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MECANISMOS DE DETERMINACION DEL
SEXO
El SEXO se hereda de una forma mendeliana simple
Gregorio Mendel (1870) propone que la determinación
del sexo podía seguir la misma segregación que otras
características heredadas.
Había observado que los nacimientos de individuos
femeninos y masculinos en la población eran iguales en
una proporción 1 a 1, es decir un 50% de varones y un
50% de mujeres.
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En el siglo XIX se descubren los
cromosomas sexuales o alosomas
En los animales superiores, plantas
dioicas y en el hombre el complemento
cromosómico de una célula posee 2
tipos de cromosomas
ALOSOMAS
Cromosomas sexuales. Permiten la determinación del
sexo. Varían según el sexo
AUTOSOMAS
Cromosomas comunes a ambos sexos.
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• DETERMINACIÓN GENÉTICA DEL SEXO
Es el conjunto de factores y mecanismos genéticos que
determinan el carácter sexo
Actúan genes para determinar el sexo
• DIFERENCIACIÓN SEXUAL
Es la manifestación fenotípica de la determinación del sexo.
Sería la expresión fenotípica de los genes que intervienen.
Si el fenotipo es femenino le permite al individuo formar
gametas femeninas (óvulos)
Si el fenotipo es masculino le permite formar gametas
masculinas (espermatozoides).
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Se podría decir que el sexo está determinado
apenas la gameta masculina fertiliza a la gameta
femenina para formar el cigoto. En el cigoto ya
está determinado el sexo pues en él se reúnen los
genotipos de ambos progenitores
La diferenciación se da por la observación
fenotípica y así diferenciamos vacas de toros,
flores femeninas de masculinas, y hombres de
mujeres
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VEGETALES
• Monoico: Organos masculinos y femeninos
situados en flores diferentes que se presentan
sobre la misma planta. Ej. el maiz.
• Dioico: Organos masculinos y femeninos se
presentan separados sobre plantas distintas.
Ej. Bryonia dioica, Melandrium album.
• Hermafrodita: Organos masculinos y
femeninos presentes en la misma flor. Ej:
arveja.
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DETERMINACIÓN DEL SEXO DEBIDA A UN SOLO GEN
Ecballium elaterium
(Cucurbitáceas)
Existen plantas dioicas y monoicas
Existen 3 alelos de un mismo gen
que forman una serie alélica donde la relación de dominancia
es de arriba hacia abajo
aD: dioica ♂
a+: monoica
ad: dioica ♀
aD es dominante sobre a+ y ad
a+ es dominante sobre ad
aD aD muere por ser letal
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GENOTIPOS POSIBLES
aD aD dioica ♂ (no existe, muere por ser letal en
homocigosis)
aD a+ dioica ♂
aD ad dioica ♂
a+ a+ monoica
a+ ad monoica
ad ad dioica ♀
Haciendo cruzamientos entre individuos ♀ y ♂ o monoicos
siempre se obtuvo una proporción de 1 a 1 y nunca un 100
% de plantas masculinas de lo que se deduce que el
genotipo aD aD no es viable
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Control del sexo en especies monoicas
En el género Bryonia (Cucurbitáceas)
Las plantas monoicas no poseen cromosomas
sexuales .Poseen genes para femineidad y
masculinidad en toda la planta
Bryonia alba. Monoica
Se efectuaron cruzamientos entre
especies monoicas y dioicas
emparentadas y se estudió la
descendencia
Bryonia dioica. Plantas ♂ Cátedra
y ♀ de Genética - Facultad de
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Control del sexo en especies monoicas
♀ B. dioica
F
♂ B. alba
F
F
F
♂ B. dioica
F
sF
X
sm
sm
sF
F
F
X
m
F
100% ♀
♀ B. alba
m
sm
m
F
m
m
F
F
sF
F
sm
m
M
m
F
sm
M
M
sm
m
1 ♀: 1 ♂
M: masculinidad
F : femineidad
m: masculinidad
sF : supresor de femineidad
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(Dominante de F)
Sm:- UNT
supresor de masculinidad
Agronomía y Zootecnia
• Los alelos F, sF, M, sm y m se ubican en el mismo par de cromosomas
• Las especies monoicas tienen igual genotipo en toda la planta
(homogameticas) y producen granos de polen y ovulos de una sola clase
• En Bryonia dioica hay plantas ♂ y ♀. Las ♀ poseen 2 cromosomas X de igual
constitución (homogameticas). Las ♂ forman granos de polen de 2 clases,
(heterogameticas) unas con X y otras con Y, de manera que al fecundar a B.
