|
Проблема происхождения
половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного
соотношения полов в популяции очень важна и для теоретической биологии, и для
практики. Достаточно сказать, что возможность искусственного регулирования
пола животных имеет большое значение для сельского хозяйства.
Благодаря скрещиванию и комбинации генов возникают
генотипы, позволяющие видам организмов успешно приспосабливаться к меняющимся
услоьиям внешней среды. Половой процесс обеспечивает широкое распро странение
внутри вида любого гена, особенно имеющего приспособительное значение.
Известно несколько способов определения пола у
животных. Важнейший из них — определение пола в момент
оплодотворения. В этом случае большую роль играет хромосомный аппарат зиготы.
Известно, что в диплоидном наборе содержатся парные
гомологичные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и содержащие одинаковые
гены. На рис 23 изображен хромосомный набор человека — женщины и мужчины. В
женском кариотипе все хромосомы парные. В мужском кяпиотипе есть одна крупная
равноплечая непарная хромосома, не имеющая гомолога, и маленькая
палочковидная хромосома, встречающаяся только в кариотипе мужчин. Таким
образом, кариотип человека содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и
женского организма, и одну пару хромосом, по которой оба пола различаются.
Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называются
аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от
друга, называются половыми или гетерохромосомами. Половые хромосомы у женшин
одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется одна Х-хромосома и
одна Y хромосома. При созревании половых клеток в результате мейоза гаметы
получают гаплоидный набор хромосом. При этом все яйцеклетки содержат по одной
Х-хромосоме. Пол, который образует гаметы, одинаковые по половой хромосоме,
называется гомогаметныл. и обозначается как XX.
При сперматогенезе формируются гаметы двух сортов:
половина несет Х-хромосому, половина — Y-xpo- мосому. Пол, который образует
гаметы, неодинаковые по половой хромосоме, называется гетерогаметным и
обозначается как XY.
У человека, дрозофилы и ряда других организмов
гомогаметный пол — женский, у бабочек, пресмыкающихся, птиц — мужской.
Например, кариотип петуха обозначается как XX, кариотип курицы — XY. У
человека решающую роль в определении пола играет Y-xpo- мосома. Если
яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Х-хромосому, развивается
женский организм. Следовательно, женщины имеют одну Х-хро- мосому от отца и
одну Х-хромосому от матери. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом,
несущим Y-хромосому, развивается мужской организм. Мужчина (XY) получает
Х-хромосому только от матери. Этим обусловлена особенность наследования
генов, расположенных в половых хромосомах. Наследование признаков, гены
которых находятся в Х- или Y- хромосоме, называют наследованием, сцепленнош с
полом, а локализацию генов в половой хромосоме — сцеплением генов с полом.
'Распределение этих генов в потомстве должно соответствовать распределению
половых хромосом в мейозе и их сочетанию при оплодотворении.
Рассмотрим наследование генов, расположенных в
Х-хромосоме. Следует иметь в виду, что в половых хромосомах могут находиться
гены, не имеющие отношения к развитию половых признаков. Так, в Х-хромосоме
дрозофилы находится ген, определяющий окраску глаз. Х-хромосома человека
содержит ген, обусловливающий свертываемость крови (Я). Его рецессивная
аллель (h) вызывает тяжелое заболевание, характеризующееся пониженной
свертываемостью крови,— гемофилию. В этой же хромосоме есть гены,
определяющие нечувствительность к красному и зеленому цвету (дальтонизм),
форму и объем зубов, синтез ряда ферментов и т. д.
В отличие от генов, локализованных в аутосомах, при
сцеплении с полом может проявиться и рецессивный ген, имеющийся в генотипе в
единственном числе. Это происходит в тех случаях, когда рецессивный ген,
сцепленный с Х-хромосомой, попадает в гетерогаметный организм. При кариотипе
XY рецессивный ген в Х-хро- мосоме проявляется фенотипически, поскольку
Y-хромо- сома негомологична Х-хромосоме и не содержит доминантной аллели.
Приведем пример наследования гена, сцепленного с полом (на
схеме не изображены аутосомы, поскольку по ним чет различий между мужским и
женским организмом) :
Н-нормальная свертываемость крови
Половина мальчиков (XY) от такого брака будет страдать
гемофилией.
При локализации гена в Y-хромосоме признаки передаются
только от отца к сыну. Например, в Y-хромосоме человека находится ген,
вызывающий оволосение ушей.
|
