гомогаметный пол гетерогаметный пол

Генетика пола. наследование, сцепленное с полом. Механизмы определения пола

Вопрос 1. Какие хромосомы называют половыми?
Половые хромосомы — это пара хромосом, которые различаются у мужских и женских особей одного биологического вида. У оного из полов это, как правило, две одинаковые крупные хромосомы (Х-хромосомы, генотип XX); у другого — одна Х-хромосома и одна меньшая по размеру У-хромосома (генотип ХУ). У некоторых видов мужской пол формируется при отсутствии одной половой хромосомы (генотип XO).

Вопрос 2. Что такое аутосомы?
Аутосомы — это пары хромосом, которые идентичны у особей одного биологического вида, относящихся к разным полам. Число пар аутосом равно числу пар хромосом в генотипе минус единица (одна пара половых хромосом). Так, у человека 22 пары аутосом, у дрозофилы — 3 пары. Всем аутосомам каждого биологического вида даны порядковые номера в соответствии с их размером (первая — самая большая; последняя — самая короткая и, следовательно, несущая меньше всего генов).

Вопрос 3. Что такое гомогаметный и гетерогаметный пол?
Пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы (XX), называется гомогаметным, так как он образует только один тип гамет, содержащих Х-хромосому. Пол, определяемый различными половыми хромосомами (ХY), называется гетерогаметным, так как образует два типа гамет: содержащих X- и Y-хромосомы соответственно.
У человека гомогаметен женский пол (генотип ХX), гетерогаметен мужской (генотип ХУ).

Вопрос 4. Когда происходит генетическое определение пола у человека и чем это обусловлено?
Пол будущего организма у человека определяется в момент оплодотворения и зависит от того, какой из сперматозоидов оплодотворит яйцеклетку. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом, содержащим Х-хромосому, в зиготе будут две Х-хромосомы и из нее разовьется женский организм. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом с Y-хромосомой в зиготе будут содержаться Х- и Y-хромосомы и она даст начало мужскому организму. Нетрудно заметить, что образование сперматозоидов с X и Y-хромосомами равновероятно и, следовательно, механизм гаметогенеза определяет не только пол, но и примерное численное равенство полов в каждом поколении.

Рис. 1. Схема скрещивания организмов.

У всех млекопитающих, человека и мухи дрозофилы гомогаметным является женский пол, а гетерогаметным – мужской.
Гомогаметный пол дает один тип гамет, а гетерогаметный (гемизиготный) – два типа гамет.

Вопрос 6. Объясните, что такое наследование, сцепленное с полом.
В половых хромосомах могут находиться гены, не имеющие отношение к развитию половых признаков. Так, в Х-хромосоме дрозофилы находится ген, определяющий окраску глаз. Х-хромосома человека содержит ген, обусловливающий свертываемость крови (Н). 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, мри 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 XУ рецессивный ген в Х-хромосоме проявляется фенотипически, поскольку У-хромосома негомологична Х-хромосоме и не содержит доминантной аллели.
Рассмотрим законы наследования признаков, сцепленных с полом, установленные Морганом, на следующем примере. В брак вступают женщина-дальтоник (рецессивный признак) и мужчина с нормальным цветовосприятием (рис. 2.). Рассматривая цитологическое обоснование наследования этого признака в данном браке, видим, что сыновья свою единственную Х-хромосому получают от матери, следовательно, будут иметь подобный ей фенотип по данному признаку (дальтонизм). Дочери получают одну Х-хромосому от матери (с рецессивным геном дальтонизма), а другую Х-хромосому от отца (с доминантным геном нормы по дальтонизму), поэтому они будут иметь нормальное зрение. Видим, что фенотипический признак отца перешел к дочерям, а от матери – сыновьям (крисс-кросс наследование).

Рис. 2. Наследование признаков сцепленных с полом (при рецессивности гомогаметного пола).

В случае если мать имеет нормальное зрение и гомозиготная, а отец дальтоник, то все дети будут иметь нормальное цветовосприятие (рис. 3.).

