MECANISMOS DE DETERMINACION DEL SEXO

MECANISMOS DE
DETERMINACION DEL SEXO
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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. Poseen genes
para diferentes caracteres. No determinan el sexo.
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 DETERMINACIÓN GENÉTICA DEL SEXO
Conjunto de factores y mecanismos genéticos que
determinan el carácter sexo
Actúan genes para determinar el sexo
 DIFERENCIACIÓN SEXUAL
Manifestación fenotípica de la determinación del sexo.
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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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 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
 Monoica: Órganos masculinos y femeninos en flores
diferentes sobre la misma planta. Ej. el maíz
 Dioica: Órganos masculinos y femeninos separados
en plantas distintas. Ej. Bryonia dioica, Melandrium
album
 Hermafrodita: Órganos masculinos y femeninos en la
misma flor. Ej: arveja
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DETERMINACIÓN DEL SEXO DEBIDA A UN SOLO
GEN
Ecballium elaterium (Cucurbitaceas)
Plantas dioicas y monoicas
3 alelos de un mismo gen (serie alélica)
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 es 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 1:1
Nunca un 100 % de plantas ♂ se deduce que el genotipo
aD aD no es viable
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Control del sexo en especies monoicas
En el género Bryonia (Cucurbitaceas)
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 ♂ y ♀
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Control del sexo
en especies monoicas
♀ B. dioica
♂ B. alba
F
F
F
F
♂ B. dioica
F
sF
X
sm
sm
sF
F
F
X
m
F
100% ♀
♀ B. alba
m
sm
M
m
m
F
F
sF
F
sm
m
M
m
F
sm
m
F
M
sm
m
1 ♀: 1 ♂
M: masculinidad
F : Femineidad
m: masculinidad
CATEDRA
DE GENÉTICA - FAZ sF : Supresor de femineidad (Dom
de F)
Sm: supresor de masculinidad
UNT
 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) 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
Se conocen también plantas ♂ y ♀ surgidas
MUTACIONES DOMINANTES o RECESIVAS
ESPONTANEAS
Hay mutaciones que inhiben la
formación de la parte ♂ y la planta
se comporta como ♀
El MAIZ es una planta
monoica con
flores ♂ terminales
(panojas) y flores ♀
laterales (espigas)
Otras mutaciones inhiben la formación de
espigas y la planta se comporta como ♂
Tendencia
evolutiva hacia la dioecia
iensa que el MAIZ tiene una
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DETERMINACIÓN DEL SEXO por UN COMPLEJO DE
GENES
HOMBRE
2n= 46 44 A + XX
44 A + XY
♀
♂
Drosophila melanogaster
2n= 8
6 A + XX
6 A + XY
♀
♂
BOVINOS 2n = 60
♀ 2 alosomas X y 58 autosomas
♂ 1 alosoma X , 1 alosoma Y y 58 autosomas
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Sistemas de determinación del sexo
SISTEMA XO: insectos Ortópteros (langostas) y
Hemípteros (chinches)
Los ♂ son XO (carecen de Y) y las ♀ son XX
SISTEMA XY: mamíferos incluido el hombre, Drosophila
melanogaster, anfibios peces, plantas dioicas.
Las ♀ son XX y los ♂ son XY
SISTEMA ZW: aves, fresas (Fragaria elatior)
Lepidopteros (mariposas) , 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 cromosoma Y es de mayor tamaño que el X
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
1 YY
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1 ♀: 3 ♂
En Carica papaya, la proporción obtenida es
de 2 ♂ : 1 ♀
la combinación YY es letal
En Asparagus officinalis, Vitis vinifera,
Spinacea oleracea, las plantas ♂ YY son
normales, viables y fértiles
Los dos ♂ 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) Las flores hermafroditas poseen genes para ambos sexos. Por
mutaciones se produjeron cambios que suprimieron a uno de los
2 sexos.
b) Luego de muchas generaciones se reunieron los genes para ♂ en
un cromosoma (el Y) y los genes para femineidad en otro (el X)
c) Luego fueron cambiando de forma y de tamaño estos
cromosomas
d) 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
e) 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 neutral
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TEORIA DEL BALANCE GENETICO DEL SEXO
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
=1
entre 1 - 0,5
= 0,5
menores a 0,5
SUPERHEMBRA (1,5)
HEMBRA NORMAL
INTERSEXO
(0,66)
MACHO NORMAL
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 A + Y
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
Sexo ♂ 1 cromosoma X y 1 Y que constituyen un par
heteromórfico. El X es grande (submetacéntrico) y el Y es más
pequeño (acrocéntrico) Poseen 2 sectores
Sector Apareante
Pequeño e igual para el X y el Y. Se produce el crossing-over
Poseen igual información y morfología en el X y en el Y.
se encuentran genes que determinan caracteres que se
transmiten igual que los caracteres de los autosomas, (la
ceguera total para los colores)
Sector Diferencial
En el X es grande y lleva caracteres de 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
22 A + Y
44 A + XO
Síndrome de Turner MONOSOMIA
44 A + XXY
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 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
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