9. Генетика пола.

1. Пол – совокупность морфологических, физиологических, биохимических признаков обеспечивающих воспроизведение организмов.

2. Варианты определения пола.

1. Прогамное: до оплодотворения (партеногенетические формы)

2. Сингамное: в момент оплодотворения (большинство эукариот)

3. Эпигамное: после оплодотворения (морской кольчатый червь – боннелий)

3. Хромосомное определение пола: пол определяется сочетанием половых хромосом.

1. Хромосомы и пол:

• Аутосомы (неполовые) – хромосомы одинаковые у обоих полов.

• Гетерохромосомы (половые хромосомы) – хромосомы, различающиеся у обоих полов:

• Х-хромосомы

• У-хромосомы

2. Типы хромосомного определения пола:

• ♂ ХУ – гетерогаметный пол; ♀ ХХ – гомогаметный пол ( Пример: млекопитающие, дрозофила, см. ниже).

• ♀ ХУ – гетерогаметный пол; ♂ ХХ – гомогаметный пол ( Пример: птицы, бабочки, рептилии, см. ниже)

• ♂ ХО – гетерогаметный пол; ♀ ХХ – гомогаметный пол ( Пример: насекомые рода Protenor)

• ♀ ХО – гетерогаметный пол; ♂ ХХ – гомогаметный пол ( Пример: тля)

• Гапло-диплоидный тип: 1n - ♂ 2n - ♀( пример: пчелы).

Млекопитающие, дрозофила	Птицы, рептилии, бабочки
Р: ♀ ХХ × ♂ ХУ	Р: ♀ ХУ × ♂ ХХ
G :	G :
F1: ♂ ХУ - 50% : ♀ ХХ – 50% (расщепление 1:1).	F1: ♀ ХУ - 50%: ♂ ХХ – 50% (расщепление 1:1).

4. Сцепленное с полом наследование – наследование генов локализованных в половых хромосомах (наследование черепаховой окраски кошек, гемофилии, дальтонизма смотри учебник).

1. Гены, локализованные в Х-хромосоме: дальтонизм, гемофилия (человек).

2. Гены, локализованные в У-хромосоме: волосатость мочки уха, перепонка между пальцами ног (человек).

5. Характер наследования признака:

10. Генотип как целостная система.

1. Варианты определения признаков.

1. Один ген (одна пара аллелей) – один признак (менделевские опыты: окраска, форма семян гороха).

2. Один ген (одна пара аллелей)– несколько признаков: плейотропное (множественное) действие гена (Синдром Марфана – «паучьи пальцы»: непропорционально длинные пальцы рук и ног, прогрессирующая глухота, порок сердца и др.; ген отсутствия пигмента глаз дрозофилы снижает плодовитость).

3. Несколько генов (несколько пар аллелей) – один признак: взаимодействие неаллельных генов (смотри ниже).

2. Взаимодействие неаллельных генов.

1. Комплементарность – тип взаимодействия неаллельных генов (не имеющих собственного фенотипического проявления), при котором новый признак образуется в результате взаимодействия доминантных аллелей разных аллельных пар в генотипе (Пример: наследование пурпурной окраски душистого горошка: пурпурный пигмент антоциан образуется из бесцветного пропигмента, реакцию катализирует особый фермент).

Дано:			Решение:
Признак	Ген	Генотип	Р: ♀ ааВВ(белый цветки) × ♂ ААвв (белый цветки)
Наличие пропигмента	А	АА; Аа	G :
Отсутствие пропигмента	а	аа	F1: АаВв – 100% пурпурные цветки (комплементарное взаимодействие генов: А и В)
Наличие фермента превращающего пропигмент в пигмент	В	ВВ; Вв	Р(F1): ♀ АаВв × ♂ АаВв F2:
Отсутствие фермента, превращающего пропигмент в пигмент	в	вв	G: ♀/♂	АВ	Ав	аВ	ав
Р: ♀ ааВВ × ♂ ААвв			АВ	ААВВ Пурп.	ААВв Пурп.	АаВВ Пурп.	АаВв Пурп.
Найти: F1,2 - ?			Ав	ААвВ Пурп.	ААвв Белые	АавВ Пурп.	Аавв Белые
			аВ	аАВВ Пурп.	аАВв Пурп.	ааВВ Белые	ааВв Белые
Расщепление:			ав	аАвВ Пурп.	аАвв Белые	аавВ Белые	аавв Белые
По генотипу:			1:2:2:1:4:1:2:2:1
По фенотипу: 9:7!			9 (А_В_):3 (А_вв):3 (ааВ_):1 (аавв) Пурп. Белые Белые Белые

