Сцепленное с полом наследование птиц. Генетика пола

Пол - это совокупность признаков и свойств организма, определяющих его участие в размножении

Первичные половые признаки - морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование гамет, их сближение и соединение при оплодотворении - наружные и внутренние органы размножения (половые железы и выводящие протоки, добавочные железы, органы внутриутробного развития, наружные половые органы и т. д.)

Вторичные половые признаки - совокупность внешних признаков и особенностей, обеспечивающих обнаружение и привлечение партнёра (их развитие контролируется гормонами, синтезируемыми первичными половыми органами - половыми железами)

· Подавляющее большинство животных предствлено особями двух полов - мужского и женского

· Соотношение полов в популяциях раздельнополых организмов в среднем 1: 1 (у людей в среднем на каждые 100 девочек рождается 106 мальчиков) ; такое соотношение полов обеспечивает максимальную вероятность встречи самцов и самок и поддержание оптимальной численности популяций; в дальнейшем эти соотношения могут сильно изменяться в силу неодинаковой выживаемости особей разного пола (у человека к 50 годам соотношение мужчин и женщин составляет 85: 100 , а к 85 годам - 50: 100)

· Развитие признаков пола генетически контролируется, т. к. закономерно воспроизводтся в ряду поколений и наследуется как менделирующий признак

· Самцы и самки различаются по набору хромосом

Аутосомы - хромосомы одинаковые в клетках мужских и женских особей (образуют гомологичные пары)

Половые хромосомы (гетеросомы) - пара хромосом, отличающиеся у разных полов по морфологии и заключённой в них генетической информации

· Большую из половых хромосом принято называть X (икс) - хромосомой, меньшую Y (игрек) -хромосомой (у некоторых животных Y- хромосома может отсутствовать)

· Зигота человека и других организмов потенциально бисексуальна. Главным фактором, сдвигающим фенотип в мужскую сторону, является Y-хромосома. Выбор направления происходит на 6 -10 неделе эмбриогенеза

· В Y- хромосоме человека находится ген дифференцировки семенников, которые вырабатывают гормоны, обеспечивающие развитие мужских вторичных половых признаков(при отсутсвии Y-хромосомы зачаточные репродуктивные органы дифференцируются в яичники и у зародыша развиваются женские половые признаки)

· Пол будущего организма определяется сочетанием половых хромосом в зиготе в момент оплодотворения

· В зависимости от сочетания половых хромосом в зиготе различают 5 типов определения пола:

1. XX , XY- у всех млекопитающих (в том числе у человека) , дрозофилы


2. XY , XX - у части насекомых (бабочек, ручейников) , птиц, рептилий, некоторых амфибий и рыб

3. XX , X0 (нет Y- хромосомы) – нек.насекомые: клопы, прямокрылые (кузнечики)

4. X0 , XX - у тли

5. гаплоидно - диплоидный (2n , n) встречается, например, у пчёл: самцы развиваются из неоплодотворённых гаплоидных яиц, самки - из оплодотворённых диплоидных (эти организмы не имеют половых хромосом)

· Пол особи может определяться: до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола ); в момент оплодотворения (сингамное определение пола →чаще всего ) ; после оплодотворения (эпигамное определение пола ) - у морского кольчатого червя бонеллия, если личинка садится на дно, из неё развивается самка, а если прикрепляется к хоботку взрослой самки, то самец

· У дрозофилы Y - хромосома по размеру близка к к X- хромосоме, однако она генетически инертна, т. к. состоит в основном из гетерохроматина и играет незначительную роль в определении пола (особи с кариотипом X0 внешне типичные самцы, но стерильные, а особи с кариотипом XXY - плодовитые самки)

· У многих организмов пол определяется не столько сочетанием в зиготе X- иY-хромосом, сколько соотношением числа X-хромосом и наборов аутосом - половой индекс (у нормальных самок половой индекс равен 1 (2X: 2 А) , у нормальных самцов - 0,5 (XY: 2А) ; при половом индексе более 1 (3X: 2А развиваются сверхсамки, при величине ниже 0,5 - самцы, при значении более 0,5 , но менее 1 (2X: 3А развиваются интерсексы

Интерсексы - особи , занимающие по половым признакам промежуточное положение между самцами и самками (не путать с гермафродитами)

· При утрате X- хромосомы одной из клеток на стадии первого деления зиготы развивается организм, половина клеток которого имеет нормальный кариотип (2АXX) , несёт признаки самки, а другая половина, клетки которой лишены одной X- хромосомы (2АXО) , имеет признаки самца - явление гинандроморфизма

Гинандроморфы - организм, одна часть которы, включая половые желез, женског, а другая - мужского типа

Аутосомное наследование - это наследование признаков, гены которых локализованы в аутосомах

Сцеплённое с полом наследование - это наследование признаков, гены которых локализованы в половых хромосомах (открыто Т. Х.Морганом)

