Генетика пола

 

 

 

 

Генетика  
пола

 

Наследование 

признаков,

сцепленных 

с полом

 

вернуться  на главную страницу

 

 

 

 

• Пол – это совокупность самых разнообразных признаков организма, обеспечивающих его участие в половом размножении.
• У большинства организмов ведущую роль в определении пола играют специализированные половые хромосомы, или гоносомы.
• В каждой диплоидной клетке организма имеется одна пара половых хромосом. Однако остальные хромосомы – аутосомы – также оказывают влияние на формирование пола.
• Если половые хромосомы у представителей определенного пола сходны между собой (например, две Х–хромосомы), то все гаметы несут сходные хромосомы (например, Х–гаметы содержат Х–хромосому). Такой пол называется гомогаметным.
• Если же половые хромосомы различаются (например, одна Х–хромосома и одна Y–хромосома), то образуется два типа гамет (например, Х–гаметы и Y–гаметы). Такой пол называется гетерогаметным.

 

 

 

 

• В ряде случаев ген, определяющий развитие какого-либо признака, локализован (то есть находится) в одной из половых хромосом. Такие признаки называются сцепленными с полом (эти признаки, как правило, не связаны с формированием пола).
• Если ген локализован в хромосомах гомогаметного пола (например, в Х–хромосоме), то в клетках данного организма имеется два аллеля этого гена. Следовательно, гомогаметный пол может быть и гомозиготен, и гетерозиготен.
• Если же ген находится в одной из хромосом гетерогаметного пола (например, в Х–хромосоме), то в клетках этого организма имеется только один аллель данного гена. В этом случае отношение доминантности–рецессивности теряет смысл, и поэтому гетерогаметный пол называется гемизиготным.

 

 

 

 

Наследование признаков, сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы

 

• У дрозофилы существует два типа половых хромосом: Х и Y.
• У самок в соматических клетках содержатся только Х–хромосомы (их кариотип ХХ), поэтому самки представляют гомогаметный пол. Самки могут быть и гомозиготами, и гетерозиготами.
• У самцов в соматических клетках содержатся оба типа половых хромосом (их кариотип XY); поэтому самцы дрозофилы представляют гетерогаметный пол. Самцы не могут быть ни гомозиготами, ни гетерозиготами (они называются гемизиготами), поэтому признаки, закодированные в Х-хромосоме, проявляется в фенотипе самцов.
• В каждой клетке самки дрозофилы функционируют обе Х–хромосомы. У самцов же Y-хромосома генетически практически инертна: она несет лишь три гена, один из которых контролирует длину щетинок, а два других определяют плодовитость.
• Пол у мушки дрозофилы определяется количеством Х–хромосом. Например, при кариотипе XXY развиваются самки, а при кариотипе Х0 – самцы.
• У многих насекомых Y–хромосома вообще утрачивается; тогда кариотип самок – ХХ, а кариотип самцов – X0.

 

 

 

 

Наследование признаков, сцепленных с полом, у плодовой  мушки дрозофилы 
(на примере цвета глаз)

 

• Цитогенетические основы наследования признаков дрозофилы, сцепленных с полом, заключаются в том, что…
• дочери (ХХ) всегда получают одну Х-хромосому от матери, а другую Х-хромосому – от отца,
• сыновья (Х Y) всегда получают Y-хромосому от отца, а единственную Х-хромосому – от матери.
• Классический пример: наследование окраски глаз.
• У дрозофилы цвет глаз определяется множеством генов. Один из этих генов (ген W – от англ. white – белый) локализован в Х–хромосоме.
• Красный цвет глаз определяется доминантным аллелем W, а белый – рецессивным аллелем w.

 

 

 

 

Наследование признаков,  
сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы 
(на примере цвета глаз) 
Вариант I

 

• При скрещивании красноглазой самки и белоглазого самца все их потомки (и самки, и самцы)  имели красные глаза.
• Полученных гибридов скрестили между собой. В их потомстве все самки оказались красноглазыми, а среди самцов наблюдалось расщепление – 1 часть красноглазые : 1 часть белоглазые. 
• В данном случае исходная самка гомозиготна, и её генотип– WW, поскольку она обладает доминантным фенотипом и несет две Х–хромосомы.
• Генотип исходного самца – wY, поскольку он обладает рецессивным фенотипом и несет одну Х–хромосому.