Рис. 3. Наследование цветовой слепоты (женщина – доминантна и гомозиготная, а супруг – дальтоник).

Если их дочь выйдет замуж за здорового мужчину, то возможное соотношение фенотипов у их детей будет (рис. 4).

Рис. 4. Наследование цветовой слепоты (женщина – гетерозиготная, а супруг здоров).

Источник

Лекция № 19. Генетика пола

Хромосомное определение пола

У животных можно выделить следующие четыре типа хромосомного определения пола.

Женский пол — гомогаметен ( ХХ ), мужской — гетерогаметен ( ХY ) (млекопитающие, в частности, человек, дрозофила).

Генетическая схема хромосомного определения пола у человека:

Р	♀46, XX	×	♂46, XY
Типы гамет	23, X	23, X 23, Y
F	46, XX женские особи, 50%	46, XY мужские особи, 50%

Генетическая схема хромосомного определения пола у дрозофилы:

Р	♀8, XX	×	♂8, XY
Типы гамет	4, X	4, X 4, Y
F	8, XX женские особи, 50%	8, XY мужские особи, 50%

Женский пол — гомогаметен ( ХХ ), мужской — гетерогаметен ( Х0 ) (прямокрылые).

Генетическая схема хромосомного определения пола у пустынной саранчи:

Р	♀24, XX	×	♂23, X0
Типы гамет	12, X	12, X 11, 0
F	24, XX женские особи, 50%	23, X0 мужские особи, 50%

Женский пол — гетерогаметен ( ХY ), мужской — гомогаметен ( ХХ ) (птицы, пресмыкающиеся).

Генетическая схема хромосомного определения пола у голубя:

Р	♀80, XY	×	♂80, XX
Типы гамет	40, X 40, Y	40, X
F	80, XY женские особи, 50%	80, XX мужские особи, 50%

Женский пол — гетерогаметен ( Х0 ), мужской — гомогаметен ( ХХ ) (некоторые виды насекомых).

Генетическая схема хромосомного определения пола у моли:

Р	♀61, X0	×	♂62, XX
Типы гамет	31, X 30, Y	31, X
F	61, X0 женские особи, 50%	62, XX мужские особи, 50%

Наследование признаков, сцепленных с полом

Изучением наследования генов, локализованных в половых хромосомах, занимался Т. Морган.

У дрозофилы красный цвет глаз доминирует над белым. Реципрокное скрещивание — два скрещивания, которые характеризуются взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола у форм, принимающих участие в этом скрещивании. Например, если в первом скрещивании самка имела доминантный признак, а самец — рецессивный, то во втором скрещивании самка должна иметь рецессивный признак, а самец — доминантный. Проводя реципрокное скрещивание, Т. Морган получил следующие результаты. При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами в первом поколении все потомство оказывалось красноглазым. Если скрестить между собой гибридов F₁, то во втором поколении все самки оказываются красноглазыми, а среди самцов — половина белоглазых и половина красноглазых. Если же скрестить между собой белоглазых самок и красноглазых самцов, то в первом поколении все самки оказываются красноглазыми, а самцы белоглазыми. В F₂ половина самок и самцов — красноглазые, половина — белоглазые.

Р	♀ X A X A красноглазые	×	♂ X a Y белоглазые
Типы гамет	X A	X a Y
F1	X A X a ♀ красноглазые 50%	X А Y ♂ красноглазые 50%

Р	♀ X A X a красноглазые	×	♂ X A Y красноглазые
Типы гамет	X A X a	X A Y
F2	X A X A X A X a ♀ красноглазые 50%	X А Y ♂ красноглазые 25%	X a Y ♂ белоглазые 25%

Р	♀ X a X a белоглазые	×	♂ X A Y красноглазые
Типы гамет	X a	X A Y
F1	X A X a ♀ красноглазые 50%	X a Y ♂ белоглазые 50%

Р	♀ X A X a красноглазые		×	♂ X a Y белоглазые
Типы гамет	X A X a		X a Y
F2	X A X A ♀ красноглазые 25%	X a X a ♀ белоглазые 25%	X А Y ♂ красноглазые 25%	X a Y ♂ белоглазые 25%

Схема половых хромосом человека и сцепленных с ними генов:
1 — Х-хромосома; 2 — Y-хромосома.

