Хромосомное определение пола. У многих видов соотношение между особями мужского и женского пола при изучении большого числа особей всегда примерно равно, т. е. расщепление по признаку пола происходит в отношении 1:1.

От чего же зависит рождение мужских и женских особей? У плодовой мушки дрозофилы, на которой проведено множество генетических исследований, пол определяется следующим образом. В соматических клетках дрозофилы четыре пары хромосом. В число их входят три пары аутосом, т. е. хромосом, одинаковых у самца и самки, и одна пара хромосом, различных у особей мужского и женского пола. Эти хромосомы, как было установлено, отвечают за определение пола и поэтому были названы половыми хромосомами.

В клетках самок мух дрозофил имеются две одинаковые половые хромосомы, которые условно обозначают как Х-хромосомы. Следовательно, в диплоидных соматических клетках самки набор половых хромосом - XX . У самцов половые хромосомы отличаются от половых хромосом самок. В соматических клетках самца мухи дрозофилы имеется одна Х -хромосома и одна У -хромосома. Поэтому набор половых хромосом самца обозначается ХУ . Следовательно, яйцеклетки женских организмов все одинаковы по хромосомному набору, так как в каждой из них имеется по одному набору аутосом и одна Х -хромосома. Все сперматозоиды также имеют по одному набору аутосом и одну половую хромосому, но половина сперматозоидов имеет Х -хромосому, а другая половина - У -хромосому. Х -хромосома и У -хромосома резко различаются по строению (рис. 40). Различаются они и по набору генов, который в них содержится.

Рис. 40. Хромосомные комплексы самца и самки у дрозофилы

Поскольку гаметы с X - и У -хромосомой в результате мейоза образуются у самцов в равных количествах, то ожидаемое отношение полов составляет 1:1, что и совпадает с фактически наблюдаемым. Сходный способ определения полов присущ многим животным, всем млекопитающим, в том числе и человеку. У некоторых животных и у растений пол особи определяется другими способами.

Наследование, сцепленное с полом. В том случае, когда гены, ответственные за формирование признака, расположены в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей является носителем изучаемого гена.

Однако ситуация резко изменяется, когда признаки определяются генами, лежащими в половых хромосомах. Рассмотрим пример наследования черепаховой окраски у кошек. Черепаховая окраска, т. е. чередование черных и желтых пятен, встречается только у кошек (рис. 41). Котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт не могли объяснить, пока не стало известно, что наследование данного признака сцеплено с полом.

Рис. 41. Черепаховая окраска кошки

Черная окраска кошек определяется геном В , рыжая - геном b . Эти гены расположены в Х -хромосоме. В У -хромосоме они отсутствуют. Обозначим Х -хромосому, несущую аллель В, Х B , а Х -хромосому с аллелем b - Х b . Поэтому возможны такие комбинации:

Так как мужская особь имеет только одну Х-хромосому, то кот может быть или черным, или рыжим, но не может иметь черепаховую окраску, потому что для ее развития необходимо одновременное присутствие генов В и b .

У человека также известны признаки, сцепленные с полом. К ним относится, например, очень тяжелое наследственное заболевание гемофилия, при котором кровь теряет способность свертываться. У гемофиликов даже небольшие царапины и ссадины вызывают тяжелые кровотечения. Это заболевание встречается, за редчайшими исключениями, только у мужчин. Было установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, расположенным в Х-хромосоме, поэтому гетерозиготные по данному гену женщины обладают обычной свертываемостью крови. Рассмотрим, какое потомство может появиться у гетерозиготной женщины, вступающей в брак с нормальным по этому признаку мужчиной.

Ген, обусловливающий нормальную свертываемость крови, обозначим Н , а ген, при котором кровь теряет способность свертываться, - h . Учитывая, что в генотипе женщины присутствуют две Х -хромосомы, а у мужчины - одна Х -хромосома и одна У -хромосома, запишем схему наследования гемофилии:

Женщина передает половине своих сыновей Х -хромосому с геном нормальной свертываемости крови, а половине - Х -хромосому с геном гемофилии. Среди ее сыновей могут быть и здоровые и гемофилики.

В силу равновероятного расхождения хромосом при формировании гамет и их встречи в зиготе следует ожидать, что в потомстве большого числа браков, подобных только что рассмотренному, у половины сыновей разовьется гемофилия. В то же время все дочери в любом случае получают Х -хромосому от своего отца с геном X H , поэтому у них всегда нормальная свертываемость крови, но половина дочерей будет гетерозиготными носительницами этого заболевания.

