Генетическое определение пола кратко

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомное определение пола. Наследование пола. Наследование сцепленных с полом признаков | Биология

Генетическое определение пола кратко

биология-в.рф » Общая биология » Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомное определение пола. Наследование пола. Наследование сцепленных с полом признаков

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомное определение пола. Наследование пола. Наследование сцепленных с полом признаков

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомное определение пола. Наследование пола. Наследование сцепленных с полом признаков. Расщепление по признаку пола: у человека и у птиц

У многих организмов есть пара хромосом, которая отвечает за наследование пола – половые хромосомы или гетерохромосомы. Они могут значительно отличаться между собой как по строению, так и по сохраняющейся в них генетической информации. Объединение половых хромосом в зиготе определяет пол нового организма.

Большую из этих хромосом обозначают X (икс-хромосома), меньшую – Y (игрек-хромосома). У некоторых организмов Y-xpoмосома может отсутствовать. Кариотип человека можно записать таким образом:

женщины – 44 А + XX, мужчины – 44 А + XY (А – аутосомы).

Пол с генотипом XX называют гомогаметным, так как образуются одинаковые гаметы с Х-хромосомами. Пол с генотипом XY называют гетерогаметным, так как половина гамет имеет Х-хромосому, а половина – Y.

У человека генотипический пол индивидуума определяют при изучении клеток, которые не делятся.

Одна Х-хромосома всегда находится в активном состоянии, вторая (если она есть) – в состоянии покоя в виде плотного темноокрашенного тельца округлой формы размером 0,8-1,1 мкм, которое называют тельцем Барра.

Количество телец Барра всегда на единицу меньше количества имеющихся Х-хромосом, то есть у мужского пола (XY) их нет совсем, у женского (XX) – одно.

X- и Y-хромосомы имеют разную структуру и содержат как гомологичные, так и негомологичные участки. У человека Y-xpoмосома контролирует дифференцирование семенников, что влияет на развитие половых органов и мужских признаков. У большинства организмов Y-хромосома не имеет генов, относящихся к полу. Y-хромосому называют генетически инертной, так как в ней мало генов.

Гены, определяющие мужские признаки, могут находиться в аутосомах и маскироваться наличием пары Х-хромосом. В присутствии одной Х-хромосомы мужские признаки проявляются. Такое наследование называют наследованием, ограниченным полом.

Чаще всего встречаются такие типы хромосомного определения пола:

  1. У многих двудомных растений, круглых червей, высших ракообразных, насекомых (кроме бабочек), некоторых рыб, болынинства амфибий, всех млекопитающих гомогаметным является женский пол (XX), гетерогаметным – мужской (XY).
  2. У бабочек, некоторых рыб, пресмыкающих, всех птиц гетерогаметен женский пол (XY или ZW), гомогаметен – мужской (XX или ZZ).
  3. У полутвердокрылых (клопов), прямокрылых (кузнечиков) – гомогаметен женский пол (XX), гетерогаметен – мужской (ХО).
  4. У моли, живородящей ящерицы – гетерогаметен женский пол (ХО), гомогаметен – мужской (XX).

У пчел, ос и муравьев нет половых хромосом: все самки – диплоидные (развиваются из оплодотворенных яиц), а самцы – гаплоидные (развиваются из неоплодотворенных яиц).

У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Например, у некоторых рыб возникает вторичное переопределение пола. У морского червяка бонелии особи, которые в личиночной стадии остаются свободноплавающими, становятся самками. Личинки, которые прикрепляются к телу взрослой самки – превращаются в самцов под действием гормона, который она выделяет.

Наследование пола

Генетика пола. Определение пола у разных организмов. Наследование дальтонизма

Большинство животных имеют особей двух полов. У некоторых растений – также (конопля, печеночный мох).

В среднем у большинства популяций соотношение полов является одинаковым. Такое соотношение вызвало у Г. Менделя аналогию с моногибридным анализирующим скрещиванием.

Знание хромосомного механизма определения пола позволяет объяснить причины появления мужских и женских особей в соотношении 1:1. Например, у человека:

Р: XX    ×    XYG: X             X, Y

F: XX, XY

При оплодотворении яйца с Х-хромосомой мужским сперматозоидом с Х-хромосомой возникает женский пол (XX). Оплодотворение того же самого яйца сперматозоидом с Y-хромосомой обуславливает появление самца (XY). Одинаковая вероятность оплодотворения сперматозоидами двух типов обуславливает одинаковую вероятность образования мужского и женского полов.

Наследование сцепленных с полом признаков

Наследование, сцепленное с полом. Наследование признаков, гены которых находятся в X- или Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. Наследование черной и рыжей масти у кошек. Наследование дальтонизма

Явление сцепленного с полом наследования было открыто американским ученым Т. Морганом.