alba con el polen de B. dioica se obtiene un 50% de plantas ♀ y un 50% de
plantas ♂
• Estas experiencias entre especies dioicas y monoicas se hicieron en otros
géneros como Amaranthus, Acnidia y Ecballium
Se cree que en las plantas monoicas por el lugar o
ambiente donde están los genes se inhiben unos y
surgen otros que dan la expresión de flores ♂ y de
flores ♀ en distintos lugares de la planta
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Mutación y transformación del
estado monoico
El MAIZ es una planta
monoica con
flores ♂ terminales (panojas)
y flores ♀ laterales (espigas)
Se conocen también plantas ♂ y ♀ surgidas por
MUTACIONES DOMINANTES o RECESIVAS
ESPONTANEAS
Hay mutaciones que inhiben la
formación de la parte ♂ y la planta
se comporta como ♀
Otras mutaciones inhiben la
formación de espigas y la planta se
comporta como ♂
Se piensa que el MAIZ tiene una
tendencia evolutiva hacia la dioecia
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DETERMINACIÓN DEL SEXO DEBIDA A UN
COMPLEJO DE GENES
HOMBRE
2n= 46 44 A + XX ♀
44 A + XY
♂
Drosophila melanogaster 2n= 8
6 A + XX
♀
6 A + XY
♂
Los bovinos 2n=60
Las hembras poseen 2 alosomas X y 58 autosomas
Los machos poseen 1 alosoma X , 1 alosoma Y y 58
autosomas
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Sistemas de determinación del sexo
SISTEMA XO: en insectos Ortópteros (langostas) y
Hemípteros (chinches)
Los ♂ son XO (carecen de Y) y las ♀ son XX
SISTEMA XY: en mamíferos incluido el hombre,
Drosophila melanogaster, algunos anfibios y peces,
plantas dioicas.
Las ♀ son XX y los ♂ son XY
SISTEMA ZW: en aves, fresas (Fragaria elatior) y algunas
mariposas (Lepidopteros) , ciertos peces y reptiles
Los ♂ son ZZ y las ♀ son ZW
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DETERMINACIÓN DEL SEXO
en especies dioicas
Melandrium album
(Cariofiláceas)
2n = 24
Sexo ♀ es 22 A + XX
Sexo ♂ es 22 A + XY
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El cromosomas Y es de mayor tamaño que el X y está
diferenciado en 4 sectores bien definidos
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•
•
•
•
•
Sector I: genes para la supresión de carpelos
Sector II: genes favorables a la formación normal de anteras
Sector III: genes favorables a la formación normal de polen
Sector IV: sector apareante
Sector V: genes para femineidad
Cuando falta el sector I se observa la formación de carpelos
si falta el sector II la planta es ♀
si falta el sector III la planta es ♂ infértil por tener grano de
polen anormal
La ausencia del cromosoma Y determina femineidad
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Los autosomas tienen muy poca influencia sobre el
sexo
Podemos tener plantas ♀ XX y ♂ fértiles XY, XXY,
XXXY, o sea que la acción de masculinidad de los
genes del cromosoma Y son muy fuertes y logran
vencer los genes de femineidad de XX y XXX
Con
4 X, la presencia de un cromosoma Y es
insuficiente para asegurar una masculinidad
perfecta, y las plantas desarrollan hermafroditismo
XXXXXY…………. Plantas ♀
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VIABILIDAD DE LOS INDIVIDUOS YY
En especies dioicas subandroicas
Las plantas ♂ producen frutos pues poseen flores ♂ y ♀
o hermafroditas
Se ha observado que en la autofecundación de un ♂
subandroico (XY) se obtuvo: 1 XX ♀: 2 XY ♂ : 1 YY ♂
♂ XY
1 XX
x ♀ XY
2 XY
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1 YY
1 ♀: 3 ♂
En Carica papaya, la proporción obtenida
de la autofecundación es de 2 ♂ : 1 ♀,
indicando con ello que la combinación YY
es letal
En Asparagus officinalis, Vitis vinifera,
Spinacea oleracea, las plantas masculinas
YY son normales, viables y fértiles
Los dos machos son morfológicamente
idénticos pero las formas masculinas YY
tienen una fertilidad mucho más reducida
del grano de polen
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EVOLUCIÓN DE LA DIOECIA
Por medio de la evolución se produjo el desplazamiento
desde el hermafroditismo hacia la dioecia (sexos
separados)
a)
b)
c)
d)
e)
Proceso:
Las flores hermafroditas poseen genes para ambos sexos. Por
mutaciones se produjeron cambios que suprimieron a uno de los
2 sexos.