Р	♀ X A X a норм. сверт. крови		×	♂ X A Y норм. сверт. крови
Типы гамет	X A X a		X A Y
F2	X A X A X А X a ♀ норм. сверт. крови 50%		X А Y ♂ норм. сверт. крови 25%	X a Y ♂ гемофилики 25%

Перейти к лекции №18 «Сцепленное наследование»

Перейти к лекции №20 «Взаимодействие генов»

Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Источник

3.15 Генетика пола

Вопрос 1. Какие хромосомы называют поло­выми?

Половые хромосомы — это пара хромо­сом, которые различаются у мужских и жен­ских особей одного биологического вида. У од­ного из полов это, как правило, две одина­ковые крупные хромосомы (Х-хромосомы, генотип XX); у другого — одна Х-хромосома и одна меньшая по размеру Y-хромосома (гено­тип XY). У некоторых видов мужской пол формируется при отсутствии одной половой хромосомы (генотип Х0).

Вопрос 2. Что такое аутосомы?

Аутосомы — это пары хромосом, которые идентичны у особей одного биологического ви­да, относящихся к разным полам. Число пар аутосом равно числу пар хромосом в генотипе минус единица (одна пара половых хромосом). Так, у человека 22 пары аутосом, у дрозофи­лы — 3 пары. Всем аутосомам каждого биоло­гического вида даны порядковые номера в со­ответствии с их размером (первая — самая большая; последняя — самая короткая и, сле­довательно, несущая меньше всего генов).

Вопрос 3. Что такое гомогаметный и гетерогаметный пол?

Гомогаметным называют пол, который формирует гаметы одного типа по половым хромосомам (генотип XX).

Гетерогаметный пол в процессе гаметогенеза образует гаметы двух типов по половым хромосомам (генотип XY либо Х0).

У человека гомогаметен женский пол, гетерогаметен мужской (генотип XY).

Вопрос 4. Когда происходит генетическое оп­ределение пола у человека и чем это обусловлено?

Пол младенца определяется генотипом сперматозоида, оплодотворившего яйцеклетку: если сперматозоид содержал Х-хромосому, родится девочка, если Y-хромосому — маль­чик. Изначально зародыш человека бисексу­ален, однако присутствие Y-хромосомы на 4-8-й неделе эмбрионального периода вызывает развитие недифференцированных половых ор­ганов плода по мужскому типу. Если же у за­родыша обе половые хромосомы X, то его раз­витие идет по женскому типу.

Вопрос 5. Какие вам известны механизмы оп­ределения пола? Приведите примеры.

Для большинства организмов характерно хромосомное определение пола, т. е. пол особи определяется в момент оплодотворения и зави­сит от набора половых хромосом. Почти у всех млекопитающих, включая человека, гомогаметен женский пол. Он несет пару хромосом XX, а мужской — XY. Также женский пол гомогаметен у большинства насекомых и многих ракообразных. У птиц и бабочек женский пол гетерогаметен (ZW), а мужской — гомогаметен (ZZ). У кузнечиков самки гомогаметны (XX), а самцы несут лишь одну половую хро­мосому (Х0), у моли — наоборот.

У общественных насекомых (пчелы, му­равьи) особи женского пола развиваются из диплоидных оплодотворенных клеток, а сам­цы — из неоплодотворенных гаплоидных.

Кроме того, принадлежность особей к тому или иному полу может определяться под влия­нием внешней среды (химических веществ, температуры) уже после оплодотворения, как, например, у морского червя боннелии.

Вопрос 6. Объясните, что такое наследование, сцепленное с полом.

