- •Кафедра гистологии и биологии Генетика: сборник задач с решениями
- •Литература………………………………………………………91 закономерности менделевского наследования признаков
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Взаимодействие аллельных генов
- •Формы проявления генов в фенотипе
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Генетика пола
- •Примеры решения задач
- •F1: хаХа; ХаYв
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Сцепление генов и кроссинговер
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Генетика популяций. Закон харди – вайнберга
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Метод родословных
- •Обозначения применяемые в родословных:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Литература
Генетика пола
Пол – это совокупность морфологических, физиологичесикх, биохимических, поведенческих и др. признаков, определяющих участие особи в половом размножении.
Первичные половые признаки – совокупность морфологических, физиологических, биохимических признаков, непосредственно обеспечивающих гаметогенез, оплодотворени, развитие и появление на свет потомка.
Вторичные половые признаки – совокупность признаков, непосредственно не обеспечивающих гаметогенез, оплодотворени, развитие и появление на свет потомка, необходимых для привлечения партнера по размножению.
Пол организма определяется на нескольких уровнях.
1.Генетический пол. Он определяется в момент оплодотворения и зависит от сочетания половых хромосом. У разных организмов можно описпть разные типы определeния пола (табл. 1).
Таблица 1. Типы Хромосомного определения пола.
Вид |
Генотип женского пола |
Генотип мужского пола |
Млекопитающие, человек, клоп Ligeus |
XX |
XY |
Птицы, бабочки, рептилии |
XY |
XX |
Клоп Protenor |
XX |
XO |
Кузнечик, саранча |
XY |
XX |
Пчела |
2n |
1n |
Пол, имеющий сочетание одинаковых половых хромосом, дающий один сорт гамет, называется гомогаметным. Пол, несущий разные половые хромосомы, дающий два сорта гамет, называется гетерогаметным. Таким образом, у человека гомогаметным полом является женский, так как в клетках женского организма две половые хромосомы одинаковы (ХХ) и образуется один сорт гамет: Х. У мужского организма половые хромосомы разные(генотип XY), он дает два сорта гамет: X и Y.
Следовательно, мужской пол у человека является гетерогаметным. У птиц и бабочек наблюдается обратная ситуация: гетерогаметным является женский пол, а гомогаметным – мужской .
2.Определение пола на уровне гонад. Наличие Y – хромосомы в генотипе определяет синтез специфичных для мужского организма гормонов. Они направляют развитие половых желез по мужскому типу. Отсутствие же мужских гормонов приводит к тому, что половые железы и их протоки развиваются по женскому типу.
3.Соматический пол (“сома” – тело) - строение наружных и внутренних половых органов, проявление вторичных половых признаков.
4.Психологический пол – различия психологических особенностей мужчин и женщин. В частности, обнаружено, что межполушарные взаимодействия головного мозга мужчин и женщин проявляются по – разному, что ведет к психологическим различиям. Так у мужчин доминирует левое полушарие мозга, отвечающее за абстрактно – логические виды деятельности. У женщин мозг более симметричен с преобладанием правого полушария, отвечающего за образные и творческие виды деятельности.
5.Социальный пол – различия мужчин и женщин в выполняемых ими социальных ролях, в профессиях. Например, среди учителей преобладают женщины, среди военных – мужчины.
Последние два уровня определения пола не относятся к сфере исследований биологии.
Опыты Моргана по сцепленному с полом наследованию
Объектом исследования Моргана стала плодовая муха дрозофила. Изучался признак окраски глаз
А – ген, определяющий красную окраску глаз, а – ген, определяющий белую окраску глаз.
В первом опыте доминантный признак несла самка.
P: ♀XAXA x ♂XaY
Красные глаза Белые глаза
G: (XA) ( Xa) ( Y)
F1 : XA Xa ; XAY
Красные глаза Красные глаза
Все самки и самцы – с красными глазами.
РF1: ♀XAХа x ♂XАY
Красные глаза Красные глаза
G: (XA) , ( Xа) (XА) , (Y)
F2 XАXА , XАY , XAXа , XaY
Красные глаза Красные глаза Красные глаза Белые глаза
Таким образом, все самки второго поколения – с красными глазами; среди самцов половина несла красные глаза, а половина – белые.
Во втором эксперименте доминантный признак нес самец.
P: ♀XaXa x ♂XAY
Белые глаза Красные глаза
G: ( Xa) ( XA) , (Y)
F2: XA Xa ; XaY
Красные глаза Белые глаза
Расщепление 1:1, соответствующее расщеплению по полу. Как показывает схема, все самцы передали признак дочерям, а матери – сыновьям. Такое наследование получило название крисс – кросс наследования.
РF1: ♀XAХа x ♂XаY
Красные глаза Белые глаза
G: (XA) , ( Xа) (Xа) , (Y)
F2: XАXа , XАY , ХаХа , XaY
Красные глаза Красные глаза Белые глаза Белые глаза
Таким образом, во втором поколении половина самок – красноглазые, половина – белоглазые. Среди самцов также половина имеет карсные, а половина – белые глаза.
Вывод: результаты скрешивания отличаются в зависимости от того, особь какого пола несет доминантный признак. Из этого следовало, что ген, определяющий окраску глаз, расположен у дрозофилы в половой хромосоме, то есть сцеплен с полом.
Многие наследственные болезни человека наследуются как сцепленные с полом признаки. В связи с этим, сцепленные с полом наследственные заболевания могут быть разделены на три группы.
1.Х – сцепленные доминантные. К ним относятся фосфат – диабет или рахит, не поддающийся лечению витамином D, синдром Альпорте (нефрит, кровь и гной в моче, глухота, каткракта, выработка антител против собственной щитовидной железы), коричневая эмаль зубов.
2.Х – сцепленные рецессивные. Примером таких заболеваний могут быть дальтонизм (неразличение красного и зеленого цветов), гемофилия (отсутствие в плазме крови какого – либо из факторов свертывания крови, сопровождающееся повышенной кровоточивостью, неспособностью крови к свертыванию; любая незначительная рана может стать фатальной для пациента – гемофилика), миопатия Дюшенна (развивающаяся с 12 – 13 лет мышечная слабость).
3.Y – сцепленные. Эти заболевания характерны лишь для лиц мужского пола, так как именно они являются носителями Y – хромосомы. Примерами могут служить синдактилия (наличие перепонки между 2 и 3 пальцами на ноге), гипертрихоз (рост длинных, жестких волос по краю ушной раковины).
Признаки, ограниченные полом
Гены, ответственные за их формирование, локализованы в аутосомах, однако степень реализации признака зависит от сочетания половых хромосом. Например, развитие молочных желез происходит только у женского пола, у мужчин их развитие затормаживается. Ген облысения является доминантным у мужчин и рецессивным у женщин. Ген комолости доминантен у самок крупного гогатого скота и рецессивен у самцов.