Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Генетика пола: специфика наследования и закономерности наследования сцепленных с полом признаков
Содержание:
Генетика пола
Специфика наследования пола
Генетика пола является отдельной областью генетической науки, уделяющая внимание порядку и системе наследования признаков, которые связаны с половыми хромосомами.
Закономерности генетики пола становятся понятнее, если знать четкое определение этого понятия.
Пол — это совокупность различных признаков организма (морфологических, биохимических, физиологических и др), реализующих репродукцию или воспроизведение потомства, а также передачу этому потомству наследственной информации.
Встречаются и другие определения понятия «пол», но все они сводятся к одному сущностному смыслу.
Почти все живые организмы, за редкими исключениями, получают тот или иной пол уже на этапе оплодотворения. Половые признаки организма делятся на:
- первичные половые признаки. Это такие свойства организма, благодаря которым происходит образование гамет и непосредственно процесс оплодотворения (разделение яичников и семенников у самцов);
- вторичные половые признаки. Это морфологические и физиологические признаки, которые отвечают за определение фенотипических различий между особями разных полов.
Наиболее яркий пример вторичных половых признаков — тип волосяного покрова и тембр голоса.
В результате изучения кариотипов мужских и женских особей ученые пришли к выводу, что почти у всех женских организмов происходит распределение комплекса хромосом по гомологичным парам и дополнение двумя непарными хромосомами. За этими непарными хромосомами и закреплена функция определения половой принадлежности организма.
Из этого следует, что все хромосомы организма можно разделить на аутосомы или идентичные или одинаковые хромосомы. Гетеросомы или половые хромосомы в клетках самок и самцов различаются. Для удобства их стали обозначать разными буквами латинского алфавита: X и Y. В человеческом организме насчитывается 44 аутосомы и 2 половые хромосомы — в соответствии с диплоидным набором хромосом.
Другие животные или растения характеризуются совершенно другим соотношением половых хромосом — это зависит от определенной систематической принадлежности.
Хромосома X является наибольшей из двух хромосом, содержащихся в мужском кариотипе. Что касается женского кариотипа, то там половые хромосомы имеют одинаковые размеры и обе являются Х-хромосомами.
Закономерности наследования сцепленных с полом признаков
Для всех соматических клеток организма характерен диплоидный набор хромосом. Он состоит из двух половых хромосом и 44 аутосом: 2А+ХХ у самок и 2А+ХY у самцов.
Для половых клеток свойственен гаплоидный набор хромосом и одна половая хромосома: А+Х у самок и у 50% самцов и А+Y у второй половины самцов.
Пол может быть гомогаметным и гетерогаметным — это зависит от набора половых хромосом.
Гомогаметный пол — это пол, в котором имеются две одинаковые половые хромосомы.
Гетерогаметный пол — это пол, в котором присутствуют разные половые хромосомы.
Есть определенные закономерности определения пола у организмов:
- XY у самцов и XX у самок. В эту категорию входят люди, млекопитающие, рыбы, насекомые, черви и т. д. По набору хромосом понятно, что мужской пол является гетерогаметным;
- XX у самцов и XY у самок. Такое определение пола применимо к птицам и бабочкам, земноводным и отдельным пресмыкающимся. Здесь уже гетерогаметный пол — это женский пол;
- XO у самцов и XX у самок. Хромосома О указывает на то, что половой хромосомы у организма нет. Такой тип определения пола характерен для некоторых насекомых. Как пример — кузнечик. В случае определения такого типа пола не используются понятия гомо- и гетерогаметности;
- XX у самцов и XO у самок. Таким типом определяется пол у тли. Гомо- и гетерогаметность используется в трактовке пола, как и в вышеописанном варианте.
Мы помним, что принадлежность к определенному полу формируется в момент оплодотворения. Однако это не всегда так. В некоторых случаях на определение пола непосредственно влияет окружающая среда.
Один из примеров — определение пола морского червя боннелии. Здесь пол зависит от того, куда попадет личинка по окончании процесса свободного плавания. Если на тело взрослой самки, то под влиянием выделяемых телом самки химических веществ личинка превратится в самца. Такие ситуации возникают и у других организмов.
Законы Менделя определяют наследование пола. Так как соотношение самцов и самок в популяции примерно одинаковое, пол будущего организма определяется именно в момент оплодотворения и во многом зависит от того, каков состав гамет. Для большинства признаков характерна их передача сцеплено с половой хромосомой. В качестве примеров таких генов можно назвать некоторые заболевания, такие как дальтонизм и гемофилия.
Носителями соответствующего рецессивного признака будут женщины, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков. При этом, фенотипически эти женщины будут здоровыми. В наследовании генетически рецессивных признаков такое явление как «носительство» является весьма распространенным.
При сцепленном с полом наследовании гены распределяются в потомстве в соответствии с распределением половых хромосом при мейозе. Важно отметить, что хромосомы X и Y не имеют гомологичных участков. Поэтому определяемые генами признаки, находящиеся в Y хромосоме, проявляются у мужчин только тогда, когда они рецессивны.
Проявление дальтонизма, раннего облысения и гемофилии — примеры описанной выше закономерности. Для этих отклонений характерно проявление только у мужчин.
Генетика пола — перспективная отрасль науки о наследственности и изменчивости. Полученные в ходе генетических исследованиях материалы помогают снизить проявление генетических отклонений у различных особей. А если снизить нет возможности, то всегда можно рассчитывать на прогнозирование действий в случае их проявления.
Навигация по статьям