Генетичне визначення статі

1. Які хромосоми називаються статевими?
2. Які організми називаються гермафродитами?
3. Які хвороби називаються спадковими?

Теорія наслідування статі.

Переважна більшість видів тварин представлено особинами обох статей - чоловічого і жіночого. Розщеплення за статевою приналежністю відбувається в співвідношенні 1: 1. Іншими словами, у всіх видів чисельність самців і самок приблизно однакова. Ще Г. Мендель звернув увагу на те, що таке розщеплення в потомстві за будь-якою ознакою спостерігається в тих випадках, коли одна з батьківських особин була гетерозиготой (Аа) за цією ознакою, а друга - рецесивною гомозиготи (аа). Було зроблено припущення, що один із статей (тоді було неясно, який саме) гетерозиготен, а другий гомозиготен по гену, який визначає стать організму.

Сучасна теорія наслідування статі була розроблена Т. Морганом і його співробітниками на початку XX ст. Їм вдалося встановити, що самці і самки розрізняються по набору хромосом.

У чоловічих і жіночих організмів всі пари хромосом, крім однієї, однакові і називаються аутосомами, а одна пара хромосом, які називаються статевими, - у самців і самок розрізняється. Наприклад, і у самців, і у самок дрозофіл в кожній клітині по три пари аутосом, а ось статеві хромосоми розрізняються: у самок - по дві Х-хромосоми, а у самців X і Y (рис. 62). Пол майбутньої особини визначається під час запліднення. Якщо сперматозоїд містить Х-хромосому, то з заплідненої яйцеклітини розвинеться самка (XX), а якщо в сперматозоїді містилася статева Y-хромосома - то самець (ХY).

Так як у самок дрозофіл утворюються тільки яйцеклітини, які містять статеві Х-хромосоми, то жіноча стать у дрозофіл називають гомогаметною. У самців дрозофіл утворюються в рівному співвідношенні сперматозоїди або з Х-, або Y-статевими хромосомами. Тому чоловіча стать у дрозофіл називається гетерогаметним.

У багатьох видів живих істот, наприклад у ракоподібних, земноводних, риб, більшості ссавців (в тому числі і людини), жіноча стать гомогаметний (XX), а чоловічий - гетерогаметний (ХY).

Спадкування статі у людини можна представити у вигляді схеми (рис. 63). Очевидно, що співвідношення статей при такому схрещуванні теоретично завжди буде 1: 1.

У людей Y-хромосома, яка визначає чоловічу стать, передається від батька до сина в момент запліднення. Таким чином, стать дитини залежить тільки від того, яка з статевих хромосом потрапила в зиготу від батька. В У-хромосомі людини знаходяться гени білків, необхідних для нормального розвитку чоловічих статевих залоз. Ці залози дуже швидко починають виділяти чоловічі статеві гормони, що визначають формування всієї статевої системи чоловіка. Якщо ж в заплідненні брав участь сперматозоїд з Х-хромосомою, то в клітинах зародка Y-хромосома відсутня, значить, немає і кодованих їй «чоловічих» білків. Тому в зародку дівчатка розвиваються яєчники і жіночі статеві шляхи.

Отже, у дрозофіли і людини жіноча стать є гомогаметною, і загальна схема успадкування статі у двох цих видів однакова. У деяких видів живих істот хромосомні визначення статі зовсім інше. Наприклад, у птахів і рептилій - гомогаметний самці (XX), а самки - гетерогаметних (ХY). У деяких комах у самців в хромосомному наборі лише одна статева хромосома (ХО), а самки - гомогаметний (XX).

У бджіл і мурах статевих хромосом немає, і самки мають в клітинах тіла диплоїдний набір хромосом, а самці, що розвиваються партеногенетически (з незапліднених яйцеклітин), - гаплоїдний набір хромосом. Природно, що в цьому випадку розвиток сперматозоїдів у самців йде без мейозу, так як зменшити число хромосом менш гаплоидного набору неможливо.