При наследовании, сцепленном с полом, интересующий нас ген расположен в половой хромосоме, а не в аутосоме. При этом, если ген расположен в Y-хромосоме, определяемый им признак будет обнаруживаться лишь у особей гетерогаметного пола. Если же ген располо­жен в Х-хромосоме, то доминантный аллель будет чаще проявляться у особей гомогаметного пола, а рецессивный — у особей гетерогаметного пола. Это связано с тем, что для проявления рецессивного признака при ХХ-генотипе необходимо наличие рецессив­ных аллелей в обеих хромосомах, а при XY-ге­нотипе — только в одной.

Примером может служить наследование у человека таких рецессивных генетических за­болеваний, как дальтонизм и гемофилия. Ге­ны, повреждение которых приводит к разви­тию этих заболеваний, расположены в Х-хро­мосоме. Гемофилией и дальтонизмом гораздо чаще болеют мужчины, а женщины обычно являются лишь носительницами, так как если даже в одной из Х-хромосом находится рецес­сивный дефектный аллель, другая Х-хромосо­ма, скорее всего, оказывается нормальной.

Вопрос 7. Как наследуется дальтонизм? Какое цветоощущение будет у детей, мать которых — дальтоник, а отец имеет нормальное зрение?

Дальтонизм вызывается рецессивным аллелем гена, расположенного в Х-хромосоме (X d );нормальное цветоощущение обеспечивает до­минантный аллель (Хd). Женщины, гетерози­готные по данному гену, не болеют дальтониз­мом. Однако они являются носительницами рецессивного аллеля, и их сыновья с вероятно­стью 50% могут родиться дальтониками.

Если мать детей — дальтоник, то она гомо­зиготна по рецессивному аллелю (X d X d ) и все ее яйцеклетки содержат Хd-хромосому. Отец, обладающий нормальным зрением, имеет ге­нотип X D Y. Их дети могут иметь следующие генотипы: X D X d и X d Y, т. е. все мальчики бу­дут дальтониками, а все девочки будут носи­тельницами.

Источник

О генетике пола

Генетика пола — один из разделов генетики, изучающий действие механизмов наследственности и наследственной изменчивости. Пол в широком смысле — комплекс признаков и структур, которые способны обеспечить способ воспроизводства и передачу потомству наследственной информации. Подавляющее большинство животных раздельнополые.

В какой момент закладывается пол у большинства организмов?

Пол, как правило, закладывается уже в момент оплодотворения. То, мужской или женской будет особь, в большинстве случаев определяется набором хромосом. Как выяснили исследования, в половой идентификации основную роль выполняет кариотип зиготы. В кариотипе есть и хромосомы, идентичные для обоих полов, так называемые аутосомы (у человека их 22 пары), и такие хромосомы, по которым два пола, женский и мужской, разнятся — половые хромосомы (у человека — 1 пара). Половые хромосомы наличествуют в каждой соматической клетке. У мужских особей половые хромосомы внешне отличаются: одна крупная, с большим количеством генов — Х-хромосома, вторая маленькая — по внешнему подобию ее назвали Y-хромосомой. У женских особей половые хромосомы идентичны — две Х-хромосомы.

Какой пол у человека является гомогаметным? Почему?

Итак, две Х-хромосомы у человека (и у подавляющего числа млекопитающих) являются женскими половыми хромосомами. Одной из Х-хромосом наделяется каждая яйцеклетка в момент образовании гамет. Таким образом, возникают гаметы, содержащие Х-хромосому (ХХ) — и потому женский пол у человека называется гомогаметным (от греч. homos — общий, сходный).

Какой пол у человека является гетерогаметным? Почему?

У мужчин на стадии образования гамет одна половина сперматозоидов получает Х-хромосому, вторая — Y-хромосому. Образуется два разных вида гамет. Пол, у которого гаметы разнятся, называется гетерогаметным (греч. heteros — иной, другой). Следовательно, у человека (и прочих млекопитающих) мужской пол — гетерогаметный (XY).

