Генетика пола и хромосомное определение пола

Генетика пола и хромосомное определение пола

Современная биология занята поиском ответа на один из важнейших вопросов: как определить пол взрослого организма в ходе онтогенеза?

Сегодня при изучении и сравнении гаметогенеза и хромосомных наборов самцов и самок удалось выяснить, что определение пола почти всегда зависит от кариотипа.

Самцы дрозофилы, к примеру, отличаются тем, что в их диплоидных соматических клетках хромосомы каждой из трех пар очень похожи. Такие хромосомы называют аутосомами или неполовыми хромосомами. Что касается хромосом четвертой пары или половых хромосом (гетерохромосом), то они разные. Одна из гетерохромосом, имеющая палочкообразную форму, получила название Х-хромосомы, а другая, крючкообразной формы, стала называться Y-хромосомой.

У одного пола образуется только один тип гамет (с Х-хромосомой), а у другого — два, которые будут отличаться строением половых хромосом. Все потому, что при мейозе гомологические хромосомы расходятся в разные гаметы.

Для большинства раздельнополых живых организмов характерно определение пола в момент оплодотворения — на основании определенного сочетания половых хромосом в зиготе.

У некоторых животных определение пола напрямую зависит от факторов окружающей среды и гормонов. Именно эти факторы формируют пол будущего организма, влияя на процесс оплодотворения и развития эмбриона.

Сцепленное с полом наследование

Есть определенные признаки, характер наследования которых напрямую зависит от пола живого организма. Это связано с тем, что половые хромосомы имеют различный генный состав (X и Y).

В X-хромосоме есть участки с определенными генами, которые отсутствуют в хромосоме Y (она меньше по размеру). Некоторые гены хромосомы Y не имеют соответствующих аллелей в хромосоме X. К примеру, ген, который определяет отсутствие волосков на краю ушной раковины у людей.

С этим связано то, что все признаки, которые кодируют гены половых хромосом, передаются по наследству вместе с признаками пола и являются признаками, сцепленными с полом.

Опыты Т. Х. Моргана

Т. Х. Морган известен тем, что занимался изучением наследования, сцепленного с полом. В частности, он скрещивал самок дрозофил с красными глазами и самцов с белыми глазами, то есть, с глазами, в которых отсутствовал пигмент. В результате он получил особей гибридов первого поколения с красными глазами. Во втором поколении у всех самок, а это половина всех особей второго поколения, были красные глаза. Среди самцов же возникло расщепление: одна половина получила красные глаза, а вторая — белые.

В то же время ученый скрещивал самок с белыми глазами и самцов с красными глазами. Гибриды первого поколения характеризовались расщеплением по фенотипу. Все самки получили красные глаза, а самцы — белые. В результате скрещивания гибридов первого поколения между собой появились гибриды второго поколения, среди которых одна половина особей каждого пола имела красные глаза, а вторая — белые.

Как у человека проявляется наследственность

Для людей свойственно наследование некоторых признаков, сцепленных с полом. В основном речь идет о заболеваниях. Среди прочих признаков, сцепленных с полом — дальтонизм, под которым понимают неспособность различать цвета.

В основе дальтонизма лежит рецессивная аллель, которая находится в X-хромосоме и отсутствует в Y-хромосоме. Человек мужского пола с такой аллелью имеет дальтонизм. Что касается людей женского пола, то нарушение цветного зрения можно наблюдать только у особей, которые являются гомозиготными по данному признаку.

По аналогии с дальтонизмом происходит наследование гемофилии (несвертываемости крови). Являющийся причиной гемофилии рецессивный ген передается по наследству гетерозиготными женщинами-носителями. Гомозиготные женщины-гемофилики не способны дожить до половозрелого возраста.