Генетическое определение пола

теория по биологии 🌿 основы генетики

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.

 
Задание EB0321 Сколько половых хромосом содержится в соматической клетке человека, если в диплоидном наборе содержится 46 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

В соматической клетке человека в норме содержится 46 хромосом, 44 из которых – аутосомы, а 2 – половые. ♀ХХ или ♂ХУ, в зависимости от пола человека.

Ответ: 2

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0318D Сколько половых хромосом содержит сперматозоид человека, если в гаплоидном наборе 23 хромосомы? В ответе запишите только соответствующее число.

Хромосомы можно разделить на половые и аутосомные. Аутосомные одинаковые у самок и самцов. Половые различаются у представителей разного пола. Человек без аномалий и мутаций имеет 46 хромосом, из которых 44 аутосомные, а оставшиеся 2 – половые. Женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины имеют одну Х-хромосому и одну У – хромосому. Полноценный хромосомный набор получается в результате слияния половых клеток. Они гаплоидны, имеют 46/2 = 23 хромосомы, 22 из которых – аутосомы. Все яйцеклетки в качестве половой хромосомы несут только Х-хромосомы (т.к женский пол ХХ). Сперматозоиды же несут либо Х-хромосому, либо У –хромосому (т.к мужской пол ХУ). Таким образом, получается, что гаметы человека несут одну половую хромосому, либо Х, либо У.

Ответ: 1

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание ЕВ0419D Все перечисленные ниже понятия, кроме двух, можно использовать для характеристики соматической клетки позвоночного животного. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
  1. митоз
  2. гликоген
  3. гаплоидный набор
  4. половые хромосомы
  5. клеточная стенка

Соматические клетки позвоночных имеют диплоидный набор хромосом, поэтому вариант 3) выпадает.

Клетки животных не имеют клеточной стенки, только клеточную мембрану, поэтому вариант 5) тоже выпадает.

Ответ: 35

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2819D У дрозофилы гетерогаметным полом является мужской пол.

При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами всё гибридное потомство было единообразным по форме крыльев и окраске глаз.

При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.

Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы, пол потомства в двух скрещиваниях. Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.

  1. Начнем с того, что разберемся какой из двух признаков (форма крыльев и цвет глаз) сцеплен с полом, а какой аутосомный. Смотрим второй абзац условия задачи: при скрещивании самца и самки с различающимися обоими признаками, потомство получилось с одинаковыми крыльями. Значит, этот признак с полом не сцеплен. Значит, он аутосомный.

Форма крыльев – аутосомный признак.

Цвет глаз – сцепленный с полом признак.

  1. Читаем первый абзац: потомство единообразно. Значит, скрестили доминантную и рецессивную гомозиготы.
  1. Возвращаемся ко второму абзацу: все потомки с нормальными крыльями (при скрещивании особей с растопыренными и нормальными крыльями), значит, нормальные крылья – доминантный признак.
  1. Цвет глаз сцеплен с Х-хромосомой, иначе признак бы проявлялся бы только у самцов. Теперь определимся с тем, какой цвет доминантный, а какой рецессивный.

Самец и самка, про которых идет речь в первом абзаце, имеют разный цвет глаз. Самец гетерогаметен. Исходя из пункта 2) нашего решения, мы знаем, что скрещиваются гомозиготы, доминантная и рецессивная.

Если у самки будут рецессивные признаки, а у самца доминантный:

P: ХаХа * ХАУ

G: Ха  ; ХА  У

F: ХА Ха ; Ха У

Потомство не единообразно по признаку цвета глаз. А это противоречит условию. Значит, самка имеет доминантный признак.

Ген Признак
В Нормальные крылья
в Растопыренные крылья
ХА Красные глаза
Ха Белые глаза
  1. Составим первого скрещивания:

«При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами…»

P1: ♀ ВВХАХА * ♂ bbХаУ

G1: ВХА  ; bХа   BУ

F1: ♀ BbХАХа ; ♂ ВВХАУ

Определим фенотипы потомства:

♀ BbХАХа – нормальные крылья, красные глаза.

♂ ВВХАУ — нормальные крылья, красные глаза.

Потомство единообразно, соответствует условию.

  1. Составим второго скрещивания:

«При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами…»

P2: ♀ bbХаХа * ♂ ВВХАУ

G2: bХа  ; ВХА   BУ

F2: ♀ BbХАХа ; ♂ ВbХаУ

Определим фенотипы потомства:

♀ BbХАХа — нормальные крылья, красные глаза.

♂ ВbХаУ — нормальные крылья, белые глаза.

Сравниваем с условием: «… в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.». Все совпало.

  1. Вопрос: «Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.»

Ответ: Между первым и вторым признаками независимое наследование; по признаку окраски глаз сцеплен с Х-хромосомой.

Ответ: В бланк выписываем таблицу «ген-признак», схемы скрещиваний из пунктов 5) и 6) и ответ на теоретический вопрос из пункта 7).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB17490 Рассмотрите кариотип человека и ответьте на вопросы.

https://bio-ege.sdamgia.ru/get_file?id=17837

1. Какого пола этот человек?

2. Какие отклонения имеет кариотип этого человека?

3. В результате каких событий могут возникать такие отклонения?

1. Пол мужской.

2. В кариотипе две Х-хромосомы (или, нарушение в половых хромосомах: две Х и ещё одна Y).

3. Такие отклонения могут возникать из-за нерасхождения хромосом при первом делении мейоза.

ИЛИ

Такие отклонения могут возникать из-за попадания двух гомологичных хромосом в одну клетку при первом делении мейоза.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11696 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.
  1. У человека пол определяется наличием Y-хромосомы, если она есть — будет мужчина, есть нет — женщина.
  2. У дрозофилы пол определяется количеством X-хромосом в геноме, наличие Y-хромосомы при определении пола роли не играет.
Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB23285 По изображённой на рисунке родословной определите вероятность (в процентах) рождения у родителей 1 и 2 ребёнка с признаком, обозначенным чёрным цветом, при полном доминировании этого признака. Ответ запишите в виде числа.https://bio-ege.sdamgia.ru/get_file?id=35278

Итак, учимся анализировать подобные схемы.

Мы видим, что признак проявляется как у мужчин, так и у женщин, значит, он не сцеплен с полом.

Проявляется в каждом поколении, значит, доминантный.

Раз у одного из детей пары признак не проявился, значит, родители — гетерозиготы.

Ген Признак
А Проявляется
а Не проявляется

Аа х Аа

F1:  АА — проявляется

        Аа — проявляется

        Аа — проявляется

        аа — не проявляется

3 — проявляется из 4

3 * 100 : 4 = 75%

Ответ: 75

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить


Ксения Алексеевна | 📄 Скачать PDF | Просмотров: 1.3k | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *