Определение пола организмов. Признаки, сцепленные с полом
При изучении данного раздела следует иметь в виду, что половое размножение характерно для большинства живых существ (за исключением прокариот). Перекомбинация генов и хромосом в процессе мейоза и оплодотворения является основой наследственной комбинативной изменчивости. D результате естественного отбора накапливаются благоприятные сочетания генов.
Половой процесс в природе может быть организован различно:
- в нем могут участвовать женские и мужские особи. Такие организмы называются раздельнополыми. В кариотипах разных полов присутствуют одинаковые хромосомы (аутосомы), а также различные по форме и функциям половые и хромосомы (рис.18);
- у одного организма могут присутствовать как женские, так и мужские органы. Такие организмы называются гермафродитными. Различий в кариотипах разных особей нет.
Основная часть животным и некоторые растения раздельнополые (двудомные виды – клен, тополь и др.). В то же время подавляющая часть растений – гермафродиты (однодомные виды). У них половые органы (пестики и тычинки) могут располагаться в одном цветке, либо в разных цветках (огурец) и соцветиях (сосна, кукуруза).
У раздельнополых организмов формулы генотипов можно записать в следующем виде:
2А + ХХ или 2А + ХY,
при этом Х и Y – половые хромосомы, а 2А – парные аутосомы.
Рис.19. Кариотип дрозофилы. Половые хромосомы X и Y
различаются по форме
При размножении половые хромосомы и аутосомы распределяются по гаметам, например, у человека, растений и дрозофилы появление в разнополого потомства происходит следующим образом:
P ♀ 2A + XX x ♂ 2A + XY
гаметы А+Х ; А+Х А+Х; A+Y
Потомство ♀2A + XX ; ♀2A + XX ; ♂2A + XY; ♂2A + XY
Организм, образующий одинаковые гаметы, называется гомогаметным, а разные гаметы – гетерогаметным. Запомните, у каких видов гомогаметным является женский, а у каких – мужской пол.
Пол организма у большинства раздельнополых видов определяется при слиянии гамет, несущих разные половые хромосомы. Обратите внимание, что соотношение полов в онтогенезе может меняться.
Если гены, определяющие отдельные признаки, локализованы в половых хромосомах, то их проявление зависит от пола организма. При этом характерна передача признаков по типу крис-кросс наследования (крест-накрест).
Хотя пол организма, как правило, определяется в момент оплодотворения, однако на развитие признаков, свойственных полу, могут влиять условия среды, а также воздействие гормонов. Изучите случаи и способы переопределения пола у животных и растений.
Обратите внимание, что для древесных растений характерна возрастания сексуализация. Это проявляется в увеличении числа мужских сережек или соцветий с возрастом растения (табл.3). Это явление необходимо учитывать при организации лесосеменных плантаций.
Внимательно изучите примеры решения типичных задач, которые иллюстрируют описанные закономерности.
Таблица 3 – Проявление сексуализации березы повислой
(Каляда, 1983)
Возраст дерева, лет |
Число репродуктивных органов, шт. |
Соотношение мужских к женским |
|
мужских |
женских |
||
5 |
15 |
14 |
1/1 |
10 |
80 |
75 |
1/1 |
20 |
300 |
240 |
1,25/1 |
30 |
1500 |
1110 |
1,36/1 |
40 |
2500 |
2000 |
1,25/1 |
50 |
4000 |
3100 |
1,29/1 |
60 |
5500 |
4000 |
1,38/1 |
Литература: [1 – с.83-87]; [2 – с. 37-48]; [3 – с.155-159], [4 – с.75-76].