Половые хромосомы не имеют принципиальных отличий от аутосом. В них так же есть гены, которые контролируют развитие тех или иных признаков. Признаки, которые наследуются через половые хромосомы, называются сцепленными с полом.

С Х-хромосомой сцеплено много генов (около 150), которые отвечают за развитие разных признаков.

Особи гетерогаметного пола в локусах участка Х-хромосом, отсутствующего в Y-хромосоме, несут по одной аллели. Такое состояние называется гемизиготностью. Гемизиготные признаки проявляют себя в фенотипе гетерогаметной особи независимо от доминантности или рецессивности имеющейся аллели.

Признаки, которые кодируются генами, находящимися в участках Y-хромосом, отсутствующих в Х-хромосомах (если гетерогаметным является мужской пол), называют голландрическими.

Например, у человека это такие признаки, как гипертрихоз – оволосение ушной раковины, перепонки между пальцами, очень большие зубы и т. п.

Эти признаки наследуются только по мужской линии (от отца – сыну).

Наследование признаков, которые сцеплены с полом, изучено у некоторых млекопитающих, птиц, рыб, насекомых и не выявлено до сих пор у мышей и крыс.

Простейший пример наследования сцепленных с полом признаков наблюдал Т. X. Морган при изучении наследования цвета глаз у мушки дрозофилы.

От скрещивания красноглазых самок с белоглазыми самцами все потомство первого поколения, независимо от пола, было красноглазым (красные глаза – доминантный признак, белые – рецессивный).

Во втором поколении гибридов наблюдалось расщепление в соотношении 3 красноглазых : 1 белоглазая. При этом оказалось, что белоглазыми были лишь самцы.

При скрещивании белоглазых самок с красноглазыми самцами уже в первом поколении наблюдалось расщепление 1 красноглазая мушка : 1 белоглазый самец.

Во втором поколении появляются красноглазые и белые мухи в соотношении 1:1 как среди самок, так и среди самцов.

Механизм такого явления становится понятным, если предположить, что гены, контролирующие цвет глаз у дрозофилы, находятся в Х-хромосоме.

R – красные глаза, r– белые:
Р:  XRXR     ×       XrYкрасные               белые

G:  ХR                  Хr, Y

F:  XRXr,              XRYкрасные               красные

Р: XRXr       ×       XRY

красные               красные

G: XR, Хг                          XR, Y

F: XRXR,       XRXr,           XRY,        XrYкрасные    красные      красные   белые

Р: XrXr            ×                 XRY

белые                           красные

G: Хr                                  XR, Y

F: XRXr,        XrYкрасные     белые

Р: XRXr          ×                   ХrУ

красные                            белые

G: XR, Хr                            Хr, Y

F: XRXr,       ХrХr,             XRY,       XrY
красные    белые         красные     белые

У кошек окраска наследуется сцеплено с полом. Черепаховая окраска, то есть чередование черных и желтых пятен, встречается только у кошек. Котов с такой окраской не бывает.

Это явление стало понятно после открытия наследования, сцепленного с полом. Черная окраска определяется геном В, рыжая – b. Эти гены локализованы в Х-хромосоме.

Гетерозиготные по этим генам животные имеют черепаховую окраску (Вb). Можно записать такие комбинации генотипов:

ХВХВ–черная кошка;

ХbХb— рыжая кошка;

ХВХb–черепаховая кошка;

ХВУ–черный кот;

ХbУ–рыжий кот.

Из-за того, что кот имеет лишь одну Х-хромосому, он может быть или черным, или рыжим.

У человека некоторые патологические состояния наследуются сцепленно с полом. Например, гемофилия (несвертываемость крови), дальтонизм (цветовая слепота), раннее облысение.

Гемофилия – это тяжелое наследственное заболевание, связанное со сцепленным с полом рецессивным признаком, при котором повышается образование фактора VIII, что ускоряет свертывание крови. У гемофиликов даже небольшая царапина вызывает тяжелое кровотечение.

Схема наследования гемофилии

Ген, определяющий синтез этого фактора, содержится в участке Х-хромосомы, которая не имеет соответствующего в Y-хромосоме. Существует два аллеля этого гена – доминантный нормальный (Н) и рецессивный мутантный (h), при котором кровь теряет способность к свертыванию. Сцепленные с полом признаки записывают в виде половых хромосом с индексом, обозначающим признак.

