Wissenschaft

Wie Chromosomen das Geschlecht bestimmen

Chromosomen sind lange Segmente von Genen. die erbliche Informationen enthalten. Sie bestehen aus DNA und Proteinen und befinden sich im Zellkern unserer Zellen. Chromosomen bestimmen alles von Haarfarbe und Augenfarbe bis hin zum Geschlecht. Ob Sie ein Mann oder eine Frau sind, hängt von der Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Chromosomen ab. Menschliche Zellen enthalten 23 Chromosomenpaare für insgesamt 46. Es gibt 22 Autosomenpaare (Nicht-Geschlechtschromosomen) und ein Paar Geschlechtschromosomen. Die Geschlechtschromosomen sind das X-Chromosom und das Y-Chromosom .

 

Geschlechtschromosomen

Bei der sexuellen Fortpflanzung des Menschen verschmelzen zwei verschiedene Gameten zu einer Zygote. Gameten sind Fortpflanzungszellen, die durch eine Art Zellteilung namens Meiose erzeugt werden. Gameten werden auch Geschlechtszellen genannt. Sie enthalten nur einen Chromosomensatz und sollen daher haploide sein.
Der männliche Gamete, Spermatozoan genannt, ist relativ beweglich und hat normalerweise ein Flagellum. Die weibliche Gamete, die Eizelle genannt wird, ist nicht beweglich und im Vergleich zur männlichen Gamete relativ groß. Wenn sich die haploiden männlichen und weiblichen Gameten in einem als Befruchtung bezeichneten Prozess vereinigen, entwickeln sie sich zu einer sogenannten Zygote. Die Zygote ist diploid. was bedeutet, dass sie zwei Chromosomensätze enthält.

 

Geschlechtschromosomen XY

Die männlichen Gameten oder Spermien bei Menschen und anderen Säugetieren sind heterogametisch und enthalten eine von zwei Arten von Geschlechtschromosomen. Spermien tragen entweder ein X- oder ein Y-Geschlechtschromosom. Weibliche Gameten oder Eier enthalten jedoch nur das X-Geschlechtschromosom und sind homogametisch. Die Samenzelle bestimmt in diesem Fall das Geschlecht eines Individuums. Wenn eine Samenzelle, die ein X-Chromosom enthält, eine Eizelle befruchtet, ist die resultierende Zygote XX oder weiblich. Wenn die Samenzelle ein Y-Chromosom enthält, ist die resultierende Zygote XY oder männlich. Y-Chromosomen tragen die notwendigen Gene für die Entwicklung männlicher Gonaden oder Hoden. Personen, denen ein Y-Chromosom (XO oder XX) fehlt, entwickeln weibliche Gonaden oder Eierstöcke. Für die Entwicklung voll funktionsfähiger Eierstöcke werden zwei X-Chromosomen benötigt.

Gene, die sich auf dem X-Chromosom befinden, werden als X-verknüpfte Gene bezeichnet, und diese Gene bestimmen X- geschlechtsgebundene Merkmale. Eine in einem dieser Gene auftretende Mutation könnte zur Entwicklung eines veränderten Merkmals führen. Da Männer nur ein X-Chromosom haben, würde das veränderte Merkmal immer bei Männern ausgedrückt. Bei Frauen kann das Merkmal jedoch nicht immer ausgedrückt werden. Da Frauen zwei X-Chromosomen haben, könnte das veränderte Merkmal maskiert werden, wenn nur ein X-Chromosom die Mutation aufweist und das Merkmal rezessiv ist. Ein Beispiel für ein X-chromosomales Gen ist die rot-grüne Farbenblindheit beim Menschen.

 

Geschlechtschromosomen XO

Heuschrecken, Kakerlaken und andere Insekten haben ein ähnliches System zur Bestimmung des Geschlechts eines Individuums. Erwachsenen Männern fehlt das Y-Geschlechtschromosom, das Menschen haben, und sie haben nur ein X-Chromosom. Sie produzieren Spermien, die entweder ein X-Chromosom oder kein Geschlechtschromosom enthalten, das als O bezeichnet wird. Die Weibchen sind XX und produzieren Eizellen, die ein X-Chromosom enthalten. Wenn eine X-Samenzelle eine Eizelle befruchtet, ist die resultierende Zygote XX oder weiblich. Wenn eine Samenzelle, die kein Geschlechtschromosom enthält, eine Eizelle befruchtet, ist die resultierende Zygote XO oder männlich.

 

Geschlechtschromosomen ZW

Vögel, einige Insekten wie Schmetterlinge, Frösche. Schlangen und einige Fischarten haben ein anderes System zur Bestimmung des Geschlechts. Bei diesen Tieren bestimmt die weibliche Gamete das Geschlecht eines Individuums. Weibliche Gameten können entweder ein Z-Chromosom oder ein W-Chromosom enthalten. Männliche Gameten enthalten nur das Z-Chromosom. Frauen dieser Art sind ZW und Männer sind ZZ.

 

Parthenogenese

Was ist mit Tieren wie den meisten Arten von Wespen, Bienen und Ameisen, die keine Geschlechtschromosomen haben? Bei diesen Arten bestimmt die Befruchtung das Geschlecht. Wenn ein Ei befruchtet wird, entwickelt es sich zu einem Weibchen. Ein nicht befruchtetes Ei kann sich zu einem Männchen entwickeln. Das Weibchen ist diploid und enthält zwei Chromosomensätze, während das Männchen haploide ist. Diese Entwicklung eines unbefruchteten Eies zu einem Männchen und eines befruchteten Eies zu einem Weibchen ist eine Art von Parthenogenese, die als arrhenotoköse Parthenogenese bekannt ist.

 

Umweltgeschlechtsbestimmung

Bei Schildkröten und Krokodilen wird das Geschlecht durch die Umgebungstemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt bei der Entwicklung eines befruchteten Eies bestimmt. Eier, die oberhalb einer bestimmten Temperatur inkubiert werden, entwickeln sich zu einem Geschlecht, während Eier, die unterhalb einer bestimmten Temperatur inkubiert werden, sich zum anderen Geschlecht entwickeln. Sowohl Männer als auch Frauen entwickeln sich, wenn Eier bei Temperaturen inkubiert werden, die zwischen denen liegen, die nur eine gleichgeschlechtliche Entwicklung induzieren.

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