О) Лекция № 19. Генетика пола
Хромосомное определение пола
Большинство животных являются раздельнополыми организмами. Пол можно рассматривать как совокупность признаков и структур, обеспечивающих способ воспроизводства потомства и передачу наследственной информации. Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения, то есть в определении пола главную роль играет кариотип зиготы. Кариотип каждого организма содержит хромосомы, одинаковые у обоих полов, — аутосомы, и хромосомы, по которым женский и мужской пол отличаются друг от друга, — половые хромосомы. У человека «женскими» половыми хромосомами являются две Х-хромосомы. При образовании гамет каждая яйцеклетка получает одну из Х-хромосом. Пол, у которого образуются гаметы одного типа, несущие Х-хромосому, называется гомогаметным. У человека женский пол является гомогаметным. «Мужские» половые хромосомы у человека — Х-хромосома и Y-хромосома. При образовании гамет половина сперматозоидов получает Х-хромосому, другая половина — Y-хромосому. Пол, у которого образуются гаметы разного типа, называется гетерогаметным. У человека мужской пол — гетерогаметный. Если образуется зигота, несущая две Х-хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если Х-хромосому и Y-хромосому — мужской.
У животных можно выделить следующие четыре типа хромосомного определения пола.
1. Женский пол — гомогаметен (ХХ), мужской — гетерогаметен (ХY) (млекопитающие, в частности, человек, дрозофила).
Генетическая схема хромосомного определения пола у человека:
Р | ♀46, XX | × | ♂46, XY |
Типы гамет | 23, X | 23, X 23, Y | |
F | 46, XX женские особи, 50% | 46, XY мужские особи, 50% |
Генетическая схема хромосомного определения пола у дрозофилы:
Р | ♀8, XX | × | ♂8, XY |
Типы гамет | 4, X | 4, X 4, Y | |
F | 8, XX женские особи, 50% | 8, XY мужские особи, 50% |
2. Женский пол — гомогаметен (ХХ), мужской — гетерогаметен (Х0) (прямокрылые).
Генетическая схема хромосомного определения пола у пустынной саранчи:
Р | ♀24, XX | × | ♂23, X0 |
Типы гамет | 12, X | 12, X 11, 0 | |
F | 24, XX женские особи, 50% | 23, X0 мужские особи, 50% |
3. Женский пол — гетерогаметен (ХY), мужской — гомогаметен (ХХ) (птицы, пресмыкающиеся).
Генетическая схема хромосомного определения пола у голубя:
Р | ♀80, XY | × | ♂80, XX |
Типы гамет | 40, X 40, Y | 40, X | |
F | 80, XY женские особи, 50% | 80, XX мужские особи, 50% |
4. (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { if (screen.width '800') { Ya.Direct.insertInto(53383, "yandex_ad", { site_charset: "windows-1251", ad_format: "direct", font_size: 1, type: "horizontal", border_type: "block", limit: 4, title_font_size: 3, site_bg_color: "FFFFFF", header_bg_color: "1D865E", border_color: "1D865E", title_color: "3B6162", url_color: "17A470", all_color: "17A470", text_color: "000000", hover_color: "00CC66", favicon: true }); } }); t = d.documentElement.firstChild; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "http://an.yandex.ru/system/context.js"; s.setAttribute("async", "true"); t.insertBefore(s, t.firstChild); })(window, document, "yandex_context_callbacks");
Женский пол — гетерогаметен (Х0), мужской — гомогаметен (ХХ) (некоторые виды насекомых).
Генетическая схема хромосомного определения пола у моли:
Р | ♀61, X0 | × | ♂62, XX |
Типы гамет | 31, X 30, Y | 31, X | |
F | 61, X0 женские особи, 50% | 62, XX мужские особи, 50% |
Наследование признаков, сцепленных с полом
Установлено, что в половых хромосомах находятся гены, отвечающие не только за развитие половых, но и за формирование неполовых признаков (свертываемость крови, цвет зубной эмали, чувствительность к красному и зеленому цвету и т.д.). Наследование неполовых признаков, гены которых локализованы в Х- или Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.
Изучением наследования генов, локализованных в половых хромосомах, занимался Т. Морган.
