Краткое содержание: Параграф § 54 / Биология 10 класс

Определение и механизмы наследования пола

Параграф "Генетика пола" исследует биологические механизмы, определяющие пол у различных организмов, и рассматривает особенности наследования признаков, сцепленных с полом. Одно из наиболее очевидных различий между особями одного вида – это половой признак, который регулирует развитие множества органов и проявление различных характеристик.

У человека и дрозофилы (плодовой мушки) половые хромосомы представлены парой: у самок (женских особей) – гомогаметный набор XX, у самцов (мужских особей) – гетерогаметный набор XY. Это означает, что женские особи продуцируют только один тип гамет, содержащих X-хромосому, а мужские особи – два типа гамет, содержащих X или Y-хромосому. У большинства млекопитающих, рептилий, амфибий и двукрылых насекомых (например, дрозофилы) самки являются гомогаметными, а самцы – гетерогаметными. Однако у птиц, рыб и некоторых бабочек самки гетерогаметны (XY), а самцы гомогаметны (XX). У некоторых животных, например, у кузнечиков, Y-хромосома может вообще отсутствовать; в этом случае пол определяется по наличию или отсутствию второй X-хромосомы (самки – XX, самцы – XO). Таким образом, пол организма определяется комбинацией половых хромосом, у человека – 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом.

Согласно закону равновероятного соотношения полов, примерно равное количество особей обоих полов рождается в популяции, что соответствует расщеплению \( 1:1 \). Если родительские особи имеют генотипы \( P: \text{XX} \times \text{XY} \), то гаметы будут \( G: \text{X} \) и \( \text{X}, \text{Y} \). В поколении \( F_1 \) будут получены генотипы \( \text{XX} \) и \( \text{XY} \) в соотношении \( 1:1 \), что соответствует равному соотношению полов.

Наследование признаков, сцепленных с полом:

Гены, расположенные в половых хромосомах, наследуются независимо от пола. Признаки, определяемые генами, расположенными в половых хромосомах, называются сцепленными с полом, так как X-хромосома присутствует у особей обоих полов. У гомогаметных особей парные X-хромосомы могут нести как доминантные, так и рецессивные аллели. У гетерогаметных особей X-хромосома непарная, и на ней находится только один аллель. Поэтому данные признаки проявляются по-разному у особей разных полов. В параграфе рассматривается пример наследования окраски шерсти у кошек, где ген чёрной окраски (B, доминантный) и ген рыжей окраски (b, рецессивный) расположены в X-хромосоме. Чёрная окраска определяется доминантным аллелем B, рыжая – рецессивным аллелем b. При генотипе BB развивается особь с чёрной шерстью, а при генотипе bb – с рыжей. Гетерозиготы Bb имеют неполное доминирование и проявляют черепаховую окраску (трёхцветная).

У человека существует ряд признаков, наследование которых также сцеплено с полом, например, дальтонизм (аномалия цветового зрения) и гемофилия (несвёртываемость крови), которые являются рецессивными. У мужчин эти признаки проявляются при наличии всего одной X-хромосомы с рецессивным аллелем \( \text{X}^d\text{Y} \) или \( \text{X}^h\text{Y} \), тогда как у женщин аномальный признак проявляется только при гомозиготном состоянии \( \text{X}^d\text{X}^d \) или \( \text{X}^h\text{X}^h \). Женщины с генотипом \( \text{X}^D\text{X}^d \) или \( \text{X}^H\text{X}^h \) являются носительницами, но внешне признак у них не проявляется. Рецессивные аномальные признаки редко встречаются у женщин, поскольку вероятность сочетания двух X-хромосом с рецессивными аллелями мала.

В параграфе также упомянуты признаки, передающиеся через Y-хромосому. Например, у человека Y-хромосома содержит несколько генов, включая стимулятор мужского полового гормона тестостерона. Если в результате аномалии Y-хромосомы ген-стимулятор отсутствует, развитие организма происходит по женскому типу (генотип XY).

Ключевые понятия и определения:

• Аутосомы: Парные хромосомы, одинаковые у самцов и самок, не несущие информацию о половых признаках. У человека 22 пары аутосом.
• Половые хромосомы: Пара хромосом, определяющих пол особи. У человека это X и Y.
• Гомогаметный пол: Пол, особи которого имеют две одинаковые половые хромосомы (например, XX) и производят один тип гамет. У человека – женский пол.
• Гетерогаметный пол: Пол, особи которого имеют две разные половые хромосомы (например, XY) и производят два типа гамет. У человека – мужской пол.
• Признаки, сцепленные с полом: Признаки, гены которых расположены в половых хромосомах (чаще всего в X-хромосоме).
• Дальтонизм: Аномалия цветового зрения, рецессивный признак, сцепленный с X-хромосомой. Генотип у мужчин: \( \text{X}^d\text{Y} \), у женщин: \( \text{X}^d\text{X}^d \).
• Гемофилия: Нарушение свертываемости крови, рецессивный признак, сцепленный с X-хромосомой. Генотип у мужчин: \( \text{X}^h\text{Y} \), у женщин: \( \text{X}^h\text{X}^h \).
• Черепаховая окраска (у кошек): Проявление неполного доминирования аллелей чёрной (B) и рыжей (b) окраски, сцепленных с X-хромосомой. Встречается только у самок с генотипом \( \text{X}^\text{B}\text{X}^\text{b} \).