانه های خارجیمرد، بلکه با رفتار مناسب.

اگر کروموزوم‌ها در طول فرآیند میوز به اشتباه از هم جدا شوند، گامت‌هایی می‌توانند تشکیل شوند که تعداد متفاوتی از کروموزوم‌های جنسی را حمل می‌کنند: XX یا 0. وقتی چنین گامت‌هایی با گامت‌های معمولی ادغام می‌شوند، ارگانیسم‌هایی با ناهنجاری‌های مختلف در ساختار و رفتار متولد می‌شوند.

کف- این مجموعه ای از ویژگی ها و خواص یک ارگانیسم است که مشارکت آن را در تولید مثل فرزندان و انتقال اطلاعات ارثی از طریق تشکیل گامت ها تضمین می کند.

نر و ماده در یک جفت کروموزوم تفاوت طبیعی دارند. آنها هتروکروموزوم (کروموزوم های جنسی) نامیده می شوند. جفت های باقی مانده AUTOSOMES هستند.

جنسی که کروموزوم های جنسی یکسان (XX) داشته باشد و گامت های مشابهی تولید کند، HOMOGAMETIC نامیده می شود. جنسیت با کروموزوم های جنسی متفاوت که دو نوع گامت تولید می کند HETEROGAMETIC نامیده می شود. جنس هتروگامتیک دو نوع است:

1. XO (بدون کروموزوم Y) - نوع پروتنور

2. XY – تایپ کنید لیگیوس

Heterogametic می تواند ماده (پرندگان، خزندگان، پروانه ها) و نر باشد.

تعیین جنسیت SINGAMIC در لحظه ادغام گامت ها در طول فرآیند لقاح اتفاق می افتد، که برای موجودات با جنس نر هتروگامتیک (انسان، حیوانات، بیشتر گیاهان) معمول است.

جنسیت فرزندان بستگی به این دارد که کدام اسپرم تخمک را بارور می کند:

تعیین جنسیت PROGAMIC در طول بلوغ تخمها در طی اووژنز، مشخصه موجودات با جنس ماده هتروگامتیک (پرندگان، خزندگان، پروانه ها) اتفاق می افتد. جنسیت فرزندان آینده به نوع تخمک بستگی دارد: اگر تخمک حاوی کروموزوم X باشد، پس از لقاح، اگر تخمک حاوی کروموزوم Y باشد، یک ماده از آن پس از لقاح ایجاد می شود.

تعیین جنسیت اپیگامیک است غیر کروموزومی و پس از لقاح در فرآیند رشد فردی ارگانیسم تحت تأثیر شرایط محیطی رخ می دهد، که برای ارگانیسم هایی که فاقد کروموزوم های جنسی و ژن های مسئول خصوصیات جنسی هستند، در سراسر ژنوتیپ (برخی از حیوانات، کرم دریایی) معمول است. بونلیا).

روش سیتوژنتیک برای تعیین جنسیت شامل مطالعه وجود کروماتین جنسی (اجسام بار) در سلول‌های سوماتیک غیرقابل تقسیم مخاط باکال (خراش دادن باکال) یا روی اسمیر خون در هسته‌های نوتروفیلوسیت‌ها ("طبل") است. فقط در زنان (به طور معمول) وجود دارد.

ارث مرتبط با جنسیت

صفات تعیین شده توسط ژن های واقع در کروموزوم های جنسی نامیده می شود علائم مرتبط با جنسیت. این پدیده توسط مورگان در مگس سرکه کشف شد.

در انسان، چندین ناهنجاری با کروموزوم Y مرتبط است که فقط از طریق خط نر منتقل می شود: پوست ماهی (ایکتیوز)، سینداکتیلی (انگشتان تار)، هیپرتریکوزیس (رشد موی گوش). کروموزوم X حاوی ژن هایی است که رشد حدود 200 صفت را تعیین می کند.

غالب: راشیتیسم هیپوفسفاتمیک (ناهنجاری استخوانی که با ویتامین D درمان نمی شود)، هیپوپلازی مینا (تیره شدن مینای دندان).

مغلوب: کوررنگی، هموفیلی، نقرس، دیستروفی دوشن، عدم وجود غدد عرق و غیره.

صفات مرتبط با کروموزوم X به صورت مغلوب از مادر به پسر و از پدر به دختر منتقل می شود. این نوع انتقال نامیده می شود متقاطعیا متقاطع.