признаки, сцеплённые с полом, наследуются не в соответствии с законами Менделя

у человека признаки, наследуемые через Y- хромосому, могутбыть только у лиц мужского пола, а наследуемые через X- хромосому - у лиц обоих полов

признаки, наследуемые через Y-хромосому, называются голандрические (голандрическое наследование)

Y- сцеплённое (голандрическое наследование) - наследование признаков, гены которых локализованы только в Y- хромосоме и передающихся от отца ко всем его сыновьям (фенотипически проявляются в каждом поколении)

У человека таких генов совсем немного: гипертрихоз (развитие волос по краю ушной раковины, перепонки между пальцами, ген дифференцировки семенников

по генам, локализованным в X- хромосоме женщины могут быть как гомо-,так и гетерозиготными а рецессивные аллели генов проявляются у них только в гомозиготном сотоянии -X а X а; у мужчин все гены X-хромосомы, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе (такой организм называют гемизиготным

Гемизиготные признаки - признаки, гены которых локализованы только в одной (X или Y) половой хромосоме и не имеющие аллельных генов в другой половой хромосоме (по генов X-хромосомы мужской организм гемизиготен)

X - сцеплённое наследование - У человека выявлена локализация в X-хромосоме 95 признаков; подавляющее их число гемизиготны (т. е. не имеют гомологичных аллелей в Y-хромосоме) - это дальтонизм, гемофилия, атрофия зрительного нерва, несахарный диабет → для женщин (а) для мужчин (А) (в силу их гемизиготности) ; м\б промежуточный характер проявления признака у гетерозигот → окраска шерсти у кошек.

Гены общих гомологичных участков (локусов) , имеющиеся и в X- и в Y-хромосоме образуют синапсис при коньюгации, возможен кроссинговер.

Гены гомологичных участков наследуются одинаково у мужчин и женщин.

признаки гомологичных участков называются неполно (частично) сцеплённымис полом.

Признаки, ограниченные полом - признаки, гены которых локализованы в аутосомах, но проявляющиеся в зависимости от пола (у одного пола признак проявится, у другого - нет)

· Проявление этих признаков зависит от соотношения половых гормонов

· Примерами таких признаков является наличие рогов у оленей (самцы рогаты, а самки безроги) или яйценоскость птиц, облысение у человека

Решения задач

Хромосомная теория наследственности объяснила загадку рождения орга­низмов разного пола. Она установила, что пол наследуется, как менделирующий признак, сочетание половых хромосом в зиготе определяет пол будущего организма. У всех млекопитающих (в том числе и у человека), у дрозофилы и многих других животных женские особи в соматических клетках имеют две X-половые хромосомы, а мужские Х- и У- хромосомы. Женский пол является гомогаметным и образует яйцеклетки одного типа с Х- половой хромосомой. Мужской пол является гетерогаметным и образует в равном количестве спер­матозоиды двух типов: одни содержат Х-половую хромосому, другие - Y-половую хромосому. При оплодотворении возможны две комбинации. Ниже приводится схема наследования пола у человека. А - гаплоидный набор аутосом, 2А - диплоидный набор аутосом, X и Y - половые хромосомы.

Если в зиготе встречаются две Х-половые хромосомы, то развивается жен­ская особь; если в зиготе сочетаются Х- и Y-хромосомы, то из такой зиготы развивается мужская особь. Число особей женского пола (2А + XX) относится к числу особей мужского пола (2А + ХУ) как 1:1. Фактически же на 100 девочек в России рождается 102-103 мальчика, в США - 106, Греции - 113. Это сингамное определение пола, при котором пол будущей особи детерминируется в мо­мент слияния гамет. Известны еще два способа определения пола: эпигамный (червь бонеллия) и прогамный. При прогамном определении пола - пол буду­щего организма определяется еще во время формирования женских гамет. Из крупных яйцеклеток после оплодотворения развиваются самки, из мелких - самцы (тли, некоторые кольчатые черви).

В противоположность млекопитающим, у птиц и некоторых видов бабочек женский пол является гетерогаметным, а мужской - гомогаметным. Спермато­зоиды петуха все одинаковые и содержат Х-половую хромосому, яйцеклетки бывают двух типов: одни содержат Х-половую хромосому, другие - Y-половую хромосому. У некоторых насекомых (прямокрылые, ручейники) Y-половая хромосома отсутствует, в таком случае кариотип самцов 2А + ХО, самок 2А +

XX. Таким образом, в природе встречаются следующие типы половых хромо­сом:

1. ♀XX, ♂XY класс млекопитающих, класс насекомых - мушка дрозофи­ла и др.

2 ♀XY, ♂XX (♀ZW, ♂ZZ) класс насекомых, (бабочки), класс птицы, класс пресмыкающиеся, класс двудольных растений, семейство розо­цветных, некоторые сорта земляники

3. ♀XX, ♂ХО класс насекомых, отряды прямокрылых, ручейников.