Какие существуют нестандартные способы определения пола? Приведите не менее трех.

1) Женский пол гомогаметен (ХХ), мужской гетерогаметен (Х0). Примером таких особей могут быть прямокрылые, жуки, паукообразные, кенгуру. В этом случае наблюдается мужская гетерогаметность по типу X0.

2) Женский пол — гетерогаметен (ХY), мужской — гомогаметен (ХХ) у птиц, пресмыкающихся, рыб, земноводных, некоторых видов бабочек. Этот тип определения пола называется женской гетерогаметностью по типу XY. В ЕГЭ по биологии этот тип может встречаться в задачах про кур.

3) Женский пол — гетерогаметен (Х0), мужской — гомогаметен (ХХ), например, у отдельных видов насекомых (отряд равнокрылые). Здесь наблюдается женская гетерогаметность по типу X0.

Интересно, что у некоторых живых существ вообще нет половых хромосом, к примеру, у пчел и муравьев. Поэтому их пол определяется другим фактором — набором хромосом в яйцеклетке или в образованной зиготе. Если набор гаплоидный (n), из такой неоплодотворенной яйцеклетки развиваются самцы (трутни). Если идет оплодотворение и образуется диплоидная зигота (2n), то рождаются рабочие особи.

Какие гены имеются в половых хромосомах, кроме генов, определяющих пол?

В половых хромосомах наличествуют гены, которые отвечают и за неполовые признаки. Так, в Х-хромосоме имеются ген болезни крови гемофилии, ген дальтонизма (цветовая слепота, чувствительность к красному и зеленому цветам), ген отсутствия потовых желез и т. д. Именно поэтому перечисленные недуги передаются только по женской линии. В Y-хромосоме обнаруживаются гены, которые передаются исключительно по мужской линии: дифференцировки семенников, облысения, гипертрихоза ушной раковины, ихтиоза и т. д. Подобный тип наследования называют голандрическим.

У кошек может встречаться ген окраски, сцепленный с полом. При этом X B X B — черная окраска шерсти кошки, X b X b — рыжая. Однако встречается и неполное доминирование, X B X b — черепаховая окраска, в которой черные и рыжие пятна чередуются. Она может наблюдаться только у женских особей, так как у них есть две Х-хромосомы, способные иметь внутри два разных аллеля, чем и обеспечивается гетерозиготность. А вот коты могут быть либо черными X B Y, либо рыжими X b Y.

Источник

Гомогаметный пол

У большинства насекомых, млекопитающих, в том числе у человека, гомогаметный пол — женский (XX). У птиц, пресмыкающихся и бабочек, наоборот, гомогаметный пол — мужской (ZZ).

Связанные понятия

Гаметы, или половые клетки, — репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие, в частности, в половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы.

Гетерогамия (от др.-греч. ἕτερος — «иной», «различный» и γάμος — «брак»), анизогамия (от др.-греч. ἄνισος — «неравный» и γάμος) — форма полового процесса, при котором сливаются две морфологически разные (по форме) гаметы. При анизогамии гаметы разделяются на мужские и женские и обладают разным типом спаривания. У многих организмов различается меньшая по размеру микрогамета, которая считается мужской, и большая, менее активно двигающаяся — женская. Характерна для различных зелёных водорослей, мхов.

Сифоногами — способ доставки неподвижных мужских гамет (спермиев) к месту расположения яйцеклетки с помощью полярно и направленно растущего клеточного выроста (пыльцевой трубки) вегетативной клетки мужского гаметофита.

Псевдоаутосо́мные о́бласти (англ. pseudoautosomal region — PAR) — гомологичные участки половых хромосом различного типа; у млекопитающих они, соответственно, находятся на X-хромосоме и Y-хромосоме. Все гены, расположенные в этих областях, есть у обоих полов и наследуются так же, как и любые аутосомные гены, отсюда и название областей.

Источник