Ген, вызывающий дальтонизм (неспособность различать красный и зеленый цвет), также сцеплен с Х -хромосомой.

1. В чем отличие хромосомного набора самца от хромосомного набора самки?
2. Почему у женщин, имеющих в генотипе ген гемофилии, болезнь не проявляется, а у мужчин - проявляется?
3. В каком случае у мужчины-дальтоника может быть внук-дальтоник?
4. От черной кошки родились один черепаховый и несколько черных котят. Определите: а) фенотип и генотип отца; б) пол черепахового и черных котят.

Отличие этих задач от задач на ди- и полигибридное скрещивание в том, что при их решении также следует учитывать особенности наследования признаков, сцепленных с полом . Гены, локализованные в половых хромосомах , обозначаются соответствующими индексами около символов Х и Y , а гены соматических хромосом - строчными и заглавными латинскими буквами.

Задача 7-18

Ген доминантного признака шестипалости (А ) локализован в аутосоме. Ген рецессивного признака дальтонизма (d ) расположен в Х -хромосоме. От брака шестипалого мужчины-дальтоника и здоровой женщины родился шестипалый сын-дальтоник и здоровая дочь. Каковы генотипы родителей и детей?

1. Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости - аа . У нее нормальное зрение (Х D ), но ее сын - дальтоник (Х -хромосому он получил от матери). Поэтому генотип женщины - ааХ D Х d .
2. У мужчины шестипалая кисть, значит, он несет ген А , но его дочь здорова (аа ), поэтому генотип мужчины по признаку шестипалости - Аа . Мужчина страдает дальтонизмом, то есть несет рецессивный ген d в своей единственной Х -хромосоме. Генотип мужчины - АаХ d Y .
3. Подобным образом по генотипам родителей можно определить генотипы детей: дочь - ааХ D Х d , сын - АаХ d Y .

Схема брака

А - шестипалость, а - нормальная кисть, D - нормальное зрение, d - дальтонизм.

Р	♀aaX D X d норм. кисть, носитель				×	♂AaX d Y шестипалый, дальтоник
гаметы	aX D aX d					AX d aX d AY aY
F 1	AaX D X d шестипалый, носитель	aaX D X d норм. кисть, носитель	AaX d X d шестипалый, дальтоник	aaX d X d норм. кисть, дальтоник		AaX D Y шестипалый, здоровый	aaX D Y норм. кисть, здоровый	AaX d Y шестипалый, дальтоник	aaX d Y норм. кисть, дальтоник

Генотип матери - ааХ D Х d , отца - АаХ d Y , дочери - ааХ D Х d , сына - АаХ d Y .

Задача 7-19

Гемофилия - рецессивный признак, сцепленный с Х -хромосомой. Альбинизм - рецессивный аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

Задача 7-20

Гипертрихиоз (повышенная волосатость ушной раковины) передается через Y -хромосому. Полидактилия - доминантный аутосомный признак. В семье, где отец страдал гипертрихиозом, а мать - полидактилией, родилась нормальная дочь. Какова вероятность рождения в этой же семье ребенка с обеими аномалиями?

Задача 7-21

У человека отсутствие потовых желез вызывается рецессивным, сцепленным с Х -хромосомой, геном, а один из видов глухоты - рецессивным аутосомным геном. У нормальной пары родился ребенок с двумя этими аномалиями. Каковы генотипы родителей и ребенка?

Задача 7-22

У человека аниридия (один из видов слепоты) зависит от доминантного аутосомного гена, летального в гомозиготном состоянии, а оптическая атрофия (другой вид слепоты) - от рецессивного, сцепленного с полом гена, находящегося в Х -хромосоме. Мужчина с оптической атрофией и аниридией женился на женщине с аниридией, гомозиготной по аллелю, отвечающему за отсутствие оптической атрофии. Определите возможные фенотипы потомства от этого брака.

Задача 7-23

Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с Х -хромосомой доминантный признак, шестипалость - как аутосомно-доминантный. В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия зубной эмали, родился пятипалый здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по этим признакам. Объясните, почему у сына не проявились доминантные признаки родителей? Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями одновременно?