Таким образом, у всех организмов пол определяется наследственными факторами и только в некоторых случаях на процесс формирования мужских или женских особей решающее влияние оказывают факторы внешней среды. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Признаки, наследуемые через половые хромосомы, получили название сцепленных с полом. У человека сцепленно с Х-половой хромосомой по рецес­сивному типу наследуются гемофилия (наследственное заболевание, характе­ризующееся повышенной кровоточивостью вследствие недостатка факторов свертываемости крови), дальтонизм, мышечная дистрофия Дюшена и другие; по доминантному типу - темная эмаль зубов, витаминоустойчивый рахит и другие (267 генов локализовано в Х-хромосоме, данные на 1985 г., Мак-Кьюсик). Признаки, наследуемые через Х-хромосому, встречаются как у лиц мужского, так и женского пола. Женщина может быть как гомо-, так и гетеро­зиготна по генам, локализованным в Х-хромосоме. Рецессивные же аллели гена в Х-половой хромосоме у женщины проявляются только в гомозиготном со­стоянии. Поскольку у лиц мужского пола только одна Х-хромосома, все лока­лизованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм называется гемизиготным, так как в Y-половой хромосоме не имеется гомологичных локусов Х-половой хромосоме. За редким исключением аллелей генов общей цветовой слепоты, пигментного ретинита и других. Особенности наследования с Х-половой хромосомой

Если признак рецессивен, то мужчины его наследуют чаще, чем женщины. Обычно женщина бывает проводником (кондуктором) данного признака, де­вочки наследуют такой признак только от отца. Если в браке оба родителя фенотипически здоровы, но женщина - носительница рецессивного признака, этот признак наследуется у 50% сыновей, и половина дочерей являются носителями рецессивного признака.

Признаки, которые наследуются через Y-половую хромосому (гипертрихоз - волосатость мочки уха и ушной раковины, сращение кожных покровов I и III пальцев стопы и другие) получили название голандрических, они могут быть только у лиц мужского пола и передаются от отца к сыну, от сына к внуку, правнуку и так далее.

Примеры обозначения:

X - нормальная свертываемость крови,

X h - гемофилия,

У 1 -гипертрихоз,

X D - нормальное цветовое зрение,

X d - дальтонизм,

Частично сцепленное с полом наследование:

Х А - нормальное цветовое зрение,

У А - нормальное цветовое зрение,

Х а - общая цветовая слепота,

У а - общая цветовая слепота,

X H X h - генотип женщины-носительницы гемофилии,

X h Y - генотип мужчины - гемофилика,

XY r - генотип мужчины, имеющего гипертрихоз,

X d X d - генотип женщины - дальтоника,

X d Y - генотип мужчины - дальтоника,

X A Y a ; X a Y a ; X a Y A - генотипы с общей цветовой слепотой.

Задача 1.

На определение генотипа и фенотипа потомства при сцепленном с по­лом наследовании.

Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой страдал цветовой слепотой (дальтонизм), выходит замуж за здорового мужчину, отец которого также был дальтоником. Дальтонизм наследуется рецессивно сцепленно с X половой хромосомой. Какое зрение можно ожидать у детей в данном браке?

Решение

X D - нормальное цветовое зрение

X d - дальтонизм

Определите F по зрению?

Женщина в браке, имела отца-дальтоника, следовательно по генотипу она гетерозиготна X D X d и носительница аномального гена дальтонизма, так, как одну Х- половую хромосому в зиготе дочь получает от отца, а другую Х- половую хромосому - от матери. Поскольку девушка по условию задачи имела нор­мальное зрение, следовательно от матери она унаследовала нормальный ген. Мужчина в браке имеет также нормальное зрение, отец которого страдал даль­тонизмом. Сын от отца унаследовал У- половую хромосому, в которой нет локуса на ген дальтонизма, мать жениха была здоровой, генотип мужчины в браке Х D У,

Записываем схему брака:

Здоровых - 75%, 25% - страдают дальтонизмом. Исследуя потомство, ус­танавливаем 75% детей будут здоровыми, все дочери по фенотипу имеют нор­мальное зрение, так как у отца нет аномального гена, но половина дочерей - но­сительницы дальтонизма, так как аномальный ген они унаследуют от матери; 25% сыновей всего потомства, или 50% от мужского пола с нормальным цвето­вым зрением; 25% сыновей от всего потомства и 50% от лиц мужского пола страдают дальтонизмом. По полу дальтониками могут быть только мужчины, так как они гемизиготны по генотипу, получая аномальный рецессивный ген от матери, который несомненно у них проявится в фенотипе. По условию задачи мать фенотипически здорова, но носительница, поэтому вероятность мужчин-дальтоников составляет 50% от лиц мужского пола.

Ответ:_в данном браке вероятность рождения здоровых детей 75%, среди них все девочки, фенотипически здоровые (50%), но половина из них - носительниц гена дальтонизма, здоровых мальчиков 25% и 25% мальчиков от всего потом­ства и 50% от лиц мужского пола будут дальтониками.

