5. Зависимость пола дрозофилы от отношения числа х-хромосом к числу наборов аутосом (Бриджес, 1932)

Набор хромосом	Фототипическое проявление пола	Отношение числа Х-хромосом к числу наборов аутосом
2А + ЗХ	Сверхсамка	1,5
4А + 4Х	Нормальная самка	1
ЗА + ЗХ	Тоже	1
ЗА + ЗХ + 1Y	»	1
2А + 2Х	»	Г
2А + 2Х + 1Y	»	1
ЗА + 2Х + 1Y	Интерсекс	0,67
ЗА + 2Y	Летальный	0
ЗА + 2Х	Интерсекс	0,67
2А + IX + 1Y	Нормальный самец	0,5
2А + IX + 2Y	»	0,5
2А+ IX	»	0,5
ЗА+ IX	Сверхсамец	0,33

Нарушения в системе половых хромосом. В процессе изучения кариотипов животных были выявлены аномалии в системе поло­вых хромосом, связанные в основном с нарушениями расхожде­ния в мейозе, а также в результате обмена клетками разных индивидуумов. В таблице 6 дана сводка таких нарушений и их связь с фенотипом. Как видно из ее данных, нарушения в систе­ме половых хромосом приводят к резко выраженным нарушени­ям воспроизводительных функций у животных.

Половой хроматин. В ядрах интерфазных клеток у нормальных особей женского пола очень часто обнаруживают небольшую глыбку хроматина, лежащую у ядерной оболочки или представ­ленную в форме барабанной палочки, прикрепленной тонкой нитью к ядру. Барр и Бертрам, впервые обнаружившие это тель­це, назвали его «сателлитом ядра». Лайон установила, что эта глыбка хроматина представляет собой одну из двух Х-хромосом, которая находится во время интерфазы в гетеропикнотическом состоянии. Положительный гетеропикноз, по гипотезе Лайон, свидетельствует о генетической инактивации одной из Х-хромо­сом кариотипа женского пола. Ввиду того что это тельце встре­чается только в ядрах клеток самок, его рассматривают как при­знак, отличающий клетки самок от клеток самца, и называют половым хроматином или тельцем Барра.

6. Нарушения в системе половых хромосом и их фенотипическое проявление

Половые хромосомы	Виды	Главный фенотипический эффект
ХО	Свинья, лошадь	Интерсексуальность, гипоплазия
		яичников
ХО/ХХ	Кошка, лошадь	Смерть до рождения, гипоплазия
		яичников
XO/XX/XYXXX	Свинья, корова	Интерсексуальность, гипоплазия
		яичников
XXY	Лошадь, крупный	Стерильность, гипоплазия
	рогатый скот, овцы,	семенников
	свиньи, собаки, кошки
XXY/XY	Крупный рогатый скот	Тоже
XXY/XX	Тоже	Интерсексуальность
	Ч^ШШЬЯ Лошадь	1
	Кошка	Тестикулярная гипоплазия
XXY/XX/XY	Крупный рогатый скот	Тоже
XXY/XY/X0	Тоже	»
XXY/XY/XX/XO	Лошадь	Крипторхизм
XXXY	»	Интерсексуальность
XXXY/XXY	Свинья	Не установлен
XYY/XY	Крупный рогатый скот	»

Этот признак можно использовать для изучения нарушений в системе половых хромосом, в диагностике пола при интерсексу­альности. Количество телец Барра всегда на единицу меньше числа Х-хромосом. Так, если у самок обнаруживается два тельца Барра, то они являются носителями трисомии по Х-хромосоме. Если половой хроматин отсутствует, то у особи женского пола имеется только одна Х-хромосома. Если у самца обнаруживают тельце Барра, это значит, что у него в кариотипе не одна, а две Х-хромосомы.

Для исследования полового хроматина используют клетки лейкоцитов, слизистых полостей и др.

Интерсексуальность у животных. Влияние внутренней среды организма на изменение признаков пола в онтогенезе прослежи­вается при изучении интерсексуальности. У домашних животных существуют разные формы интерсексуальности, которые объеди­няются под названием гермафродитизм. Кроме того, обнаружены отдельные формы, очень сходные с известными синдромами Клайнфельтера и Тернера.