Задача 7-24

Способность различать вкус фенилтиомочевины (ФТМ) обусловлена доминантным аутосомным геном Т . Люди, не различающие вкус данного вещества, имеют генотип tt . Дальтонизм - рецессивный признак, сцепленный с Х -хромосомой. Женщина с нормальным зрением, различающая вкус ФТМ, вышла замуж за дальтоника, неспособного различать вкус фенилтиомочевины. У них родилась дочь, страдающая дальтонизмом и различающая вкус ФТМ, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом. Двое из них различали вкус ФТМ, а двое - не различали. Каковы генотипы родителей и детей?

Задача 7-25

У дрозофилы имеются две пары альтернативных признаков: серая и желтая окраска тела, нормальная и зачаточная форма крыльев. Скрещивается гомозиготная самка с желтым телом и нормальными крыльями с гомозиготным самцом, имеющим серое тело и зачаточные крылья. Все самки получаются серыми с нормальными крыльями, а все самцы - желтыми с зачаточными крыльями. Какой признак сцеплен с полом, а какой нет? Какие признаки доминируют?

Задача 7-26

Выше отмечалось, что у некоторых организмов, например, у птиц, гетерогаметными (ZW ) являются женские особи, а мужские - гомогаметные (ZZ ). У кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с Z -хромосомой доминантным геном В , а отсутствие полосатости - его рецессивным аллелем b . Наличие гребня на голове определяется доминантным аутосомным геном С , а его отсутствие - рецессивным аллелем с . Две полосатых, имеющих гребешки птицы были скрещены и дали двух цыплят - полосатого петушка с гребешком и неполосатую курочку, не имеющую гребешка. Определить генотипы родительских особей.

Задача 7-27

Красноглазые длиннокрылые дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство:
самки: 3/4 красноглазых длиннокрылых, 1/4 красноглазых с зачаточными крыльями;
самцы: 3/8 красноглазых длиннокрылых, 3/8 белоглазых длиннокрылых, 1/8 красноглазых с зачаточными крыльями, 1/8 белоглазых с зачаточными крыльями.
Как наследуются данные признаки у дрозофил? Каковы генотипы родителей?

Задача 7-28

Женщина-правша с карими глазами и нормальным зрением выходит замуж за голубоглазого мужчину-правшу дальтоника. У них родилась дочь с голубыми глазами, левша и дальтоник. Какова вероятность того, что следующий ребенок у них будет иметь такие же признаки, если известно, что карий цвет глаз и преимущественное владение правой рукой - доминантные признаки, гены которых расположены в разных аутосомах, а дальтонизм кодируется рецессивным, сцепленным с Х -хромосомой геном?

А - карие глаза, а - голубые глаза,
В - праворукость, b - леворукость,
D - нормальное зрение, d - дальтонизм.

1. Генотип дочери - ааbbХ d Х d , поскольку она несет три рецессивных признака.
2. Генотип мужчины по признаку цвета глаз - аа , так как он несет рецессивный признак. Он дальтоник, следовательно, в его Х -хромосоме имеется ген d . Мужчина - правша (доминантный ген В ), но его дочь является левшой (bb ), значит, он должен нести также рецессивный ген b . Генотип мужчины - ааВbХ d Y .
3. Женщина является правшой с карими глазами и не страдает дальтонизмом, следовательно, она несет доминантные гены А , В и D . Ее дочь несет рецессивные признаки, значит в генотипе женщины присутствуют также гены а , b , и d . Генотип женщины - АаВbХ D Х d .

Построив решетку Пеннета (8×6), можно убедиться, что вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24.

От Гость >>

Помогите ответить на вопросы, пожалуйста очень прошу

1.Гены и их признаки. Роль генов в формировании признаков в онтогенезе.

2.В чем особенность гибридологического метода.

3. С какой целью проводят анализирующее скрещевание.

4.Какое, на ваш взгляд практическое значение имеют знания о генотипе и фенотипе?

5.В чем заключается смысл 3 закона Менделя? Каковы связи между вторым и третьим законами менделя?

6.Каковы цитологичские оснновы дигибридного скрещевания?

7.Каково практическое значение генетических карт?

8.В чем отличие хромосомного набора самца от хромосомного набора самки?

9.Почему у женщин имеющих в генотипе ген гемофилии, болезнь не проявляется,а у мужчин проявляется?