  • 7. Особенности размножения и передачи генетической информации у бактерий и вирусов. Сексдукция, трансформация, трансдукция.
  • 8. Эукариотические микроорганизмы как объекты генетики, особенности передачи у них генетической информации (тетрадный анализ, конверсия генов, парасексуальный цикл).
  • 10. Эволюция представлений о гене. Ген в классическом понимании. Химическая природа гена. Тонкая структура гена.
  • 11. Экспериментальная расшифровка генетического кода.
  • 12. Генетический код и его основные свойства.
  • 13. Молекулярные механизмы реализации генетической информации. Синтез белка в клетке.
  • 14. Генетические основы онтогенеза, механизмы дифференцировки.
  • 15. Ауксотрофные мутанты и их значение в выяснении цепей биосинтеза. Гипотеза «один ген – один фермент».
  • 16. Особенности наследования при моногибридном скрещивании. Гипотеза чистоты гамет и её цитологические основы.
  • 17. Наследование при полигибридном скрещивании. Закон независимого наследования признаков и его цитологические основы.
  • 18. Взаимодействие аллельных генов. Множественные аллели.
  • 19. Наследование при взаимодействии неаллельных генов.
  • 20 Генетика пола. Механизмы определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.
  • 21. Сцепление генов и кроссинговер (закон т.Моргана).
  • 22. Цитологическое доказательство кроссинговера.
  • 23. Генетические и цитологические карты хромосом.
  • 24. Нехромосомное наследование и его основные особенности.
  • 25. Наследование в панмиктической популяции. Закон Гарди-Вайнберга.
  • 26. Факторы генетической динамики популяций.
  • 27. Популяция самооплодотворяющихся организмов, её генетическая структура и динамика.
  • 28. Генетические основы эволюции.
  • 29. Изменчивость, её причины и методы изучения.
  • 30. Изменчивость как материал для создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
  • 31. Модификационная изменчивость и её значение в эволюции и селекции.
  • 33. Спонтанный и индуцированный мутагенез.
  • 34. Генные мутации. Методы учета мутаций.
  • 35 Мутагены, их классификация и характеристика. Генетическая опасность загрязнения природной среды мутагенами.
  • 36. Хромосомные перестройки, их типы и роль в эволюции
  • 37. Особенности мейоза у гетерозигот по различным хромосомным перестройкам.
  • 38. Автополиплоиды и их генетические особенности.
  • 39. Аллополиплоиды и их генетические особенности. Синтез и ресинтез видов.
  • 40. Анеуплоиды, их типы и генетические особенности. Анеуплоидия у человека.
  • Формы анеуплоидии
  • 41. Человек как объект генетики. Методы изучения генетики человека.
  • 42. Наследственные болезни человека, их классификация и особенности наследования.
  • Полигенные наследственные болезни
  • 43. Хромосомные болезни человека и причины их возникновения. Характеристика основных хромосомных болезней.
  • Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом
  • Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
  • Болезни, причиной которых является полиплоидия
  • Нарушения структуры хромосом
  • 44. Проблемы медицинской генетики.
  • 45. Роль наследственности и среды в обучении и воспитании.
  • 46. Селекция как наука. Учение об исходном материале.
  • 47. Учение н.И.Вавилова о центрах происхождения культурных растений и закон гомологических рядов. Значение закона гомологических рядов для селекции.
  • 48. Системы скрещиваний в селекции.
  • 50. Гетерозис и гипотезы о его механизме. Использование гетерозиса в селекции.
  • 51. Цитоплазматическая мужская стерильность и её использование в селекции.
  • 52. Генная, клеточная и хромосомная инженерия.
  • Хромосомная инженерия.
  • 20 Генетика пола. Механизмы определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.

    Пол - это совокупность признаков и свойств организма, определяющих его участие в размножении

    Первичные половые признаки - морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование гамет, их сближение и соединение при оплодотворении - наружные и внутренние органы размножения (половые железы и выводящие протоки, добавочные железы, органы внутриутробного развития, наружные половые органы и т. д.)

    Вторичные половые признаки - совокупность внешних признаков и особенностей, обеспечивающих обнаружение и привлечение партнёра (их развитие контролируется гормонами, синтезируемыми первичными половыми органами - половыми железами)

      Подавляющее большинство животных предствлено особями двух полов - мужского и женского

      Соотношение полов в популяциях раздельнополых организмов в среднем 1: 1 (у людей в среднем на каждые 100 девочек рождается 106 мальчиков) ; такое соотношение полов обеспечивает максимальную вероятность встречи самцов и самок и поддержание оптимальной численности популяций; в дальнейшем эти соотношения могут сильно изменяться в силу неодинаковой выживаемости особей разного пола (у человека к 50 годам соотношение мужчин и женщин составляет 85: 100 , а к 85 годам - 50: 100)

