12. Признаки, сцепленные с полом, гены гапло-диплоидов.

Знание особенностей генетических процессов происходящих в раздельнополых популяциях важно для селекции двудомных раздельнополых растений и для медицины.

Например, ряд опасных болезней человека сцеплены с Х-хромосомой.

К рецессивным признакам сцепленным с Х-хромосомой относятся: гемофилия, дальтонизм (неспособность различать красный и зелёный цвета), атрофия зрительного нерва и миопатия Дюшена.

К доминантным признакам относят - рахит, не поддающийся лечению витамином Д, и тёмная эмаль зубов.

При гетерогаметности мужского пола (ХУ) самцы гаплоидны (гемизиготны) по аллелям Х-хромосомы, поэтому гетерозиготны по этим аллелям только самки (ХХ).

Для гапло-диплоидов, например перепончатокрылых, где самцы гаплоидны, а самки диплоидны, гетерозиготность по всем локусам относится только к самкам.

13. Установление равновесного состояния в растительных популяциях при сцеплении с полом

Система Х и У хромосом позволяет поддерживать равенство полов в популяции. При детерминации пола цветков у растений с Х и У хромосомами, растения с пестичными цветками, как правило гомогаметны (ХХ), а с тычиночными гетерогаметны (ХУ).

В популяции раздельнополых растений (конопля, спаржа, шпинат и др.) скрещиваются растения противоположных фенотипов (диссортативное скрещивание).

У растений с тычиночными цветками (ХУ) частоты аллелей и генотипов совпадают, если рассматриваемые гены локализованы в Х хромосоме (аллели генов находятся в гемизиготном состоянии):

Для растений с пестичными цветками (ХХ) частоты генов и генотипов записываются как обычно (каждый ген в Х хромосоме имеет по два аллеля):

При случайном переносе пыльцы и случайном оплодотворении частоты генов и генотипов находятся в равновесии, т.е. закон Харди-Вайнберга выполняется и для генов, сцепленных с половыми хромосомами.

Однако, в случае сцепления с полом пестичные растения несут две дозы генов, а тычиночные – одну, поэтому равновесие частот генов и генотипов достигается только после нескольких поколений свободного размножения.

Приближение к равновесию носит колебательный характер. Это связано с тем, что тычиночные растения получают Х хромосому от пестичного растения, а пестичные – от обоих родительских растений.

Равновесная частота аллеля ( ) зависит от исходных частот в мужской () и в женской

( ) частях популяции следующим образом:

Пример

Популяция состоит из мужских и женских особей с контрастными частотами аллеля А:

В результате первого свободного скрещивания

А//А х а/ → А//а + А/

генетическая структура женской части популяции потомства определяется в равной степени частотами аллелей в обеих исходных частях:

После второго свободного скрещивания:

И тд.

14. Установление равновесия популяции при межполовых различиях по частоте аллеля аутосомного локуса

после первого скрещивания: таблица

Таким образом, частоты генотипов АА, Аа и аа после первого свободного скрещивания будут следующие:

Равновесие популяции ещё не достигнуто, что видно из примера:

Равновесная частота доминантного аллеля равна:

Однако эта частота не равна полученной при первом свободном скрещивании – 0,18.

Следовательно популяция ещё не находится в равновесном состоянии. Равновесие наступит только после ещё одного свободного скрещивания.