10.Чем отличается цитоплазматическая наследственность от закономерностей ядерной наследственности?

11. Почему разнообразие качественных признаков в малой степени зависит от влияния условий среды?

Ответ оставил Гость

2,Основной метод, который Г. Мендель разработал и положил в основу своих опытов, называют гибридологическим. Суть его заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Поскольку потомков от таких скрещиваний называют гибридами, то и метод получил название гибридологического.
Одна из особенностей метода Менделя состояла в том, что он использовал для экспериментов чистые линии, то есть растения, в потомстве которых при самоопылении не наблюдалось разнообразия по изучаемому признаку. (В каждой из чистых линий сохранялась однородная совокупность генов).
Другой важной особенностью гибридологического метода было то, что Г.Мендель наблюдал за наследованием альтернативных (взаимоисключающих, контрастных) признаков. Например, растения низкие и высокие; цветки белые и пурпурные; форма семян гладкая и морщинистая и т.д.
Не менее важная особенность метода - точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений.
Математическая обработка опытных данных позволила Г.Менделю установить количественные закономерности в передаче изучаемых признаков. Очень существенно было то, что Г.Мендель в своих опытах шел аналитическим путем: он наблюдал наследование многообразных признаков не сразу в совокупности, а лишь одной пары альтернативных признаков. Гибридологический метод лежит в основе современной генетики.

Вопрос 1 Какие хромосомы называют половыми?

Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга, называют половыми или гетерохромосомами.

Вопрос 2. Какой пол называют гомогаметным и какой - гетерогаметным?

Пол, который образует гаметы, одинаковые по половой хромосоме, называют гомогаметным и обозначают как XX.

Пол, который формирует гаметы, неодинаковые по половой хромосоме, называют гетерогаметным и обозначают как XY.

Вопрос 3. Что такое сцепление генов с полом? Приведите примеры наследования гена, сцепленного с полом.

Наследование признаков, гены которых находятся в Х– или Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

Например, у человека в x-хромосоме расположен доминантный ген (Н), определяющий нормальное свертывание крови. Рецессивный вариант этого гена (h) приводит к снижению свертываемости крови,называемому гемофилией. Y-хромосома не имеет аллейной к этому гену пары, и признак (несвертываемость крови) проявляется у мужчин даже не смотря на то, что ген h рецессивен.

Вопрос 4. Почему проявляются в виде признака рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме человека? Используя дополнительные источники информации, приведите примеры доминантных и рецессивных признаков у человека, сцепленных с полом.

Такие рецессивные гены проявляются у мужчин, т. к. у них всего лишь одна X-хромосома. У женщин их две, поэтому признак так и останется скрытым. Типичный пример - наследование гемофилии и дальтонизма. Женщины этими заболеваниями не страдают, но являются передатчиками по наследству.

Примером наследования признаков, сцепленных с полом, у человека является гемофилия, атрофия зрительного нерва, дальтонизм, и др.

Гемофилия - наследственная болезнь, при которой кровь теряет способность свертываться. Ранение, даже царапина или ушиб, может вызвать обильное наружное или внутреннее кровотечение, которое нередко заканчиваются смертью. Это заболевание встречается, за редчайшим исключением, только у мужчин. Было установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, локализованным в Х-хромосоме, поэтому гетерозиготные по данному гену женщины обладают нормальной свертываемостью крови.

Вопрос 5. Объясните, почему пол организма обычно определяется в момент оплодотворения, т. е. при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

У человека решающую роль в определении пола играет Y-хромосома. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Х-хромосому, развивается женский организм. Следовательно, женщины имеют одну Х-хромосому 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.

Вопрос 6. Решите задачу. У молодых цыплят нет заметных половых различий, а между тем экономически целесообразно устанавливать для будущих петушков и курочек различные режимы кормления. Известно, что ген, определяющей окраску оперения, локализован в Х-хромосоме, причём рябая окраска доминирует над белой, и различие между окрасками заметно сразу же после вылупления. Какое надо поставить скрещивание, чтобы можно было сразу разделить вылупившихся цыплят по полу?

Если у кур гетерогаметным является женский пол, то в общем виде генотип можно представить следующим образом:

ХХ - определяет мужской пол – петух.

XY - определяет женский пол – курица.

Так как ген окраски находится в Х-хромосоме, а она присутствует у обоих полов, то различать петухов и куриц по окраске нельзя.