      Развитие признаков пола генетически контролируется, т. к. закономерно воспроизводтся в ряду поколений и наследуется как менделирующий признак

      Самцы и самки различаются по набору хромосом

    Аутосомы - хромосомы одинаковые в клетках мужских и женских особей (образуют гомологичные пары)

    Половые хромосомы (гетеросомы) - пара хромосом, отличающиеся у разных полов по морфологии и заключённой в них генетической информации

      Большую из половых хромосом принято называть X (икс) - хромосомой, меньшую Y (игрек) -хромосомой (у некоторых животных Y- хромосома может отсутствовать)

      Зигота человека и других организмов потенциально бисексуальна. Главным фактором, сдвигающим фенотип в мужскую сторону, является Y-хромосома. Выбор направления происходит на 6 -10 неделе эмбриогенеза

      В Y- хромосоме человека находится ген дифференцировки семенников, которые вырабатывают гормоны, обеспечивающие развитие мужских вторичных половых признаков(при отсутсвии Y-хромосомы зачаточные репродуктивные органы дифференцируются в яичники и у зародыша развиваются женские половые признаки)

      Пол будущего организма определяется сочетанием половых хромосом в зиготе в момент оплодотворения

      В зависимости от сочетания половых хромосом в зиготе различают 5 типов определения пола:

      XX , XY- у всех млекопитающих (в том числе у человека) , дрозофилы

      XY , XX - у части насекомых (бабочек, ручейников) , птиц, рептилий, некоторых амфибий и рыб

      XX , X0 (нет Y- хромосомы) – нек.насекомые: клопы, прямокрылые (кузнечики)

      X0 , XX - у тли

      гаплоидно - диплоидный (2n , n) встречается, например, у пчёл: самцы развиваются из неоплодотворённых гаплоидных яиц, самки - из оплодотворённых диплоидных (эти организмы не имеют половых хромосом)

      Пол особи может определяться: до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола ); в момент оплодотворения (сингамное определение пола →чаще всего ) ; после оплодотворения (эпигамное определение пола ) - у морского кольчатого червя бонеллия, если личинка садится на дно, из неё развивается самка, а если прикрепляется к хоботку взрослой самки, то самец

      У дрозофилы Y - хромосома по размеру близка к к X- хромосоме, однако она генетически инертна, т. к. состоит в основном из гетерохроматина и играет незначительную роль в определении пола (особи с кариотипом X0 внешне типичные самцы, но стерильные, а особи с кариотипом XXY - плодовитые самки)

      У многих организмов пол определяется не столько сочетанием в зиготе X- иY-хромосом, сколько соотношением числа X-хромосом и наборов аутосом - половой индекс (у нормальных самок половой индекс равен 1 (2X: 2 А) , у нормальных самцов - 0,5 (XY: 2А) ; при половом индексе более 1 (3X: 2А развиваются сверхсамки, при величине ниже 0,5 - самцы, при значении более 0,5 , но менее 1 (2X: 3А развиваются интерсексы

    Интерсексы - особи , занимающие по половым признакам промежуточное положение между самцами и самками (не путать с гермафродитами)

      При утрате X- хромосомы одной из клеток на стадии первого деления зиготы развивается организм, половина клеток которого имеет нормальный кариотип (2АXX) , несёт признаки самки, а другая половина, клетки которой лишены одной X- хромосомы (2АXО) , имеет признаки самца - явление гинандроморфизма

    Гинандроморфы - организм, одна часть которы, включая половые желез, женског, а другая - мужского типа

    Аутосомное наследование - это наследование признаков, гены которых локализованы в аутосомах

    Сцеплённое с полом наследование - это наследование признаков, гены которых локализованы в половых хромосомах (открыто Т. Х.Морганом)

    признаки, сцеплённые с полом, наследуются не в соответствии с законами Менделя

    у человека признаки, наследуемые через Y- хромосому, могутбыть только у лиц мужского пола, а наследуемые через X- хромосому - у лиц обоих полов

    признаки, наследуемые через Y-хромосому, называются голандрические (голандрическое наследование)

    Y- сцеплённое (голандрическое наследование) - наследование признаков, гены которых локализованы только в Y- хромосоме и передающихся от отца ко всем его сыновьям (фенотипически проявляются в каждом поколении)

    У человека таких генов совсем немного: гипертрихоз (развитие волос по краю ушной раковины, перепонки между пальцами, ген дифференцировки семенников

    по генам, локализованным в X- хромосоме женщины могут быть как гомо-,так и гетерозиготными а рецессивные аллели генов проявляются у них только в гомозиготном сотоянии -X а X а; у мужчин все гены X-хромосомы, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе (такой организм называют гемизиготным

    Гемизиготные признаки - признаки, гены которых локализованы только в одной (X или Y) половой хромосоме и не имеющие аллельных генов в другой половой хромосоме (по генов X-хромосомы мужской организм гемизиготен)

    X - сцеплённое наследование - У человека выявлена локализация в X-хромосоме 95 признаков; подавляющее их число гемизиготны (т. е. не имеют гомологичных аллелей в Y-хромосоме) - это дальтонизм, гемофилия, атрофия зрительного нерва, несахарный диабет → для женщин (а) для мужчин (А) (в силу их гемизиготности) ; м\б промежуточный характер проявления признака у гетерозигот → окраска шерсти у кошек.

