Вопрос №43

Правила постоянства числа, парности, индивидуальности и непрерывности хромосом, сложное поведение хромосом при митозе и мейозе давно убедили исследователей в том, что хромосомы играют большую биологическую роль н имеют прямое отношение к передаче наследственных свойств. В предыдущих разделах уже были даны цитологические объяснения закономерностей наследования, открытых Менделем.,

Новые доказательства роли хромосом в передаче наследственной информации были получены в результате обнаружения как хромосомного определения пола, так и групп сцепленного наследования признаков, соответствующих числу хромосом, наконец, благодаря построению генетических карт хромосом.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХРОМОСОМНОЙ ТЕОРИИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

Закономерности, открытые школой Моргана, а затем подтвержденные и углубленные на многочисленных объектах, известны под общим названием хромосомной теории наследственности. Основные положения ее следующие.

1. Гены находятся в хромосомах; каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов; число групп сцепления у каждого вида равно числу пар хромосом.

2. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус); гены в хромосомах расположены линейно.

3. Между гомологичными хромосомами происходит обмен аллельными генами.

4. Расстояние между генами (локусами) в хромосоме пропорциональ­но числу кроссинговера между ними.

Вопрос №44

ХРОМОСОМНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛА

-Одним из первых и веских доказательств роли хромосом в явлениях наследственности явилось открытие закономерности, согласно которой пол наследуется как менделирующий признак.

Известно, что хромосомы, составляющие одну гомологичную пару, со­вершенно подобны друг другу, но это справедливо лишь в отношении •аутосом. Половые хромосомы или гетерохромосомы могут сильно разниться между собой как по морфологии, так и по заключенной в них генетической информации. Сочетание половых хромосом в зиготе определяет пол будущего организма Большую из хромосом этой пары принято называть X (икс)-хромосомой, меньшую-—У (игрек)-хромосомой. У некоторых животных У-хромосома может отсутствовать.

У всех млекопитающих, в том числе и у человека, у дрозофилы и у многих других видов животных, женские особи в соматических клетках имеют две Х-хромосомы, а мужские — X и У-хромосомы. У этих организмов все яйцевые клетки содержат Х-хромосомы, и в этом отношении все одинаковы. Сперматозоиды у них образуются двух типов: одни содержат Х-хромосому, другие У-хромосому, поэтому при оплодотворении возможны две комбинации:

1. Яйцеклетка, содержащая Х-хромосому, оплодотворяется сперматозоидом тоже с Х-хромосомой. В зиготе встречаются две Х-хромосомы; из такой зиготы развивается женская особь.

2. Яйцеклетка, содержащая Х-хромосому, оплодотворяется сперматозоидом, несущим У-хромосому, В зиготе оказывается сочетание Х- и V-хромосомы; из такой зиготы развивается мужской организм.

Таким образом, сочетание половых хромосом в зиготе, а следовательно, и развитие пола у человека, млекопитающих и дрозофилы зависит •от того, каким сперматозоидом будет оплодотворено яйцо. Схема наследования пола

Ж XX X М ХУ

гаметы X Х,У

зиготы XX, XV

Отношение числа особей женского пола (XX) к числу особей мужского •пола (XV), как 1: 1.

Сперматозоидов с Х-хромосомой и с У-хромосомой примерно одинаковое число, поэтому особей обоего пола рождается приблизительно поровну.

Аналогичным образом определяется пол у ряда насекомых, у которых женский пол имеет также две половые хромосомы (патогенетическая •формула женского пола XX), а мужской — только одну половую хромосому (цитогенетическая формула ХО). В таком случае, как н в предыдущем, все яйцевые клетки однотипны, с Х-хромосомой, а сперматозоиды двух типов:

1) с Х-хромосомой,

2) без половой хромосомы,

У птиц, бабочек, ручейников н некоторых других животных женские "Особи имеют разные половые хромосомы, а мужские — одинаковые. Так, у петуха в соматических клетках содержатся две Х-хромосомы (их часто называют 2-хромосомами) и все сперматозоиды его одинаковы. Курица же наряду с Х-хромосомой несет и У-хромосому {которую здесь называют ^-хромосомой) и дает яйца двух типов («на курочек» с ^-хромо-•сомой н «на петушков» с 2-хромосомой).

Пол, имеющий обе одинаковые половые хромосомы называется гомогаметным, так как он дает все гаметы одинаковые, а под с различными половыми хромосомами, образующий два типа гамет, называется гетерогаметным. У человека, млекопитающих, дрозофилы гомогаметный пол женский, гетерогаметный — мужской. У птиц и бабочек наоборот: гомогаметный — мужской, гетерогаметный — женский.

У двудомных растений также обнаружены половые хромосомы.

У пчел особи женского пола (матки и рабочие) развиваются из оплодотворенных яиц, т. е. имеющих диплоидный набор хромосом, а особи мужского пола (трутни) — из неоплодотворенных, т. е. имеющих гаплоидный набор. В соматических клетках трутней восстанавливается диплоидный набор хромосом.

В настоящее время установлено, что у всех организмов пол определяется наследственными факторами, но у ряда организмов реализация этих наследственных факторов зависит от условий среды. Например, у червя бонеллин самка имеет величину сливы с длинным (до 1 м) хоботом, самцы же микроскопических размеров. Самцы ведут паразитический образ жизни на теле самки. Из яйца бонеллии развиваются личинки, которые с одинаковым успехом могут стать как самцами, так и самками. Если личинка сядет на хобот к самке, то под действием каких-то гормонов, выделяемых самкой, она превращается в самца, но если личинке не встретит­ся взрослая самка, она сама превратится в самку.

У некоторых рыб внешние факторы также оказывают заметное влияние на определение пола.