Somo la utafiti wa kijeni ni hali ya urithi na utofauti. Mwanasayansi wa Marekani T-X. Morgan aliunda nadharia ya chromosome ya urithi, ikithibitisha kuwa kila spishi ya kibaolojia inaweza kuwa na sifa ya karyotype fulani, ambayo ina aina kama hizi za chromosomes kama somatic na ngono. Mwisho huo unawakilishwa na jozi tofauti, tofauti katika watu wa kiume na wa kike. Katika makala haya, tutajifunza muundo wa kromosomu za kike na kiume na jinsi zinavyotofautiana.
Karyotype ni nini?
Kila seli iliyo na kiini ina sifa ya idadi fulani ya kromosomu. Inaitwa karyotype. Katika aina mbalimbali za kibaiolojia, kuwepo kwa vitengo vya miundo ya urithi ni madhubuti maalum, kwa mfano, karyotype ya binadamu ni chromosomes 46, chimpanzi - 48, crayfish - 112. Muundo wao, ukubwa, sura hutofautiana kwa watu binafsi;inayohusiana na taxa mbalimbali za kimfumo.
Idadi ya kromosomu katika seli ya mwili inaitwa seti ya diploidi. Ni tabia ya viungo vya somatic na tishu. Ikiwa, kama matokeo ya mabadiliko, mabadiliko ya karyotype (kwa mfano, kwa wagonjwa walio na ugonjwa wa Klinefelter, idadi ya chromosomes ni 47, 48), basi watu kama hao wamepunguza uzazi na katika hali nyingi hawana rutuba. Ugonjwa mwingine wa urithi unaohusishwa na chromosomes ya ngono ni ugonjwa wa Turner-Shereshevsky. Inatokea kwa wanawake ambao hawana 46, lakini chromosomes 45 katika karyotype. Hii ina maana kwamba katika jozi ya ngono hakuna chromosomes mbili za x, lakini moja tu. Kwa hali ya kushangaza, hii inajidhihirisha katika ukuaji duni wa tezi, sifa za sekondari za ngono na utasa.
chromosomes za ngono
Zinatofautiana kwa umbo na seti ya jeni zinazounda utunzi wao. Kromosomu za kiume za binadamu na mamalia ni sehemu ya jozi ya ngono ya XY ya heterogametic, ambayo huhakikisha maendeleo ya sifa za msingi na za pili za ngono za kiume.
Katika ndege dume, jozi ya ngono ina kromosomu mbili za kiume za ZZ zinazofanana na huitwa homogametic. Tofauti na kromosomu zinazoamua jinsia ya kiumbe, karyotype ina miundo ya urithi ambayo inafanana kwa wanaume na wanawake. Wanaitwa autosomes. Kuna jozi 22 katika karyotype ya binadamu. Chromosome za jinsia ya kiume na ya kike huunda jozi ya 23, kwa hivyo karyotype ya mwanamume inaweza kuwakilishwa kama fomula ya jumla: jozi 22 za autosomes + XY, na wanawake - jozi 22 za autosomes +XX.
Meiosis
Kuundwa kwa seli za vijidudu - gametes, wakati wa muunganisho ambao zaigoti huundwa, hutokea kwenye tezi za ngono: korodani na ovari. Meiosis hufanyika katika tishu zao - mchakato wa mgawanyiko wa seli, na kusababisha kuundwa kwa gametes zenye seti ya haploidi ya kromosomu.
Ovogenesis kwenye ovari husababisha kukomaa kwa mayai ya aina moja tu: 22 autosomes + X, na spermatogenesis huhakikisha kukomaa kwa aina mbili za nyumba: 22 autosomes + X au 22 autosomes + Y. Kwa wanadamu, jinsia ya mtoto ambaye hajazaliwa hubainishwa wakati yai na manii ya nyuklia kuunganishwa na inategemea karyotype ya manii.
Mfumo wa kromosomu na uamuzi wa jinsia
Tayari tumezingatia ni wakati gani jinsia ya mtu imedhamiriwa - wakati wa kutungishwa, na inategemea seti ya kromosomu ya manii. Katika wanyama wengine, wawakilishi wa jinsia tofauti hutofautiana katika idadi ya chromosomes. Kwa mfano, katika minyoo ya baharini, wadudu, panzi, katika seti ya diplodi ya wanaume, kuna chromosome moja tu kutoka kwa jozi ya ngono, na kwa wanawake, wote wawili. Kwa hivyo, seti ya haploidi ya kromosomu ya mdudu wa baharini atsirocanthus inaweza kuonyeshwa kwa fomula: kromosomu 5 + chromosomes 0 au 5 + x, na wanawake wana seti moja tu ya chromosomes 5 + x katika mayai.
Ni nini kinachoathiri mabadiliko ya ngono?
Kando na kromosomu, kuna njia zingine za kubainisha ngono. Katika wanyama wengine wasio na uti wa mgongo - rotifers, minyoo ya polychaete - ngono imedhamiriwa hata kabla ya kuunganishwa kwa gametes - mbolea, kama matokeo ya ambayo chromosomes ya kiume na ya kike huunda.wanandoa wa jinsia moja. Wanawake wa polychaete ya baharini - dinophyllus katika mchakato wa oogenesis huunda mayai ya aina mbili. Ya kwanza - ndogo, imepungua katika yolk - wanaume huendeleza kutoka kwao. Wengine - kubwa, na usambazaji mkubwa wa virutubisho - hutumikia kwa maendeleo ya wanawake. Katika nyuki za asali - wadudu wa mfululizo wa Hymenoptera - wanawake huzalisha aina mbili za mayai: diploid na haploid. Kutoka kwa mayai ambayo hayajarutubishwa, madume hukuza - drone, na kutoka kwa kurutubishwa - majike, ambao ni nyuki vibarua.