    Гены общих гомологичных участков (локусов) , имеющиеся и в X- и в Y-хромосоме образуют синапсис при коньюгации, возможен кроссинговер.

    Гены гомологичных участков наследуются одинаково у мужчин и женщин.

    признаки гомологичных участков называются неполно (частично) сцеплённымис полом.

    Признаки, ограниченные полом - признаки, гены которых локализованы в аутосомах, но проявляющиеся в зависимости от пола (у одного пола признак проявится, у другого - нет)

      Проявление этих признаков зависит от соотношения половых гормонов

      Примерами таких признаков является наличие рогов у оленей (самцы рогаты, а самки безроги) или яйценоскость птиц, облысение у человека

    Генетика человека с основами общей генетики [Учебное пособие] Курчанов Николай Анатольевич

    4.5. Генетика пола и сцепленное с полом наследование

    Генетический механизм определения пола в природе обусловлен генами, локализованными на особых половых хромосомах, имеющихся в кариотипе. Пол, у которого в кариотипе одинаковые половые хромосомы, называется гомогаметным, а пол, у которого в кариотипе разные половые хромосомы, – гетерогаметным. Неполовые хромосомы кариотипа называются аутосомами.

    Морфологически различающиеся половые хромосомы представляют собой пару гомологов, поскольку имеют гомологичный участок, что позволяет им конъюгировать в мейозе. Однако гомологичный участок половых хромосом гетерогаметного пола обычно очень мал, поэтому большинство их аллелей присутствуют в генотипе в единственном числе. Наличие только одного аллеля в генотипе диплоидного организма называется гемизиготой.

    В природе встречаются разные варианты хромосомного определения пола. Чаще гетерогаметным полом является мужской, а гомогаметным – женский, что наблюдается у млекопитающих (рис. 4.3).

    У птиц (рис. 4.4) гетерогаметным полом является женский (WZ), а гомогаметным – мужской (ZZ). У некоторых насекомых самцы и самки могут различаться числом половых хромосом (либо две одинаковые, либо одна). Наконец, у пчел самки диплоидны, а самцы – гаплоидны (возникают путем партеногенеза из неоплодотворенных яйцеклеток).

    Рис. 4.3. У млекопитающих гетерогаметным полом является мужской, а гомогаметным – женский

    Кариотип человека включает 44 аутосомы и 2 половые хромосомы – у женщин XX, у мужчин ХY. Однако половой кариотип не исчерпывает вопрос детерминации пола. Этот вопрос далее рассмотрен отдельно.

    Половые хромосомы всегда несут различные гены, не связанные с формированием пола (например, цвет глаз у дрозофилы). Наследование генов, локализованных на половых хромосомах, получило называние сцепленного с полом наследования. Такие гены обычно обозначают в виде верхнего индекса соответствующей половой хромосомы(Х А, Х В, Y с+ и т. д.).

    Рис. 4.4. У птиц гетерогаметным полом является женский, а гомогаметным – мужской

    У млекопитающих Х-хромосома имеет довольно много генов, а Y-хромосома, наоборот, мало. Так, у человека, по различным данным, Х-хромосома несет более 700 генов, а Y-хромосома – около 80. У самцов рецессивные гемизиготные гены Х-хромосомы могут проявлять свой фенотипический эффект. У самок также одна из двух Х-хромосом подвергается гетерохроматизации в раннем эмбриогенезе и инактивируется. Биологический смысл этого явления получил объяснение в гипотезе М. Лайон через механизм «дозовой компенсации», приводящий в соответствие дозы генов Х-хромосом у разных полов. Процесс гетерохроматизации Х-хромосом носит случайный характер, поэтому в разных клетках женского организма инактивированы разные Х-хромосомы(либо отцовская, либо материнская), а значит, могут функционировать разные аллели гомологичных генов.

    В генетике пола выделяют также такое понятие, как наследование, ограниченное полом. Оно обусловлено генами, локализованными на аутосомах, но фенотипически проявляющимися у разных полов по-разному.

    Формирование половых признаков, полового поведения – это сложный, многоступенчатый процесс, происходящий во время онтогенеза. Подробно он рассматривается в курсе биологии развития.