صفات مرتبط با کروموزوم Y از پدر به پسر منتقل می شود و در مردان آشکار می شود. این نوع انتقال نامیده می شود وراثت هلندری.

(درباره تفاوت در تعیین جنسیت در مگس سرکه و پستانداران، به "نظریه تعادل تعیین جنسیت در مگس سرکه: تفاوت از انسان" مراجعه کنید). همین امر در مورد تعیین جنسیت در انسان نیز صادق است: زنان فقط کروموزوم X دارند و مردان دارای کروموزوم X و Y هستند. در مورد گیاهان، آلن در سال 1919 در خزه های کبدی کروموزوم های X را در گیاهان ماده و مجموعه ای از کروموزوم های XY را در گیاهان نر کشف کرد. در سال 1921، همان کروموزوم ها در elodea یافت شد، سپس آنها را در کنف، اسفناج و گیاهان دیگر یافت. جنسیت اکثر گیاهان دوپایه نیز مشخص می شود.

در سایر موجودات، تعیین جنسیت به طور متفاوتی انجام می شود. برای مثال، ماده‌های بیشتر پروانه‌ها و ملخ‌ها دو کروموزوم X دارند، در حالی که نرها فقط یک کروموزوم دارند. ژنوتیپ ماده ها بر روی کروموزوم های جنسی XX و نرها X0 است (صفر به این معنی است که کروموزوم جنسی دوم وجود ندارد). بنابراین، پروانه های نر نیز دارای جنسیت هتروگامتیک هستند و یک کروموزوم کمتر از ماده دارند (شکل 109). همین نوع تعیین جنسیت در برخی از صدپاها، عنکبوت ها و نماتدها دیده می شود.

زنبورها، مورچه ها و برخی دیگر از Hymenoptera یک روش اصلی برای تعیین جنسیت دارند - آنها فاقد کروموزوم های جنسی هستند. ملکه زنبور عسل تنها یک بار در زندگی خود در طول پرواز جفت گیری جفت گیری می کند. اسپرم در ظروف منی مخصوص ذخیره می شود. هنگامی که تخمک بالغ بعدی از کنار ظرف اسپرمی عبور می کند، مجرای آن کمی باز می شود و تخمک بارور می شود. با این حال، رحم ممکن است دهانه ظرف اسپرم را باز نکند. سپس تخمک بارور نشده باقی می ماند. از چنین تخم های بارور نشده، زنبورهای نر رشد می کنند - پهپادها، بنابراین پهپادها پدر ندارند. بنابراین، برخی از زیگوت‌ها حاوی مجموعه‌های کروموزوم دیپلوئیدی هستند (در زنبورها - 32)، که از آنها ماده‌ها رشد می‌کنند، و برخی دیگر حاوی مجموعه‌های هاپلوئید کروموزوم‌ها (در زنبورها - 16) هستند که از آنها پهپادها رشد می‌کنند (شکل 109). در طول تشکیل اسپرم در هواپیماهای بدون سرنشین، میوز رخ نمی دهد. درست است که دیپلوئیدی در سلول‌های سوماتیک هواپیماهای بدون سرنشین بازیابی می‌شود، اما چنین سلول‌هایی برای همه ژن‌ها هموزیگوت هستند. (به همین دلیل آلل های مغلوب مضر در هواپیماهای بدون سرنشین ظاهر می شوند. پهپادهای دارای چنین ژن هایی می میرند یا نسلی از خود به جا نمی گذارند که به همین دلیل آلل های مغلوب مضر از جمعیت حذف می شوند).

تمرین 1. بگذارید ژنوتیپ زنبور ماده برای برخی از ژن ها aa و ژنوتیپ پهپاد A باشد. ژنوتیپ ها را در F1 با در نظر گرفتن اینکه برای جنس های مختلف متفاوت هستند تعیین کنید.

تمرین 2. همین مشکل را با سایر ژنوتیپ های نسل والد در نظر بگیرید.

در برخی از حیوانات، مانند کروکودیل ها، هیچ کروموزوم جنسی یا صفت مرتبط با جنس به هیچ وجه یافت نشده است. جنسیت تمساح هایی که از تخم ها بیرون می آیند به دمایی که تخم ها در آن رشد می کنند بستگی دارد: هر چه دما بیشتر باشد، ماده های بیشتری بیرون می آیند.