Чаще всего это заболевание возникает у мужчин. Гетерозиготные по данному гену женщины имеют обычное свертывание крови, но половина образованных ими гамет несет рецессивный ген. Хотя мужчина здоров, но, состоя в браке с женщиной-носителем рецессивного аллеля, имеет вероятность рождения больного сына 50 % (1/2). От брака гетерозиготной женщины с нормальным мужчиной могут родиться дети:

Р: XHXh           ×           ХНУ
G: ХH, Xh                      ХH, Y
F: ХНХН, ХНХh, ХНУ,                ХhУ
носитель              больной гемофилией

Особи женского пола, гетерозиготные по любому сцепленному с полом признаку, называют носителями соответствующего рецессивного гена.

Считают, что ген гемофилии возник как мутация у королевы Великобритании Виктории, или у одного из ее родителей. Этот ген был передан ею по наследству.

Аналогично наследуется дальтонизм – аномалия зрения, при которой человек не различает цвета, особенно красные и зеленые. Ген, который обуславливает восприятие цветов, локализован в Х-хромосоме. Поэтому дальтонизм чаще встречается у мужчин. D – нормальное восприятие цветов, d – дальтонизм:

Р: XDXd       ×       XDY
G: XD, Xd             XD, В
F: XDX, XDXd,               XDY,    XdY
носитель                  дальтоник

Рецессивные признаки, которые наследуются через Х-хромосому у женщин, проявляются только в гомозиготном состоянии. Доминантные – в равной степени проявляются и у мужчин, и у женщин. К таким признакам человека относятся витаминостойкий рахит, темная эмаль зубов и т. п.

Иногда с полом могут быть сцеплены гены, регулирующие не только уровень жизнеспособности организма, а и его летальность (смертность). В последнем случае как следствие гибели части особей одного пола соотношение женских и мужских особей может резко отличаться от нормального соотношения (1:1).

Наследственность и изменчивость организмов

Источник: https://xn----9sbecybtxb6o.xn--p1ai/obshchaya-biologiya/genetika-pola-nasledovanie-stseplennoe-s-polom-hromosomnoe-opredelenie-pola-nasledovanie-pola-nasledovanie-stseplennyh-s-polom-priznakov/

Генетика пола

Генетическое определение пола кратко

Несмотря на многочисленные попытки, не удавалось объяснить, почему у раздельнополых видов численность мужских и женских особей, как правило, приблизительно одинакова и каким образом одна и та же пара родителей даёт потомков разного пола. Принципиально эту проблему решил Т.Морган и его сотрудники.

Вместе с другими исследованиями их наблюдения легли в основу хромосомной теории наследственности. Прежде чем приступить к описанию хромосомных механизмов определения пола, необходимо отметить, что существуют иные способы определения пола. Условно всё их многообразие можно разделить на три основных варианта: вне связи с оплодотворением, до оплодотворения и после оплодотворения.

У ряда многоклеточных животных определение пола происходит до начала дробления, вне связи с оплодотворением. Примером могут послужить дафнии – мелкие ракообразные. Партеногенетически размножающиеся самки дафний в нормальных условиях производят, как правило, себе подобных потомков женского пола.

При ухудшении условий существования из обычных партеногенетических яиц могут развиваться не только самки, но и самцы. Это результат материнского влияния, имевшего место ещё до начала дробления и, естественно, вне всякой связи с оплодотворением, поскольку развитие в обоих случаях происходит из диплоидных яиц, не претерпевших мейотического деления.

При неблагоприятных условиях самки производят гаплоидные яйца, претерпевшие мейотическое деление. После оплодотворения они превращаются в зимние диплоидные яйца, из которых при наступлении благоприятных условий снова развиваются партеногенетические самки. У некоторых организмов определения пола происходит после оплодотворения в зависимости от влияния окружающей среды.

Однако при наиболее распространённом варианте определения пола у раздельнополых видов вопрос пола будущего потомка решается в момент оплодотворения и зависит от набора хромосом. Это так называемое хромосомное определение пола.

Хромосомное определение пола

У многих организмов соотношение между особями мужского и женского пола при изучении большого числа новорождённых особей всегда примерно равно, т.е. расщепление по признаку пола происходит в отношении 1:1.

От чего же зависит рождение мужских и женских особей? У дрозофилы, на которой проведено множество генетических исследований, пол определяется следующим образом. В соматических клетках дрозофилы четыре пары хромосом. В число их входят три пары аутосом, т.е. хромосом, одинаковых у самца и самки, и одна пара хромосом, различных у особей мужского и женского пола.

Эти хромосомы, как было установлено, отвечают за наследование пола и поэтому названы половыми хромосомами. В клетках самок мух дрозофил имеются две одинаковые половые хромосомы, которые обозначают как X-хромосомы. Следовательно, в диплоидных соматических клетках самки набор половых хромосом ХХ.

У самцов половые хромосомы отличаются от половых хромосом самок. В соматических клетках самца мухи дрозофилы имеется одна Х-хромосома и одна У – хромосома. Поэтому набор половых хромосом самца обозначается ХУ.

