Riproduzione e sessualità sono inscindibili?

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Raimonda Carli
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1 Riproduzione e sessualità sono inscindibili? Per biologia la risposta è NO Riproduzione: formazione di nuovi organismi da organismi pre-esistenti da cui ereditano i geni Sessualità: scambio o mescolamento di geni tra individui diversi

2 Riproduzione e sessualità si sono evolute in maniera indipendente e si sono incontrate nella riproduzione sessuata I batteri, ad esempio, si riproducono per riproduzione asessuata ma hanno evoluto alcuni adattamenti parasessuali per scambiarsi geni e aumentare la loro variabilità

3 La coniugazione è il trasferimento diretto di materiale genetico tra due cellule batteriche che si uniscono temporaneamente

4 SESSUALITA Il significato biologico della sessualità è quello di accrescere la produzione di diversi genotipi grazie alla ricombinazione del materiale genetico portato da individui diversi

5 A)-organismi con processi protosessuali (coniugazione e trasduzione batterica) B)-organismi con processi eusessuali (organismi superiori) in cui si ha uno scambio di materiale genetico che coinvolge tutto il genoma: GAMETI MASCHILI E FEMMINILI

6 Le specie, in cui la determinazione genetica del sesso è basata sui cromosomi sessuali, danno luogo alla formazione di due tipi di gameti.

7 DIGAMETIA Negli animali: Spermatozoi e uova FECONDAZIONE

8 L unione del gamete maschile e del gamete femminile è nota come fecondazione Zigote (2n= 46) Nel corso dello sviluppo, che porta dallo zigote all individuo adulto, i geni contenuti nello zigote vengono trasmessi con estrema precisione a tutte le cellule somatiche mediante una serie di divisioni

9 Ogni cellula somatica umana è provvista di 46 cromosomi Gli spermatozoi e le cellule uovo sono caratterizzati da un numero diverso di cromosomi rispetto alle cellule somatiche hanno cioè un singolo corredo di cromosomi (cellula aploide)

La comparsa di specie a sessi separati, con cromosomi sessuali ben distinguibili gli uni dagli altri (detti eterocromosomi), si potrebbe far risalire a

10 La comparsa di specie a sessi separati, con cromosomi sessuali ben distinguibili gli uni dagli altri (detti eterocromosomi), si potrebbe far risalire a spostamenti di blocchi di geni sessuali su uno stesso cromosoma, con successiva perdita della possibilità di attuare il crossing over (scambio) in quel tratto cromosomico.

11 Negli organismi che si riproducono per via sessuata si svolge pertanto un processo che dimezza il numero dei cromosomi, questo processo è noto come meiosi

13 La MEIOSI riduce il numero dei cromosomi da diploide a aploide La meiosi si verifica solo negli eucarioti a riproduzione sessuata La sequenza della divisione meiotica, che precede la formazione dei gameti, assicura che i gameti ricevano metà del numero dei cromosomi presenti nelle cellule somatiche di una determinata specie Nella meiosi una singola replicazione è seguita da due divisioni del nucleo che dimezzano il numero dei cromosomi

14 Il dimezzamento del numero dei cromosomi

15 Interfase premeiotica La meiosi è preceduta da un interfase premeiotica in cui il DNA si replica. L interfase che precede la meiosi è costituita dalle fasi G1, S e G2, La replicazione del DNA dura di più nella fase S premeiotica che nella fase S premitotica della stessa specie Seguono due divisioni meiotiche consecutive Provvede alla separazione dei cromosomi omologhi I divisione meiotica Provvede alla separazione dei cromatidi fratelli II divisione meiotica

16 Interfase Il DNA cromosomico si duplica

17 Profase I I cinque stadi consecutivi della profase I meiotica determinano quattro eventi significativi per la riuscita della meiosi: 1) la condensazione dei cromosomi 2) La sinapsi (appaiamento) 3) la ricombinazione 4) La sintesi della maggior parte o di tutte le molecole di RNA, di proteine, di lipidi e di carboidrati necessarie al differenziamento dei gameti ed agli stadi precoci dello sviluppo embrionale

18 I cromosomi si connettono con l involucro nucleare LEPTOTENE

19 1) la condensazione dei cromosomi

2) La sinapsi (appaiamento) ZYGOTENE Gli omologhi si appaiono (sinapsi), rimangono separati da uno spazio (2 micron) occupato da una struttura chiamata complesso sinaptonemale Nei due

20 2) La sinapsi (appaiamento) ZYGOTENE Gli omologhi si appaiono (sinapsi), rimangono separati da uno spazio (2 micron) occupato da una struttura chiamata complesso sinaptonemale Nei due omologhi di una coppia sono contenuti gli stessi geni allineati secondo lo stesso ordine. Tuttavia, in entrambi gli omologhi possono essere presenti differenti forme dello stesso gene, chiamate alleli

DIPLOTENE 3) la ricombinazione: crossing over I quattro cromatidi della tetrade sono visibili individualmente, aumenta la separazione tra gli omologhi, contemporaneamente scompare il

21 DIPLOTENE 3) la ricombinazione: crossing over I quattro cromatidi della tetrade sono visibili individualmente, aumenta la separazione tra gli omologhi, contemporaneamente scompare il complesso sinaptonemale, ed i cromosomi si staccano dall involucro nucleare e restano uniti solo in prossimità dei chiasmi. Appaiono i chiasmi: punti di scambio durante la ricombinazione

22 Metafase I I fusi in formazione invadono la posizione precedentemente occupata dal nucleo. Le tetradi si dirigono verso l equatore del fuso e si allineano

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