У дрозофилы красный цвет глаз доминирует над белым. Реципрокное скрещивание — два скрещивания, которые характеризуются взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола у форм, принимающих участие в этом скрещивании. Например, если в первом скрещивании самка имела доминантный признак, а самец — рецессивный, то во втором скрещивании самка должна иметь рецессивный признак, а самец — доминантный. Проводя реципрокное скрещивание, Т. Морган получил следующие результаты. При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами в первом поколении все потомство оказывалось красноглазым. Если скрестить между собой гибридов F1, то во втором поколении все самки оказываются красноглазыми, а среди самцов — половина белоглазых и половина красноглазых. Если же скрестить между собой белоглазых самок и красноглазых самцов, то в первом поколении все самки оказываются красноглазыми, а самцы белоглазыми. В F2 половина самок и самцов — красноглазые, половина — белоглазые.
Объяснить полученные результаты наблюдаемого расщепления по окраске глаз Т. Морган смог, только предположив, что ген, отвечающий за окраску глаз, локализован в Х-хромосоме (ХА — красный цвет глаз, Ха — белый цвет глаз), а Y-хромосома таких генов не содержит.
Р | ♀XAXA красноглазые | × | ♂XaY белоглазые |
Типы гамет | XA | Xa Y | |
F1 | XAXa ♀ красноглазые 50% | XАY ♂ красноглазые 50% |
Р | ♀XAXa красноглазые | × | ♂XAY красноглазые | |
Типы гамет | XA Xa | XA Y | ||
F2 | XAXA XAXa ♀ красноглазые 50% | XАY ♂ красноглазые 25% | XaY ♂ белоглазые 25% |
Р | ♀XaXa белоглазые | × | ♂XAY красноглазые |
Типы гамет | Xa | XA Y | |
F1 | XAXa ♀ красноглазые 50% | XaY ♂ белоглазые 50% |
Р | ♀XAXa красноглазые | × | ♂XaY белоглазые | ||
Типы гамет | XA Xa | Xa Y | |||
F2 | XAXA ♀ красноглазые 25% | XaXa ♀ белоглазые 25% | XАY ♂ красноглазые 25% | XaY ♂ белоглазые 25% | |
Схема половых хромосом человека и сцепленных с ними генов: 1 — Х-хромосома; 2 — Y-хромосома. |
У людей мужчина получает Х-хромосому от матери, Y-хромосому — от отца. Женщина получает одну Х-хромосому от матери, другую Х-хромосому от отца. Х-хромосома — средняя субметацентрическая, Y-хромосома — мелкая акроцентрическая; Х-хромосома и Y-хромосома имеют не только разные размеры, строение, но и по большей части несут разные наборы генов. В зависимости от генного состава в половых хромосомах человека можно выделить следующие участки: 1) негомологичный участок Х-хромосомы (с генами, имеющимися только в Х-хромосоме); 2) гомологичный участок Х-хромосомы и Y-хромосомы (с генами, имеющимися как в Х-хромосоме, так и var begun_auto_pad = 179110770; var begun_block_id = 215205041; в Y-хромосоме); 3) негомологичный участок Y-хромосомы (с генами, имеющимися только в Y-хромосоме). В зависимости от локализации гена в свою очередь выделяют следующие типы наследования.
Тип наследования | Локализация генов | Примеры |
Х-сцепленный рецессивный | Негомологичный участок Х-хромосомы | Гемофилия, разные формы цветовой слепоты (протанопия, дейтеронопия), отсутствие потовых желез, некоторые формы мышечной дистрофии и пр. |
Х-сцепленный доминантный | Негомологичный участок Х-хромосомы | Коричневый цвет зубной эмали, витамин D устойчивый рахит и пр. |
Х-Y-сцепленный (частично сцепленный с полом) | Гомологичный участок Х- и Y-хромосом | Синдром Альпорта, общая цветовая слепота |
Y-сцепленный | Негомологичный участок Y-хромосомы | Перепончатость пальцев ног, гипертрихоз края ушной раковины |
Большинство генов, сцепленных с Х-хромосомой, отсутствуют в Y-хромосоме, поэтому эти гены (даже рецессивные) будут проявляться фенотипически, так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие гены получили название гемизиготных. Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм и пр.). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин (так как они гемизиготны), хотя носителем генов, обусловливающих эти аномалии, чаще бывает женщина. Например, если ХА — нормальная свертываемость крови, Ха — гемофилия и если женщина является носительницей гена гемофилии, то у фенотипически здоровых родителей может родиться сын-гемофилик:
Р | ♀XAXa норм. сверт. крови | × | ♂XAY норм. сверт. крови | |
Типы гамет | XA Xa | XA Y | ||
F2 | XAXA XАXa ♀ норм. сверт. крови 50% | XАY ♂ норм. сверт. крови 25% | XaY ♂ гемофилики 25% |
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 730;