Образование гермафродитов — особей, имеющих гонады и (или) половые органы противоположного пола, рассматриваются как результат нарушения мейоза в период развития бластоцисты.

Синдром Клайнфельтера характеризуется недораз­витием гонад, повышением выделения гонадотропина и другими изменениями. Классической формой кариотипа синдрома Клайнфельтера является 2л (аутосом) + XXY. Однако часто в кариотипе обнаруживают мозаицизм по половым хромосомам: XXY/XY/XX и трисомию XXX (синдром «трипло-Х»). У крупно­го рогатого скота XXY-синдром наблюдали в сочетании с Х-три-сомией. Характерными признаками животных были нарушения роста и развития, двусторонняя гипоплазия семенников с олиго-я некроспермией и другими изменениями.

Возникновение синдрома Клайнфельтера связано с нерасхож­дением половых хромосом в мейозе. Примечательной особеннос­тью фенотипа при этом синдроме является то, что животные при наличии даже двух Х-хромосом и одной Y-хромосомы имеют признаки мужского пола, хотя и стерильные. При отсутствии Y-хромосомы животные имеют женский фенотип. Это указывает на то, что Y-хромосома у животных содержит гены, контроли­рующие развитие мужского пола и плодовитость.

СиндромТернера характеризуется женским фенотипом с дисгенезией гонад и другими генитальными дефектами. Цито-гснетически синдром Тернера определяется формулой 2л (ауто­сом) + ХО (отсутствует вторая Х-хромосома).

Животных с признаками гермафродитизма, а также носителей синдромов Клайнфельтера и Тернера следует своевременно вы­делять в группы откорма.

Фримартинизм— особая форма интерсексуальности, выявляемая у крупного рогатого скота. Наблюдения показывают, что бесплодные телки — фримартины рождаются в двойне с быч­ком. Установлено, что в среднем 95 % телок из разнополых двоен имеют признаки фримартинизма. У них часто обнаружива­ют мужской тип экстерьера, недоразвитие матки и др.

Для объяснения причин бесплодия телок-фримартинов уче­ные выдвигают разные теории. Основные из них — гормональная и клеточная. Гормональная теория предполагает возникновение фримартинизма вследствие слияния плодного мешка при бере­менности двойней и образования анастомозов между плацентар­ными сосудами разнополых плодов, по которым осуществляется обмен мужскими гормонами — андрогенами (тестостерон) и женскими — эстрогенами. Поскольку мужской гормон тестосте­рон начинает продуцироваться раньше, то длительное воздейст­вие на женские половые органы приводит к вирилизации (недо­развитию) последних, отклонениям в сторону мужского пола и рождению, наконец, бесплодных телок. Клеточная теория исхо­дит из того, что при плацентарных анастомозах происходит обмен не только гормонами, но и другими элементами. Так, у телок-фримартинов был обнаружен химеризм по эритроцитар-ным антигенам и по половым хромосомам (рис. 16).

Химеризм по половым хромосомам наблюдается и у быков из разнополых двоен. У бычков на племпредприятиях частота химезма в среднем составляла 1,5 %, у отдельных из них — свыше % (А. И. Жигачев и др., 1989). Эти животные часто имеют

Рис. 16. Химеризм XX/XY у крупного рогатого скота (2n =* 60XY/60XX):

я — мегафазная пластинка с XX хромосомами; б — метафазная пластинка с XY хромосомами

нарушения воспроизводительной функции — от снижения коли­чества спермиев в эякуляте и пониженной оплодотворяющей способности до полного бесплодия. Степень нарушения плодо­витости связана, очевидно, с временем образования сосудистых анастомозов во время внутриутробного развития быков-химери-ков. Химеризм по половым хромосомам наблюдается не только в двойнях, но и в отелах коров с большим числом телят разного пола. Присутствие Y-хромосомы в кариотипе телок-фримарти-нов и изменение у них признаков в сторону мужского пола — явное свидетельство ее влияния на половые признаки. Цитогене-тический анализ — надежный метод ранней диагностики фри-мартинизма у телок. Выявление химеризма XY/XX-хромосом у быков — это критерий малопригодности их в воспроизводстве.