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

красные глаза

 

белые глаза

 

красные глаза

 

красные глаза

 

все самки – 

красноглазые

 

среди самцов расщепление – 

1 часть красноглазые :

1 часть белоглазые

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

G_^P :

 

G_^F :

 

G_^F :

 

 

 

 

F_²:

 

F_¹:

 

G_^P:

 

P:

 

красные глаза

 

красные глаза

 

белые глаза

 

красные глаза

 

красные 

глаза

 

красные 

глаза

 

красные 

глаза

 

белые 

глаза

 

самки

 

самцы

 

W

 

W

 

W

 

W

 

w

 

W

 

w

 

W

 

W

 

W

 

w

 

w

 

Y

 

w

 

Y

 

W

 

Y

 

W

 

Y

 

W

 

Y

 

w

 

Y

 

G_^F:

 

 

 

 

Наследование признаков,  
сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы 
(на примере цвета глаз) 
Вариант II

 

• При скрещивании белоглазой самки и красноглазого самца в первом поколении все самки имели красные глаза, а самцы – белые.
• Наследование, при котором дочери приобретают признаки отца, а сыновья – признаки матери, называется наследованием «крисс–кросс» (крест–накрест).
• При скрещивании этих гибридов между собой во втором поколении и среди самок, и среди самцов наблюдалось расщепление – 1 часть красноглазые : 1 часть белоглазые.
• Генотип исходной самки – ww, поскольку она обладает рецессивным фенотипом и несет две Х–хромосомы.
• Генотип исходного самца – WY, поскольку он обладает доминантным фенотипом и несет одну Х–хромосому.

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

белые глаза

 

красные глаза

 

красные глаза

 

белые глаза

 

расщепление среди самок и  самцов – 

1 часть красноглазые : 1 часть белоглазые

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

G_^P :

 

G_^F :

 

G_^F :

 

 

 

 

белые глаза

 

красные глаза

 

красные глаза

 

белые глаза

 

красные 

глаза

 

белые 

глаза

 

красные 

глаза

 

белые 

глаза

 

самки

 

самцы

 

w

 

w

 

w

 

W

 

w

 

W

 

w

 

W

 

w

 

w

 

w

 

W

 

Y

 

W

 

Y

 

w

 

Y

 

w

 

Y

 

W

 

Y

 

w

 

Y

 

P:

 

G_^P:

 

F_¹:

 

G_^F:

 

F_²:

 

 

 

 

Наследование признаков,  
сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы 
(на примере окраски тела)

 

• У дрозофилы окраска тела определяется множеством генов. Один из этих генов (ген y – от англ. yellow – желтый) локализован в Х–хромосоме.
• Серая окраска тела определяется нормальные доминантным аллелем «дикого типа» y+, а желтая окраска – рецессивным аллелем y.
• Примечание. Нормальные аллели «дикого типа» обычно обозначаются символом +.

 

 

 

 

 

 

Наследование признаков,  
сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы 
(на примере окраски тела) 
Вариант I

 

• При скрещивании серой самки и желтого самца все их потомки (и самки, и самцы)  имели серое тело.
• Полученных гибридов скрестили между собой. В их потомстве все самки оказались серыми, а среди самцов наблюдалось расщепление – 1 часть серые : 1 часть желтые. 
• В данном случае исходная самка гомозиготна, и её генотип – ++, поскольку она обладает доминантным фенотипом и несет две Х–хромосомы.
• Генотип исходного самца – yY, поскольку он обладает рецессивным фенотипом и несет одну Х–хромосому.

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

серое тело

 

желтое тело

 

серое тело

 

серое тело

 

все самки – 

серые

 

среди самцов расщепление – 

1 часть серые : 

1 часть желтые 

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

G_^P :

 

G_^F :

 

G_^F :

 

 

 

 

Наследование признаков,  
сцепленных с полом,  
у плодовой мушки дрозофилы 
(на примере окраски тела) 
Вариант II

 

• При скрещивании желтой самки и серого самца все их дочери  имели серое тело, а сыновья – желтое.
• Полученных гибридов скрестили между собой. В их потомстве наблюдалось расщепление и среди самок, и среди самцов – 1 часть серые : 1 часть желтые. 
• В данном случае исходная самка гомозиготна, и её генотип – yy, поскольку она обладает рецессивным фенотипом и несет две Х–хромосомы.
• Генотип исходного самца – +Y, поскольку он обладает доминантным фенотипом и несет одну Х–хромосому.

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

желтое тело

 

серое тело

 

серое тело

 

желтое тело

 

расщепление среди самок и  самцов – 

1 часть серые : 1 часть  желтые 

 

 

 

 

P :

 

F_¹:

 

F_²:

 

G_^P :

 

G_^F :

 

G_^F :

 

 

 

 

Наследование признаков, сцепленных с полом, у млекопитающих

 

• У млекопитающих самки являются гомогаметным полом (их половые хромосомы представлены двумя Х-хромосомами), а самцы – гетерогаметным полом (их половые хромосомы представлены одной Х-хромосомой и одной Y-хромосомой).
• Самки могут быть и гомозиготами, и гетерозиготами, самцы – не могут.
• Пол у млекопитающих определяется наличием Y-хромосомы, что подтверждается цитогенетическим анализом некоторых заболеваний, связанных с изменением числа половых хромосом:
• при отсутствии Y-хромосомы из зиготы развивается самки,
• при наличии Y-хромосомы – самец.