Luego de muchas generaciones se reunieron los genes para ♂ en
un cromosoma (el Y) y los genes para femineidad en otro (el X)
Luego fueron cambiando de forma y de tamaño estos
cromosomas
Luego se produjo una inversión de los cromosomas para impedir
el apareamiento y el crossing over en esas zonas con genes de
♂ y ♀ lo que mantuvo una separación estable de los sexos
Asi se diferenciaron el X con genes para ♀ y el Y con genes para
♂
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DIOICAS….2-3%
• Esta pequeña cantidad indica de una reciente
evolución a partir de las plantas hermafroditas
• Se cree que en el futuro la dioecia se establecerá
totalmente como sucede con los animales
• Esto se basa en que la dioecia proporciona la
ALOGAMIA o fertilización cruzada que acrecienta la
variabilidad y permite la EVOLUCIÓN
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DETERMINACIÓN DEL SEXO EN Drosophila
melanogaster
Bridges (1922)
descubrió
que el sexo en
Drosophila
estaba
determinado
por un equilibrio
de factores
presentes en los
cromosomas X y
en los autosomas
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Bridges realizó el cruzamiento de una ♀ triploide con un
♂ diploide
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Se ha demostrado que el cromosoma Y es completamente
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neutral
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Se conoce como TEORIA DEL BALANCE GENETICO DEL
SEXO expresado por el
Indice de Bridges
I=X/A
X es el número de cromosomas X
A es el número de set de autosomas
Según sea esta relación, será la manifestación sexual
en Droshopila
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Bridges interpretó estos resultados indicando que el equilibrio
de 1 cromosoma X : 1 set de autosomas condiciona la forma
femenina; una relación 1 X : 2 A, proporciona la masculinidad
Si la relación X : A supera la unidad se desarrolla una exagerada
feminidad (superhembra), y si está por debajo de 0,5 se
desarrolla una exagerada forma masculina (supermacho)
mayores a 1
SUPERHEMBRA (1,5)
=1
HEMBRA NORMAL
entre 1 - 0,5
INTERSEXO
= 0,5
(0,66)
MACHO NORMAL
menores a 0,5
SUPERMACHO
(0,33)
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DETERMINACIÓN DEL SEXO
EN EL HOMBRE
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DETERMINACIÓN DEL SEXO EN EL
HOMBRE
Se ha estudiado el cariotipo humano y se ha
determinado que las células somáticas
presentan 2n=46, donde 44 son autosomas,
comunes a ambos sexos y 2 son alosomas
Células somáticas 2n= 46
♀44 A + XX (HOMOGAMÉTICAS)
♂44 A + XY (HETEROGAMÉTICOS).
