в определении пола ребенка у человека решающую роль играет мужчина так женские гаметы содержат
В определении пола ребенка у человека решающую роль играет мужчина так женские гаметы содержат
Роль половых хромосом в определении пола у человека
Итак, мы подошли к заключительному этапу рассмотрения интересующей нас основной темы и теперь в состоянии ответить на вопрос, почему каждый из нас родился представителем именно данного, а не противоположного пола. Попутно мы познакомились с механизмом определения пола у многих представителей животного мира. Поэтому в заключение нам остается сделать некоторые сравнения и подвести итоги.
У высших раздельнополых организмов, т. е. размножающихся половым путем, существуют два типа определения пола, сущность которого сводится к отличию мужских и женских особей в одной паре хромосом и тем последствиям, которые возникают на этой основе в процессе гаметообразования и последующего оплодотворения. Эти хромосомы играют решающую роль в определении пола и потому называются половыми.
Механизм определения пола у дрозофилы и человека одинаков, если их сравнивать по способу возникновения нормальных особей мужского и женского пола. Однако исследование исключительных половых типов у этих объектов показало, что Х- и У-хромосомы играют у них неодинаковую роль.
У-хромосома человека в отличие от У-хромосомы дрозофилы играет активную роль в определении мужского пола. Вследствие этого все оплодотворенные яйца человека, в которых содержится хотя бы одна У-хромосома, развиваются в мужском направлении. Сюда прежде всего относятся нормальные мужчины (ХУ + 44), а также мужчины с синдромом Клайнфельтера (ХХУ + 44, ХХУУ + 44, ХХХУ + 44).
Напротив, все оплодотворенные яйца, в которых У-хромосома отсутствует, развиваются в женском направлении. Сюда относятся нормальные женщины (ХХ + 44), а также женщины с синдромом Тернера (ХО + 44), женщины с синдромами три-, тетра- и пентасомии-Х и т. д.
Таковы сходство и различие в той роли, какую играют Х- и У-хромосомы в определении пола у дрозофилы и человека.
Наконец, при помощи половых хромосом автоматически регулируется численное равенство полов в природе и в человеческом обществе.
В заключение, чтобы не оставить у читателя впечатления, что в отношении определения пола и, в частности, особой роли в этом процессе У-хромосомы человек является уникальным творением природы, мы должны назвать тех ближайших его «соседей», у которых механизм определения пола и роль в нем Х- и У-хромосом ближе всего соответствуют таковым у человека.
Половые хромосомы * | Гетерогаметность мужского пола | Гетерогаметность женского пола | |
дрозофила ** | человек *** | бабочки **** и птицы | |
Нормальные типы | |||
ХУ | Самцы (0,5) | Мужчины | Самки |
ХХ | Самки (1,0) | Женщины | Самцы |
Исключительные типы | |||
ХО | Бесплодные самцы (0,5) | Женщины с синдромом Тернера | Самцы |
ХХУ | Самки (1,0) | Мужчины с синдромом Клайнфельтера | Самки |
ХХХ | Сверхсамки (1,5) | Женщины с синдромом трисомии-Х | Самцы |
* ( При наличии двух полных (диплоидных) наборов аугосом.)
** ( У дрозофилы пол определяется отношением числа Х-хромосом к числу наборов аутосом (половой индекс; в таблице его значения приведены в скобках), У-хромосома определяет лишь плодовитость самцов, а в определении пола не играет роли.)
*** ( У человека У-хромосома играет роль в определении мужского пола: а) наличие У-хромосомы при двух или большем числе Х-хромосомом приводит к развитию исключительных мужских половых типов (синдром Клайнфельтера); б) отсутствие У-хромосомы при наличии одной Х-хромосомы приводит к развитию исключительного женского типа (синдром Тернера).)