2. Полимерия - тип взаимодействия неаллельных генов, при котором степень фенотипического проявления признака определяется числом доминантных аллелей разных аллельных пар в генотипе (пример: наследование цвета кожи человека, окраски семян пшеницы).

Пример: Наличие пигмента меланина в коже человека определяется группой неаллельных доминантных генов А₁, А₂, А₃; его отсутствие – а_1, а₂, а₃ соответственно. Чем больше доминантных генов в генотипе, тем более темной будет цвет кожи. Самый темный цвет - А₁ А₁ А₂ А₂ А₃ А₃; самый светлый цвет кожи - а₁ а₁ а₂ а₂ а₃ а₃; промежуточный - А₁ а₁ А₂ а₂ А₃ а₃ или А₁ а₁ А₂ А₂ а₃ а₃.

3. Эпистаз - тип взаимодействия неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельного ему гена (ген-«подавитель» называют – супрессор, ингибитор, эпистатичный ген):

• Доминантный эпистаз: если ген-супрессор – доминантный! Пример: наследование желтой - А, зеленой – а и белой (эпистаз) окраски плодов тыквы.

  Дано:			Решение:
  Признак	Ген	Генотип	Р: ♀ ААВВ(белые плоды) × ♂ аавв (зеленые плоды)
  Желтая окраска	А	АА; Аа	G :
  Зеленая окраска	а	аа	F1: АаВв – 100% белые плоды (эпистаз)
  Отсутствие любой окраски	В	ВВ; Вв	Р(F1): ♀ АаВв × ♂ АаВв F2:
  Наличие окраски	в	вв	G: ♀/♂	АВ	Ав	аВ	ав
  Р: ♀ ААВВ × ♂ аавв			АВ	ААВВ Белые	ААВв Белые	АаВВ Белые	АаВв Белые
  Найти: F1,2 - ?			Ав	ААвВ Белые	ААвв Желтые	АавВ Белые	Аавв Желтые
  			аВ	аАВВ Белые	аАВв Белые	ааВВ Белые	ааВв Белые
  Расщепление:			ав	аАвВ Белые	аАвв Желтые	аавВ Белые	аавв Зеленые
  По генотипу:			1:2:2:1:4:1:2:2:1
  По фенотипу (12:3:1)			9 (А_В_):3 (А_вв):3 (ааВ_):1 (аавв) Белые Желтые Белые Зеленые

• Рецессивный эпистаз: если ген-супрессор – рецессивный! (пример: наследование окраски шерсти («агути» - А, черной - а и белой - эпистаз) у домовых мышей.

Дано:			Решение:
Признак	Ген	Генотип	Р: ♀ ААВВ(окраска агути) × ♂ аавв (белая окраска)
«Агути» окраска	А	АА; Аа	G :
Черная окраска	а	аа	F1: АаВв – 100% окраска агути
Наличие любой окраски	В	ВВ; Вв	Р(F1): ♀ АаВв × ♂ АаВв F2:
Отсутствие окраски (эпистаз)	в	вв	G: ♀/♂	АВ	Ав	аВ	ав
Р: ♀ ААВВ × ♂ аавв			АВ	ААВВ Агути	ААВв Агути	АаВВ Агути	АаВв Агути
Найти: F1,2 - ?			Ав	ААвВ Агути	ААвв Белые	АавВ Агути	Аавв Белые
			аВ	аАВВ Агути	аАВв Агути	ааВВ Черные	ааВв Черные
Расщепление:			ав	аАвВ Агути	аАвв Белые	аавВ Черные	аавв Белые
По генотипу:			1:2:2:1:4:1:2:2:1
По фенотипу (9:4:3)			9 (А_В_):3 (А_вв):3 (ааВ_):1 (аавв) Агути Белые Черные Белые