Химеризм по половым хромосомам обнаружен также у коз, овец, свиней, норок. В некоторых породах коз (зааненская, тог-денбургская) интерсексуальность встречается довольно часто — 6,5—8,4 %. Этот признак связан с комолостыо животных.

По данным Г. И. Исаевой и Д. К. Беляева, химеризм наибо­лее часто регистрировали у норок, гомозиготных или гетерози­готных по генам алеутской окраски или хедлунд

Лекция-10

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ.

План: ПРОБЛЕМА РЕГУЛЯЦИИ ПОЛА

Причины более высокой смертности среди самцов млекопита­ющих можно объяснить исходя из особенностей наследования признаков, сцепленных с полом. Явление сцепленного с полом наследования впервые открыл Т. Морган при скрещивании мух-дрозофил с красной и белой окраской глаз. Если в скрещивании участвовали красноглазые самки и белоглазые самцы, все потом­ство рождалось красноглазым. Во втором же поколении наблюда­лось расщепление в соотношении 3:1. Но в отличие от мендель-ского моногибридного скрещивания расщепление было только среди самцов: одна половина из них была с белыми глазами и другая — с красными; все самки были красноглазыми. При обрат­ном (реципрокном) скрещивании белоглазых самок с красногла­зыми самцами картина была иной: все самки имели красные глаза, самцы — белые. При скрещивании этих особей во втором поколении половина самцов и самок рождалась красноглазыми. Признаки, расщепление по которым при скрещивании связано с полом, называют сцепленными с полом. Эти признаки обусловлива­ются генами, локализованными в половых хромосомах. Установ­лено, что наследование их зависит в основном от Х-хромосомы. Y-Хромосома имеет небольшие размеры, состоит преимуществен­но из гетерохроматина и является генетически инертной, за ис­ключением, возможно, некоторых генов, контролирующих вос­производительную функцию и признаки пола. У самцов млекопи­тающих гены, локализованные в Х-хромосоме, не имеют доминантных или рецессивных партнеров (аллелей) на Y-хромо-соме. Рецессивные гены у них проявляют свое действие уже в одинарной дозе (гемизиготном состоянии) по типу доминантного.

Практическое использование сцепленного с полом наследова­ния признаков. В птицеводстве оказалась полезной рецессивная, сцепленная с Х-хромосомой мутация карликовости. Карликовые куры отличаются от нормальных лучшей оплатой корма продук­цией, для них требуется меньшая площадь содержания. Они резистентны к отдельным болезням.

В шелководстве получил распространение метод использова­ния сцепленных с полом деталей для получения гусениц только мужского пола, дающих более крупные коконы, содержащие шелка на 25—30 % больше, чем коконы гусениц самок. Для этого В. А. Струнников вывел линию, сбалансированную по двум Z-леталям с помощью транслокации (переноса) фрагмента половой Z-хромосомы на W-хромосому. При скрещивании сам­цов с одной неаллельной деталью в каждой из двух хромосом (а и Ь) с самками без транслокаций рождаются только самцы:

Наследственные аномалии животных, сцепленные с полом. У

сельскохозяйственных животных установлено несколько форм врожденных аномалий, обусловленных генами, локализованными в половой хромосоме. Как правило, они имеют рецессивный характер проявления, и при этом поражаются преимущественно особи гетерогамного пола: у млекопитающих — самцы, у птиц — самки. Сцепленные с полом летальные и сублетальные аномалии изменяют численное соотношение полов при рождении или после него вследствие гибели или браковки у млекопитающих самцов, у птиц — самок. Например, А. И. Жигачевым установле­но, что такая аномалия, как врожденная деформация передних конечностей в сочетании с анкилозом суставов, изученная у животных черно-пестрой, сычевской и костромской пород, про­является, как правило, у бычков, родственных между собой, что указывает на сцепленное с полом наследование.