Homoni na athari zake katika malezi ya ngono
Kwa binadamu, tezi za kiume - korodani - huzalisha homoni za ngono za mfululizo wa testosterone. Wanaathiri ukuaji wa sifa za msingi za kijinsia (muundo wa anatomiki wa viungo vya nje na vya ndani), na sifa za fiziolojia. Chini ya ushawishi wa testosterone, sifa za sekondari za kijinsia huundwa - muundo wa mifupa, sifa za takwimu, nywele za mwili, timbre ya sauti, na muundo wa larynx. Katika mwili wa mwanamke, ovari huzalisha sio seli za ngono tu, bali pia homoni, kuwa tezi za usiri mchanganyiko. Homoni za ngono, kama vile estradiol, projesteroni, estrojeni, huchangia ukuaji wa viungo vya siri vya nje na vya ndani, nywele za mwili wa aina ya mwanamke, hudhibiti mzunguko wa hedhi na kipindi cha ujauzito.
Katika baadhi ya wanyama wenye uti wa mgongo, samaki, annelids na amfibia, dutu hai za kibayolojia zinazozalishwa na tezi za tezi huathiri pakubwa ukuaji wa sifa za kimsingi na za pili za ngono, na spishi.chromosomes hazina athari kubwa katika malezi ya ngono. Kwa mfano, mabuu ya polychaetes ya baharini - bonellias - chini ya ushawishi wa homoni za ngono za kike huacha ukuaji wao (ukubwa wa 1-3 mm) na kuwa wanaume wa kibete. Wanaishi katika njia ya uzazi ya wanawake, ambayo ina urefu wa mwili hadi mita 1. Katika samaki safi zaidi, wanaume huweka harems ya wanawake kadhaa. Watu wa kike, pamoja na ovari, wana kanuni za majaribio. Mara tu mwanamume anapokufa, mmoja wa wanawake wa kike huchukua jukumu lake (gonadi za kiume zinazotoa homoni za ngono huanza kukua kikamilifu katika mwili wake).
Udhibiti wa kijinsia
Katika chembe za urithi za binadamu, hufanywa na sheria mbili: ya kwanza huamua utegemezi wa ukuzaji wa gonadi za awali juu ya usiri wa testosterone na homoni ya MIS. Kanuni ya pili inaonyesha jukumu la kipekee linalochezwa na kromosomu Y. Jinsia ya kiume na sifa zote za anatomia na za kisaikolojia zinazolingana nayo hukua chini ya ushawishi wa jeni zilizo kwenye kromosomu ya Y. Uhusiano na utegemezi wa sheria zote mbili katika genetics ya binadamu inaitwa kanuni ya ukuaji: katika kiinitete ambacho kina jinsia mbili (hiyo ni, kuwa na msingi wa tezi za kike - duct ya Müllerian na gonads za kiume - chaneli ya Wolffian), utofautishaji wa tezi za kike. gonadi ya kiinitete inategemea kuwepo au kutokuwepo kwa kromosomu Y katika karyotype.
Taarifa za kinasaba kwenye kromosomu Y
Utafiti wa wanasayansi wa vinasaba, hasa T-X. Morgan, iligundulika kuwa kwa wanadamu na mamalia muundo wa jeni wa chromosomes ya X na Y sio sawa. Kromosomu za kiume kwa wanadamu hazina aleli,iko kwenye kromosomu ya X. Hata hivyo, kundi lao la jeni lina jeni la SRY, ambalo linadhibiti spermatogenesis, na kusababisha kuundwa kwa kiume. Matatizo ya urithi wa jeni hili katika kiinitete husababisha maendeleo ya ugonjwa wa maumbile - ugonjwa wa Swire. Kama matokeo, mwanamke anayekua kutoka kwa kiinitete kama hicho ana jozi ya kijinsia katika karyotype ya XY au sehemu tu ya kromosomu Y iliyo na locus ya jeni. Inaamsha maendeleo ya gonads. Wanawake walioathiriwa hawatofautishi sifa za pili za ngono na hawana uwezo wa kuzaa.
Y-kromosomu na magonjwa ya kurithi
Kama ilivyobainishwa awali, kromosomu ya kiume hutofautiana na kromosomu ya X kwa ukubwa (ni ndogo) na kwa umbo (inaonekana kama ndoano). Pia ina seti maalum ya jeni. Kwa hivyo, mabadiliko ya moja ya jeni za chromosome ya Y yanaonyeshwa kwa kushangaza na kuonekana kwa kundi la nywele ngumu kwenye sikio. Ishara hii ni tabia tu kwa wanaume. Kuna ugonjwa wa kurithi unaosababishwa na mabadiliko ya kromosomu kama ugonjwa wa Klinefelter. Mwanamume mgonjwa ana kromosomu za ziada za kike au kiume katika karyotype: XXY au XXYU.
Sifa kuu za uchunguzi ni ukuaji wa kiafya wa tezi za matiti, osteoporosis, utasa. Ugonjwa huu ni wa kawaida sana: kwa kila wavulana 500 wanaozaliwa, kuna mgonjwa 1.
Kwa muhtasari, tunaona kuwa kwa wanadamu, kama ilivyo kwa mamalia wengine, jinsia ya kiumbe cha baadaye huamuliwa wakati wa kurutubisha, kwa sababu ya mchanganyiko fulani katika zygote.ngono X- na Y-kromosomu.