    Из книги Расширенный фенотип [Дальнее влияние гена] автора Докинз Клинтон Ричард

    Мошенники, сцепленные с полом Нарушитель расщепления на половой хромосоме – не только мошенник, конфликтующий с остальной частью генома, а потому – субъект подавления модификаторами; он также попутно угрожает всей популяции исчезновением. А всё потому, что в дополнение

    Из книги Племенное разведение собак автора Сотская Мария Николаевна

    ГЛАВА 2 БИОЛОГИЯ ПОЛА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛА Пол - это совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих его участие в воспроизводстве потомства и передаче наследственной информации за счет образования половых клеток -

    Из книги Новая наука о жизни автора Шелдрейк Руперт

    Глава 7. Наследование формы 7.1. Генетика и наследственность Наследственные различия между организмами, одинаковыми в других отношениях, зависят от генетических различий; эти последние зависят от различий в структуре ДНК или в ее расположении в хромосомах, а эти различия

    Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

    7.7. Наследование приобретенных признаков Влияние предшествующих организмов на последующие подобные организмы путем морфического резонанса может приводить к эффектам, которые невозможно было бы предположить в случае, если наследственность зависит только от передачи

    Из книги Мы и её величество ДНК автора Полканов Федор Михайлович

    Глава 11. Наследование и эволюция поведения 11.1. Наследование поведения Согласно гипотезе формативной причинности, наследование поведения зависит от генетической наследственности, а также от морфогенетических полей, которые контролируют развитие нервной системы и

    Из книги Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция автора Стил Эдвард

    11.1. Наследование поведения Согласно гипотезе формативной причинности, наследование поведения зависит от генетической наследственности, а также от морфогенетических полей, которые контролируют развитие нервной системы и всего животного в целом, а также от моторных

    Из книги Рождение сложности [Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы] автора Марков Александр Владимирович

    Из книги Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

    Сцепленные с полом признаки Нет правил без исключений, и в то же время исключения, как не что иное, правила подтверждают; с этим в генетике приходится сталкиваться очень часто. В самом деле: мы говорили о законе свободного комбинирования признаков, а потом вдруг

    Из книги Секреты наследственности человека автора Афонькин Сергей Юрьевич

    «Направленные мутации» и наследование соматических мутаций Мы описали протекающий в В-лимфоцитах процесс обратной связи V(D)J-генов, основанный на склонной к ошибкам обратной транскрипции. Он составляет основу определяемого антигеном мутирования генов антител. Все

    Из книги автора

    Наследование соматических мутаций Итак, мы можем спросить, есть ли польза от антигензависимых соматических событий (мутаций и отбора) для ДНК-последовательностей V-генов зародышевой линии следующих поколений? В предьщущей главе мы уже рассказали, как много появляется

    Из книги автора

    Наследование мозолистых утолщений Сейчас мы рассмотрим некоторые явления наследования анатомических признаков в экспериментах, проведенных природой. Некоторые из них детально описаны Джоунзом в его книге 1943 г. Поскольку животные «сами приноравливают себя к условиям

    Из книги автора

    Эпигенетическое наследование Нашу экспериментальную и теоретическую работу по «ретрогенетике» V-генов иммунной системы можно рассматривать как пример жесткого наследования, затрагивающего генетическую информацию, воплощенную в последовательности оснований ДНК.

    Из книги автора

    Возникновение и наследование модификаций на примере Metazoon Еще один важный теоретический вопрос, который можно рассмотреть на нашем примере с Metazoon, - это вопрос о возникновении адаптивных модификаций. Так называют способность организма более или менее осмысленно (то

    Из книги автора

    Эпигенетическое наследование Недавно открыто еще несколько молекулярных механизмов, которые в принципе могут служить для передачи по наследству приобретенных признаков. Эти механизмы не связаны напрямую с изменениями самого «текста», записанного в структуре молекул

    Из книги автора

    29. Генетика пола Вспомните!Каково соотношение мужчин и женщин в человеческой популяции?Что вам известно об определении пола из предыдущих курсов биологии?Какие организмы называют гермафродитными?Проблема взаимоотношения полов, морфологические и физиологические

    Из книги автора

    Наследование, сцепленное с полом В предыдущих двух случаях, когда мы рассматривали наследование врожденных аномалий по доминантному и по рецессивному типу, предполагалось, что мутации затрагивают аутосомы (греч. autos - сам и soma - тело), то есть находятся не в половых

    Вы уже изучали особенности строения и образования половых клеток. Представители какого пола образуют сперматозоиды, а какого — яйцеклетки? вспомните, какие преимущества дает наличие у живых организмов разных по строению половых клеток и, соответственно, двух полов.

    Способы определения пола

    У живых организмов существует несколько способов определения того, какого пола особь разовьется из зиготы. Будущий пол может определяться внешними условиями (если личинка червя бонеллия находится на дне океана, то из нее развивается самка, а если на хоботке самки — самец), плоидностью организма (у пчел и муравьев гаплоидные особи — самцы, а диплоидные — самки) или специальными половыми хромосомами, как у дрозофил (остальные хромосомы в этом случае называют аутосомами) (рис. 32.1).

