10. Генетика определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Очень давно люди заметили, что соотношение полов у различных видов приблизительно равно 1:1. То есть самцы и самки встречаются одинаково часто. В нашей таблице указан процент мужских особей у разных организмов. Обратите внимание, что независимо от вида организма процент мужских особей около 50. Современная теория наследования была разработана Томасом Морганом и его сотрудниками в начале XX века. Им удалось установить, что самцы и самки отличаются по набору хромосом. У мужских и женских организмов все хромосомы одинаковые, кроме одной. Те пары, которые одинаковые, называются аутосомами. А та пара хромосом, по которым самцы и самки отличаются друг от друга, называются половыми хромосомами. Например, у дрозофил имеется 3 пары аутосом и 1 пара половых хромосом. У самца XY-хромосомы и у самки XX-хромосомы. Набор половых хромосом определяется во время оплодотворения. Если сперматозоид содержит X-хромосому, то при оплодотворении разовьется самка, которая будет содержать две X-хромосомы. Если сперматозоид содержит Y-хромосому, то из оплодотворенной яйцеклетки разовьется самец, который в качестве половых содержит XY-хромосомы. Так как у самок дрозофил образуются яйцеклетки, которые будут содержать только X-хромосому, такой пол называется гомогаметный. У самцов дрозофил образуются сперматозоиды двух типов, которые в качестве половых хромосом содержит X-хромосому или Y-хромосому. Такой пол называется гетерогаметным.

У крабов, лягушек, рыб и большинства млекопитающих (включая и человека) женский пол — гомогаметный. И содержит две X-хромосомы в качестве половых. А мужской — гетерогаметный (XY).

Наследование пола у человека можно представить в виде схемы. Очевидно, что соотношение полов у человека будет практически 1:1. У людей Y-хромосома передается от отца к сыну в момент оплодотворения. В Y-хромосоме содержатся гены, которые отвечают за развитие плода по мужскому типу. Кроме того, в этой хромосоме содержится некоторое количество генов, отвечающие за другие признаки. В частности, за развитие размера зубов. Если же сперматозоид несет X-хромосому, то и генотип особи будет составлять две X-хромосомы. И это значит, что у организма будут отсутствовать мужские белки, кодирующиеся хромосомой Y. Значит, в таком случае разовьется девочка. Кроме того, в X-хромосоме содержится еще около 200 генов, которые отвечают за развитие и других признаков.

У некоторых видов живых существ хромосомное определение пола совсем другое. Например, у птиц и рептилий гомогаметны самцы (содержат две X-хромосомы), а самки — гетерогаметны (XY). У некоторых насекомых у самцов в хромосомном наборе лишь одна хромосома (X0), а у самок две X-хромосомы.

Давайте поговорим о наследовании, сцепленном с полом. Гены, расположенные в половых хромосомах, называют сцепленными с полом. В X-хромосоме есть участок, для которого в Y-хромосоме нет гомолога. Поэтому в мужских организмах признаки, определяемые генами этого участка, проявляются даже в том случае, если они рецессивные. Это позволяет объяснить наследование признаков, сцепленных с полом. Например, наследование цветовой слепоты, раннего облысения или же гемофилии. Гемофилия— сцепленный с полом рецессивный признак, при котором нарушается образование одного из факторов, ускоряющего свертывание крови. Заболевание представлено двумя аллелями: X(H) X(h).

Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- или У-хромосоме, называютнаследованием, сцепленным с полом. У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома, в то время как У-хромосома практически инертна, так как не содержит генов, определяющих признаки организма. Полное сцепление с полом наблюдается лишь в том случае, если У-хромосома генетически инертна. Гены, локализованные в У-хромосоме, наследуются только от отца к сыну. Если же в У-хромосоме имеются гены, аллельные генам Х-хромосомы, то такой тип наследования называют частично сцепленным с полом.

Задачи на наследование, сцепленное с полом, решаются так же, как и на дигибридное, но при этом следует учитывать, что форма записи генотипов иная – обязательно указывается, в какой из половых хромосом находится ген, контролирующий развитие рассматриваемого признака. Помним, что:

  один пол является гомогаметным, а другой гетерогаметным; необходимо точно знать, кто – какой; гомогаметный пол образует один тип гамет, гетерогаметный – два;

  обычно признаки, сцепленные с полом, контролируются генами, локализованными только в Х-хромосоме;

  если гомогаметный пол – женский, то сыновья получают Х-хромосому от матери, а У-хромосому от отца; дочери получают по одной Х-хромосоме от каждого родителя;

  гены, локализованные в У-хромосоме, всегда передаются только от отца к сыну.