**** ( У бабочек (шелкопряд) У-хромосома определяет женский пол: а) при наличии У-хромосомы всегда развиваются самки; б) в отсутствие У-хромосомы всегда развиваются самцы; в обоих случаях наличие избыточных Х-хромосом или наборов аутосом не играет роли в определении пола.)
В заключительной табл. 6 приведены сравнительные данные о нормальных половых типах дрозофилы, человека, бабочек и птиц и о тех главнейших исключительных половых типах, которые возникают в результате нерасхождения половых хромосом в процессе созревания яиц и сперматозоидов.
В определении пола ребенка у человека решающую роль играет мужчина так женские гаметы содержат
Известно, что и у дрозофилы, и у человека мужской пол определяется хромосомами XY, а женский — XX. При этом при генотипе XXY дрозофила будет самкой, а человек — мужчиной. Объясните этот феномен.
2) У дрозофилы пол определяется количеством X-хромосом в геноме, наличие Y-хромосомы при определении пола роли не играет.
Критерии оценивания ответа на задание С3 | Баллы |
---|---|
Ответ включает все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок | 2 |
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит не грубые биологические ошибки | 1 |
Ответ неправильный | 0 |
Максимальное количество баллов | 2 |
Разве в школьной программе есть ответ на этот вопрос?
Попробуйте, главное правильно без биологических ошибок пояснение написать.
Область ДНК, в которой локализуется SRY, ответственна за кодирование двух ключевых ферментов, участвующих в дифференцировке первичной гонады по мужскому типу. В случае нормального мужского генотипа 46XY ген SRY продуцирует белок, угнетающий ген Z, и специфические мужские гены активируются. В случае нормального женского генотипа 46ХХ, при котором отсутствует SRY, ген Z активируется и угнетает специфический мужской ген, что создает условия для развития по женскому типу.
Критический анализ этой проблемы дан в работе группы французских генетиков (McElreavey, 1993).
Но описаны случаи, когда женщины являются носителями данного гена. При этом есть исследования на Дрозофилах и нематодах где описано, что сигналом переключения состояния гена Sxl служит соотношение Х-хромосом и аутосом, а у человека ген SRY является доминантным геном-супрессором, подавляющим активность аутосомного переключателя Z, и тем самым сдвигающим развитие зиготы в сторону мужского пола. Таким образом, оказывается, что основной ген-переключатель, от которого зависит выбор полового развития, у человека еще не найден.
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).
В определении пола ребенка у человека решающую роль играет мужчина так женские гаметы содержат
Проблема происхождения половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного соотношения полов в группах животных организмов очень важна и для теоретической биологии, и для практики. Достаточно сказать, что возможность искусственного регулирования пола животных была бы исключительно полезна для сельского хозяйства.
Пол у животных чаще всего определяется в момент оплодотворения. В этом случае важнейшая роль в генетическом определении пола принадлежит хромосомному набору зиготы.
сцепленного с полом гена дальтонизма изображено в схеме (на рисунке не показаны аутосомы, поскольку по ним лет различий между мужским и женским организмом).
Наследование гемофилии представлено на следующей схеме на примере брака женщины — носительницы г ена гемофилии ( X H X h ) со здоровым мужчиной.
Н — но рмальная свертываемость, h — гемофилия. Половина мальчиков от такого брака будет страдать гемофилией.
В настоящее время изучено наследование многих нормальных и патологических (греч; pathos — болезнь) признаков у человека. В таблице приведены некоторые из них.
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 | | | |
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 | |||
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 | |||
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 | | | |
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 | |||
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 | | | |
F1 | X A X a ♀ красноглазые 50% | X А Y ♂ красноглазые 50% |
Р | ♀ X A X a красноглазые | × | ♂ X A Y красноглазые | |
Типы гамет | | | ||
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 | | | |
F1 | X A X a ♀ красноглазые 50% | X a Y ♂ белоглазые 50% |
Р | ♀ X A X a красноглазые | × | ♂ X a Y белоглазые | ||
Типы гамет | | | |||
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 | | | |||
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)