    Половые хромосомы

    Если пол организма определяется с помощью половых хромосом, то таких хромосом одна или две. Если половых хромосом две, то они, как правило, отличаются по размеру (одна большая, а вторая маленькая). А особи разного пола имеют или две большие хромосомы (гомогаметный пол), или одну большую и одну маленькую (гетерогаметный пол). Обозначают такие хромосомы буквами латинского алфавита.

    У разных организмов гомогаметным может быть как женский, так и мужской пол. Например, у млекопитающих и мух гомогаметным является женский пол (его представители имеют по две Х-хромосомы, генотип — XX), а гетерогаметным — мужской (его представители имеют одну X- и одну У-хромосому, генотип — ХУ). У большинства птиц и бабочек, наоборот, гомогаметным полом является мужской (его представители имеют по две одинаковые хромосомы, но обозначаются они уже другой латинской буквой — Z, генотип — ZZ), а гетерогаметным — женский (генотип — ZW) (рис. 32.2).

    Гены, сцепленные с полом

    Гены, расположенные в половых хромосомах, называются генами, сцепленными с полом. Примерами таких генов являются гены окраски глаз в Х-хромосоме дрозофилы, гены дальтонизма и гемофилии в Х-хромосоме человека и гены гипертрихоза и ихтиоза в У-хромосоме человека.

    Особенностью генов, которые сцеплены с полом, является то, что они могут находиться в состоянии гемизиготы. Гемизигота — это диплоидная особь, имеющая только один аллель данного гена. Это состояние возникает потому, что особи одного из полов имеют две разные половые хромосомы. Например, у котов в Х-хромосоме генов много, а в У-хромосоме мало. Из-за этого даже рецессивные аллели генов Х-хромосомы будут проявляться в фенотипе, потому что нет второй Х-хромосомы с доминантным аллелем.

    Наследование генов половых хромосом

    Рассмотрим особенности наследования генов, сцепленных с полом, на примере млекопитающих. С генами, которые расположены в У-хромосоме самцов, все просто. Они передаются только самцу и у самок проявляться не могут. Они всегда находятся в состоянии гемизиготы, потому что в норме эта хромосома в ядре клетки только одна.


    Наследование генов, расположенных на Х-хромосомах, более сложное. в организме самок они ведут себя как обычные гены аутосом (неполовых хромосом), так как Х-хромосом здесь две. А в организме самцов эти гены проявляют себя в состоянии гемизиготы. Поэтому признаки, которые определяются рецессивными аллелями таких генов, проявляются у самцов всегда. А получают они их от своих матерей (рис. 32.3).

    У некоторых животных половые хромосомы представлены только одним типом, при этом один из полов имеет только одну половую хромосому, а второй — две одинаковые. Так, среди клопов, ящериц и некоторых птиц встречаются виды с генотипами мужского и женского пола — ZZ и Z0, X0 и XX соответственно (цифра 0 записи означает отсутствие второй пары хромосомы).

    У утконоса пять пар половых хромосом. в его гаметах содержится или пять X-хромосом, или пять /-хромосом. Эти хромосомы образуют один комплекс и при делении клетки всегда расходятся вместе.


    У общего предка однопроходных и других млекопитающих, жившего около 165 млн лет назад, половых хромосом еще не было.

    У живых организмов существует несколько способов определения будущего пола. Один из самых распространенных — с помощью половых хромосом. У млекопитающих набор половых хромосом самцов — ХУ, самок — XX. Гены, расположенные в половых хромосомах, называются генами, сцепленными с полом. Признаки, определяемые рецессивными аллелями генов X-хромосомы, проявляются у самцов, но передаются через самок. Гены, расположенные в У-хромосоме, передаются напрямую по линии самцов.

    Проверьте свои знания

    1. Какими способами определяется будущий пол живых организмов? 2. Что такое гомогаметный пол? Приведите примеры. 3. Что такое гетерогаметный пол? Приведите примеры. 4. в каких случаях организм может быть гемизиготой? 5. Сравните механизм определения пола у бабочек и млекопитающих. 6. Решите задачу. Ген, определяющий окраску шерсти у кошек, расположен в X-хромосоме. Один из его аллелей определяет черную окраску, а другой — рыжую. Если организм гетерозиготный по этому гену, то его окраска будет черепаховой (часть волосков имеет черную окраску, а часть — рыжую). Какой цвет шерсти будет у потомков от скрещивания рыжего кота и черной кошки? 7. Решите задачу. Ген, определяющий окраску шерсти у кошек, расположен в X-хромосоме. Один из его аллелей определяет черную окраску, а другой — рыжую. Если организм гетерозиготный по этому гену, то его окраска будет черепаховой (часть волосков имеет черную окраску, а часть — рыжую). Какой цвет шерсти будет у потомков от скрещивания черного кота и черепаховой кошки? 8*. Сравните наследование генов, расположенных на X- и У-хромосомах.

    Это материал учебника

    Похожие публикации