Следовательно, яйцеклетки организмов все одинаковы по хромосомному набору, так как в каждой из них имеется по одному набору аутосом и одна Х – хромосома. Все сперматозоиды также имеют по одному набору аутосом и одну половую хромосому, но половина сперматозоидов имеет Х – хромосому, а другая половина – У – хромосому.

Х – хромосома и У – хромосома резко отличаются по строению и набору генов, который в них содержится. Поскольку гаметы с Х- и У- хромосомами в результате мейоза образуются у самцов в равных количествах, то ожидаемое отношение полов составляет 1:1, что и совпадает с фактически наблюдаемым.

Такой способ определения полов присущ всем млекопитающим, в том числе и человеку. Однако существуют и некоторые отличия. У животных благодаря неправильному расхождению хромосом с определённой частотой возникают гаметы, лишённые половой хромосомы. При их слиянии с нормальными гаметами возникают зиготы с одной половой хромосомой.

У дрозофилы особь с генотипом ХО, т.е. с одной Х – хромосомой и стандартным набором из шести аутосом, будет мужского пола. У человека и мыши генотип ХХ соответствует женскому полу. Причина этих различий сложная.

Однако следует отметить, что у дрозофилы пол особи сильно зависит от соотношения числа Х – хромосом и аутосом, а у млекопитающих от наличия У – хромосомы. У дрозофилы и млекопитающих женский пол гомогаметный, ибо самки производят гаметы, одинаковые в отношении Х – хромосом, а мужской – гетерогаметный, так как самцы производят два типа гамет – с Х- и У- хромосомами. Иногда встречается и обратное положение. У птиц и некоторых насекомых, например у бабочек, гомогаметным является мужской пол (ХХ), а женские особи гетерогаметны (ХУ). Кроме тех механизмов, которые указаны выше, существует большое разнообразие иных способов определения пола.

Сцепленное с полом наследование

Наследование, сцепленное с полом. В том случае, когда гены, ответственные за формирование признака, расположены в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, какой из родителей (мать или отец) является носителем изучаемого признака. Однако ситуация резко изменяется, когда признаки определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

Рассмотрим ещё пример: наследование черепаховой окраски у кошек. Черепаховая окраска, т.е. чередование чёрных и жёлтых пятен, встречается только у кошек. Котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт не могли объяснить, пока не стало известно, что наследование данного признака сцеплено с полом. Чёрная окраска кошек определяется геном В, рыжая – геном b.

Эти гены расположены в Х – хромосоме. В Y – хромосоме они отсутствуют. Наследование, ограниченное полом. Признаки, выражение или проявление которых различно у представителей разных полов, или проявляющиеся только у одного пола, относятся к ограниченным полом. Они могут определяться генами, расположенными как в аутосомах, так и в половых хромосомах.

Примером может служить наследование комолости (отсутствие рогов) у овец. У дорсетской породы овец оба пола рогаты. У суффольской породы, напротив, оба пора комолы. При скрещивании овец разных пород в F1 получают рогатых баранов и комолых ярок (самок). Известно, что многие признаки проявляются у представителей только одного пола (например, способность давать молоко).

Однако гены, определяющие этот признак, есть не только у коров, но и у быков. Установить, какова потенциальная способность быка давать высокомолочное потомство, вполне возможно, хотя и косвенным путём. Для этого необходимо получить сведения о молочности его дочерей.

Более того, один из самых эффективных способов быстрого повышения удоев состоит в интенсивном отборе быков по их потенциальной молочности.

Генетические методы раннего определения пола.

Решение вопроса о поле развивающегося организма может иметь практическое значение. Подтверждением тому служит промышленное шелководство. Здесь очень важно ещё на стадии яйца отличать самок от самцов. Особенность последних – большее количество шёлка в их коконах по сравнению с коконами самок.

Решить вопрос удалось благодаря исследованиям советского генетика В. А. Струнникова. Применяя метод экспериментальной перестройки хромосом, он создал линию шелкопряда со сцепленной Х – хромосомой и аутосомой, несущей рецессивный ген Х2, обусловливающий белую окраску яиц.

При скрещивании самок, развивающихся из яиц с тёмной окраской, несущих сцепленную Х – хромосому и аутосому (генотип Х2/+), с гомозиготными (Х2/Х2) самцами, развившимися из белых яиц, в кладке яиц образуются белые и чёрные яйца. Чёрные яйца отделяются от белых фотоэлектрическим быстродействующим автоматом.

В результате из белых яиц получают только самок, а из чёрных – самцов. Такой высокоэффективный метод позволяет выкармливать самцов и самок изолированными партиями или выкармливать одних только более шелконосных самцов.

Источник: http://bannikov.narod.ru/pol.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.