19. Еханизмы наследования пола

Пол, как и любой признак организма, наследственно предопределен. Животным и двудомным растениям свойственно характерно мужских и женских особей, близкое к 1:1. Это же соотношение характерно расщеплению признака при моногибридном скрещивании гомозиготы по рецессивному признаку с гетерозиготой: аа * Аа



1Аа:1аа Если предположить, что пол наследуется как простой менделевский признак, то один пол, например, женский, должен быть гомозиготным, а другой - гетерозиготным. Это предположение получило цитологическое подтверждение в лаборатории Томаса Моргана в 1900 г. при микроскопических исследованиях набора хромосом плодовой мушки Drosophila melanogaster. Оказалось, что в соматической клетке самки дрозофилы имеется 8 хромосом, делящихся на 4 гомологичных пары. У самца шесть хромосом представляют собой 3 гомологичные пары, четвертая пара образована морфологически сильно различающимися хромосомами. Эти две непохожие хромосомы, обнаруженные у самцов, были названы X- и Y-хромосомами. Самка имеет в своем наборе 2 X-хромосомы, Y-хромосом у нее нет совсем. Из микроскопических исследований был сделан вывод, что первые три пары хромосом (их назвали аутосомы) в наследовании пола не участвуют; пол же организма определяется балансом половых хромосом Х и Y, причем для женского пола свойственно сочетание XX, для мужского - XY. Так как женский пол образует одинаковые гаметы в отношении половых хромосом, то он был назван гомогаметным, а мужской, образующий сперматозоиды двух сортов (с X- и Y-хромосомами) - гетерогаметным. Подобный тип определения пола (мужской - XY, женский - XX) обнаружен у млекопитающих, двукрылых насекомых, некоторых рыб, у многих двудомных растений (конопля, спаржа, дрема белая). У птиц, бабочек, некоторых рыб гетерогаметным является женский пол, гомогаметным - мужской. В начале 1920-х гг. исследования К. Бриджеса показали, что у дрозофилы пол определяется значительно сложнее, чем это предполагалось ранее, а именно отношением числа Х-хромосом к числу наборов аутосом, или половым индексом (Х/А). При Х/А = 1 развиваются самки, при Х/А= 0.5 - самцы, при половом индексе > 1 развиваются особи с резко выраженными женскими половыми признаками - суперсамки, при индексе < 0.5 суперсамцы. При его значении в интервале от 0.5 до 1 образуются особи с фенотипами, промежуточным между мужским и женским, или интерсексы. Идеи Бриджеса легли в основу балластовой теории определения пола. В настоящее время установлено, что гены, определяющие пол, находятся в аутосомах. Так, мутантный ген tra в гомозиготном состоянии придает особям с двумя Х-хромосомами мужской облик (правда, они стерильны). Другой механизм определения пола у пчел и муравьев. У этих организмов нет половых хромосом, при том самкм - диплоидны, самцы (трутни) гаплоидны. Самки развиваются из оплодотворенных яиц, трутни - из неоплодотворенных. На определение пола сильное влияние оказывает среда, прежде всего гормоны. Так, у пчел в зависимости от условий воспитания личинок самки могут быть либо "матками", либо стерильными рабочими насекомыми. У морского червя Bonellia свободно плавающие личинки превращаются в самок, а личинки, прикрепленные к телу взрослой самки, в результате действия выделяемых ею гормонов превращаются в самцов. У рыбок Labroides, живущих стайками, в случае гибели самца одна из самок начинает выполнять его функции.