Gametas n=23
♀22 A + X
♂22A + X y ♂22
Ade +
Y - Facultad de
Cátedra
Genética
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• Los cruzamientos son siempre del tipo
♀ XX x ♂ XY
• Se obtiene siempre una proporción 1:1
entre individuos femeninos y
masculinos que nacen (Teorìa de
Mendel)
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SEXO MASCULINO
SEXO FEMENINO
SECTOR
DIFERENCIAL X
=
SECTOR
DIFERENCIAL Y
X
Y
X
SECTOR APAREANTE
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X
En el sexo ♂ tenemos un cromosoma X y un Y que constituyen un
par heteromórfico. El X es grande (submetacéntrico) y el Y es más
pequeño (acrocéntrico) Poseen 2 sectores
Sector Apareante
Es pequeño e igual para el X y el Y. En este se produce el
crossing--over Poseen igual información y morfología en el X y en
crossing
el Y. En esta zona se encuentran genes que determinan caracteres
que se transmiten igual que los caracteres de los autosomas, por
ejemplo, la ceguera total para los colores.
Sector Diferencial
En el X es grande y lleva caracteres de femineidad,
femineidad, en el Y es
pequeño y lleva caracteres de masculinidad
En este sector no existe crossing over porque los sectores diferenciales
del X y del Y no son homólogos.
Están los genes que determinan el sexo y también hay otros genes que
determinan caracteres ligados al sexo
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En el sexo femenino (XX)
Los dos cromosomas X presentan homología en toda
la longitud debido a que tanto el sector apareante
como el diferencial tienen la misma información
Por lo tanto puede ocurrir el crossing over en
ambos sectores
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En meiosis se reduce de 2n a n pero a veces ocurre no disyunción, donde
los homólogos no se separan y migran a un mismo polo produciendo
gametas n+1 y n-1
Si este fenómeno se produce en el sexo ♀
22 A + XX
22 A + O
Si se unen estos óvulos con espermatozoides
22 A + X
44 A + XO
44 A + XXY
22 A + Y
Síndrome de Turner
MONOSOMIA
Síndrome de Klinefelter
TRISOMIA
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• Los individuos con el síndrome de Klinefelter tienen
genitales y conductos internos normalmente
masculinos, pero sus testículos son rudimentarios y no
producen esperma, En general son altos, con brazos
largos y grandes manos y pies. A menudo la
inteligencia está por debajo de lo normal.
• En el síndrome de Turner, los individuos tienen
genitales externos y conductos internos femeninos,
pero los ovarios son rudimentarios. Tienen baja
estatura, pliegues cutáneos en la parte posterior del
cuello, y mamas poco desarrolladas. La inteligencia es
a menudo normal.
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En animales superiores
Machos XX en perros, cabras, caballos, llamas y cerdos
Hembras XY en gatos, vacas, caballos y ovejas
Otras aberraciones cromosómicas en animales
• X0 en ovejas, búfalos, gatos, perros, cerdos y caballos
• XXX en vacas, perros, caballos y búfalos
• XXY en gatos, vacas, perros, cerdos y ovejas
• XXXY en caballos y cerdos
• XXXXY en caballos
Intersexos
• Individuos intersexuales que presentan diversos grados de mezcla
entre masculinidad y femineidad
Casos de individuos intersexo se ha determinado en conejos
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VENTAJAS DE LA SEXUALIDAD
• Mediante la multiplicación vegetativa (asexual) pueden
originarse individuos genéticamente diferentes solamente
por mutación, la cual ocurre con baja frecuencia en la
naturaleza
• La reproducción sexual tiene una gran ventaja biológica sobre
la asexualidad porque proporciona la recombinación genética
que produce variabilidad
• Así se acelera el proceso de evolución de los individuos mejor
adaptados que han surgido de la combinación génica
• La selección natural opera a través de estos organismos con
variabilidad
• El hombre se sirve de la variabilidad para hacer selección y
mejoramiento
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BIBLIOGRAFIA
Pierce,B. A. 2005. GENÉTICA. Un enfoque conceptual.
2da. Edición. Ed. Médica Panamericana
Sánchez-Monge, E. y N. Jouve. 1989. GENÉTICA. Ed.
Omega. Barcelona.
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GENERAL. Ed. Omega. Barcelona.
Williams, W. 1965. Principios de Genética y
mejoramiento de las plantas. Ed. Acribia. Zaragoza
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