Предпосылки создания теории наследования пола
Большая часть организмов на Земле относится либо к женскому, либо к мужскому полу. Исключение составляют гермафродиты, которые имеют признаки обоих полов, что дает им некоторые преимущества. Например, им не нужно искать себе полового партнера, то есть не приходится тратить время и энергию на этот нелегкий процесс. Соотношение мужского и женского полов примерно 1:1.
Подобное расщепление было замечено еще Грегором Менделем. Оно наблюдалось в том случае, если одна из родительских особе была гетерозиготой Аа, а другая – рецессивной гомозиготой аа. От одного родителя будут гаметы А и а, от другого – только а. Получаем потомство с генотипами, аналогичными родителям.
Говоря о скрещивании с рецессивной гомозиготой, нельзя не упомянуть, что это один из методов определения неизвестного генотипа родителя, но с известным потомством. Это называется анализирующим скрещиванием. В результате него можно получить либо единообразное гетерозиготное потомство, тогда родитель был доминантной гомозиготой, либо расщепление 1:1, что было получено выше. Если потомство имеет генотип только аа, то очевидно, что и оба родителя – рецессивные гомозиготы.
Анализирующее скрещивание
Несмотря на исследования Г.Менделя, теория наследования была разработана существенно позже. Американский биолог Томас Морган и его команда установили, что у самок и самцов плодовой мушки Drosophila отличается хромосомный набор.
Хромосомы и пол
Все пары хромосом можно разделить на 2 типа: половые, отличающиеся у самцов и самок, и аутосомные, идентичные у особей одного вида. Количество пар хромосом у разных видов отличается. Естественно, что количество пар не является показателем развития вида или особи в частности. Например, у картофеля 48 хромосом, но мы вряд ли можем поставить его выше человека.
Хромосомный набор человека
Есть половые Х- хромосомы, а есть половые Y-хромосомы. У самок набор ХХ, они гомогаметны, а у самцов ХY, они гетерогаметны. Какого пола разовьется организм зависит от того, какую гамету несет сперматозоид, оплодотворивший яйцеклетку. Это логично, ведь у самца 2 типа гамет, а у самок лишь один. Так как скрещиваются гомозигота и гетерозигота, то мы возвращаемся к тому, что у потомства признак расщепится в соотношении 1:1. Следовательно, количество самцов и самок примерно равно.
Если в яйцеклетку попадает сперматозоид, несущий Y-хромосому, то у плода начинают развиваться мужские половые железы, выделяются мужские гормоны. Если же в женскую половую клетку не попадает Y-хромосома, несущая гены белков, отвечающих за развитие мужского организма, то развивается девочка. У плода в таком случае закладывается женская половая система.
Есть организмы, у которых плод развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Такой тип онтогенеза называется партеногенезом. Это свойственно пчелам и муравьям. У этих организмов нет половых хромосом. Самки имеют диплоидный набор хромосом, а самцы развиваются партеногенетически, они гаплоидны. Так как набор хромосом самцов уже гаплоиден, то в сперматогенезе у них нет мейоза.
Наследование признаков, сцепленных с полом
Признаки, расположенные в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Известный пример – дальтонизм. Проблемы с восприятием цвета могут испытывать только мужчины. Однако это не означает, что женщины не могут быть носителями гена дальтонизма. Именно в Х-хромосоме располагаются гены, отвечающие за развитие таких сцепленных с полом признаков. Так как у женщин Х-хромосом две, притом одна от матери, а вторая от отца, то она просто не может иметь обе хромосомы с такими генами. А вот у мужчин Х-хромосома всего одна, признак точно проявится, ведь альтернатив попросту нет. Если мать является носителем такого гена, то вероятность рождения мальчика с таким признаком 50%.
Кроме дальтонизма, в курсе школьной биологии затрагивается гемофилия. Эта болезнь наследуется аналогично дальтонизму. При гемофилии у человека нарушена свертываемость крови. В таком случае, даже маленький порез может привести к серьезным последствиям.
При записи задач про дальтонизм и гемофилию для обозначения используют буквы H – для гемофилии и D – для дальтонизма. Болезнь проявляется в случае рецессивного гена, тогда пишутся строчные буквы.
Наследование признака, сцепленного с полом, на примере гемофилии
На схеме представлен случай, в котором женщина – носитель гена гемофилии. Если бы женщина не являлась носителем, а мужчина был бы болен, то расщепление было бы таким же, 1:1.
