Determinação do sexo em plantas

Grande parte das plantas produz flores hermafroditas, que contém tanto estruturas reprodutoras masculinas como femininas.

Plantas desse tipo são monóicas (do grego mono, um, e oikos, casa), termo que significa “uma casa para dois sexos”.  Outras espécies têm sexos separados, com plantas que produzem flores masculinas e plantas que produzem flores femininas. Essas espécies são denominadas dióicas (do grego di, duas, e oikos, casa), termo que significa “duas casas, uma para cada sexo”.

Nas plantas dióicas os sexos são determinados de forma semelhante a dos animais. O espinafre e o cânhamo, por exemplo, têm sistema XY de determinação do sexo; já o morando segue o sistema ZW.

Organismos que não tem sistema de determinação do sexo

Os organismos monóicos (hermafroditas) não apresentam qualquer sistema de determinação cromossômica ou genética de sexo. Todos os indivíduos da espécie têm, basicamente, o mesmo cariótipo. Esse é o caso da maioria das plantas e de animais como minhocas, caramujos e caracóis.

Herança de genes localizados no cromossomo X

Herança ligada ao sexo em drosófila

Em 1910, Morgan estudou uma macho de drosófila portador de olho branco, originado de uma mutação do olho selvagem, que tem cor marrom avermelhada. O cruzamento desse macho de olho branco (white) com fêmeas de olho selvagem originou, na geração F₁, apenas descendentes de olho selvagem. 

O cruzamento de machos e fêmeas da geração F₁ resultou em uma geração F₂ constituída por fêmeas de olho selvagem, machos de olho selavagem e machos de olho branco. A proporção de moscas de olho selvagem e moscas de olho branco foi de aproximadamente 3:1, o que permitiu concluir que a característica olho branco era hereditária e recessiva.

Morgan voltou sua atenção para o fato de não ter nascido nenhuma fêmea de olho branco na geração F₂. Isso indicava que a característica em questão tinha alguma relação com o sexo dos indivíduos.  Na sequência dos experimentos, Morgan cruzou machos de olho branco com as suas próprias filhas, que eram heterozigotas em relação à cor do olho. Desse cruzamento surgiram fêmeas e machos de olho selvagem, e fêmeas e machos de olho branco, na proporção 1:1:1:1. Esse resultado mostrou que o caráter olho branco podia aparecer também nas fêmeas.

Como explicar, então a ausência de fêmeas de olho branco na geração F₂ do primeiro cruzamento?

Em 1911, Morgan concluiu que os resultados dos cruzamentos envolvendo o loco da cor do olho, em drosófila, podiam ser explicados admitindo-se que ele estivesse localizado no cromossomo X. O macho de olho branco original teria fornecido seu cromossomo X, portador do alelo recessivo mutante w (X^w), a todas as filhas que receberam seu outro cromossomo X das mães, portadoras do alelo selvagem W (X^W). As fêmeas da geração F₁ seriam, portanto, heterozigotas X^WX^w.  Já os machos de F₁ receberam o cromossomo X das fêmeas selvagens puras (X^W). Sua constituição gênica seria, portanto X^WY.

A hipótese de Morgan foi confirmada pela análise de outros genes de drosófila, cuja herança seguia o mesmo padrão. Além disso, permitiu também explicar a herança de genes relacionados com o sexo em outras espécies.  Os genes localizados no cromossomo X, que não têm alelo correspondente no cromossomo Y seguem o que se denomina herança ligada ao sexo ou herança ligada ao X.