У крокодилів статеві хромосоми не виявлені. Пол зародка, що розвивається в яйці, залежить від температури навколишнього середовища: при високих температурах розвивається більше самок, а в тому випадку, якщо прохолодно, - більше самців.

Успадкування ознак, зчеплених зі статтю. У статевих хромосомах розташований цілий ряд генів, які ніяк не пов'язані з ознаками, що мають відношення до підлоги. Ознаки, гени яких розташовані в статевих хромосомах, отримали назву зчеплених зі статтю. Характер їх успадкування залежить від принципу генетичного визначення статі. Як говорилося в попередньому параграфі, у людини жіноча стать є гомогаметною (XX), а чоловічий - гетерогаметним (ХY).

У людини У-хромосома маленька, але в ній, крім гена, що відповідає за розвиток чоловічих статевих залоз, присутня значна кількість інших генів, наприклад ген, що визначає розмір зубів.

А ось Х-хромосома містить не менше 200 генів. У соматичних клітинах жінки по дві Х-хромосоми, тому за кожну ознаку відповідає за два гена, а в клітинах організму чоловіки всього одна Х-хромосома, і все півтори сотні генів, розташованих в ній, - і домінантні, і рецесивні, - обов'язково проявляються в фенотипі. Припустимо, що в організм хлопчика потрапила від матері «бракована» Х-хромосома з яким-небудь мутантним геном, що призводить до розвитку хвороби. Так як другий Х-хромосоми в його клітинах немає (є тільки Y-хромосома), то хвороба обов'язково проявиться. Якщо ж така Х-хромосома з мутантним геном потрапила в яйцеклітину, з якої розвинеться дівчинка, то вона не захворіє, так як отримає від батька нормальну X-хромосому з геном, який придушить дію мутантного. За описаною схемою у людини успадковується гемофілія - захворювання, при якому в організмі не вистачає одного з речовин, необхідного для згортання крові. При гемофілії людина може стекти кров'ю навіть при невеликому порізі або ударі.

Ця хвороба може передаватися хлопчикові від здорової матері в тому випадку, якщо вона є носієм патологічного гена в одній з Х-хромосом, а парний йому алельних ген другий Х-хромосоми - нормальний (рис. 64), В цьому випадку ймовірність народження хворого хлопчика становить 50%. Дівчатка хворіють на гемофілію надзвичайно рідко, так як для цього здорова жінка - носій гена гемофілії повинна народити дівчинку від чоловіка-гемофіліка, і навіть в цьому випадку ймовірність того, що дочка буде хвора на гемофілію, складе 50%.

Точно так же, як гемофілія, успадковується дальтонізм - вроджене нерозрізнення червоного і зеленого кольорів, яке, втім, не є небезпечним для життя.

Ознаки, зчеплені з підлогою. Аутосоми. Статеві хромосоми. Гомогаметний підлогу. Гетерогаметний підлогу.

1. Які типи хромосом вам відомі?
2. Що таке гомогаметний і гетерогаметний пол?
3. Як успадковується підлогу у ссавців?
4. Які інші варіанти хромосомного і нехромосомной визначення статі у живих організмів вам відомі? Наведіть конкретні приклади,
5. Чоловічий чи жіночий підлогу у людини є гетерогаметний?
6. Чи є відмінності по числу хромосом між маткою і робочими особинами медоносної бджоли?

Чоловіча стать часто називають сильним. Однак з точки зору генетики це не так. Чоловічий організм менш стійкий до багатьох несприятливих впливів: інфекцій, крововтраті, стресу і т. Д. У зв'язку з цим відношення підлог 1; 1 в популяціях людей порушено: на 100 дівчаток народжується 106 хлопчиків. Механізм цього явища поки неясний. До 18 років співвідношення стає нормальним - 1: 1, до 50 років на 100 жінок залишається 85 чоловіків, а до 80 років - тільки 50!

Каменський А. А. Кріксунов Е. В. Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Відправлено Новомосковсктелямі з інтернет-сайту

Онлайн бібліотека з учнями і книгами, плани-конспекти уроків з Біології 10 класу, книги та підручники згідно календарного плану планування Біології 10 класу

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.

Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.