пол человека определяется в момент слияния гамет

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

Тема: «Генетика пола»

Как известно, большинство животных и двудомных растений являются раздельнополыми организмами, причем внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола.

Просмотр содержимого документа
«Тема: «Генетика пола»»

Тема: «Генетика пола»

Как известно, большинство животных и двудомных растений являются раздельнополыми организмами, причем внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола.

Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения.

Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называются аутосомами.

Хромосомы, по которым отличаются хромосомные наборы мужского и женского организмов, называются половыми.

Так же определяется пол у дрозофилы, у которой 3 пары аутосом и одна пара половых хромосом. Женский пол – гомогаметный, половые хромосомы ХХ; мужской – гетерогаметный, половые хромосомы ХУ.

Пол, как и у человека, определяется в момент слияния гамет.

Наследование признаков, сцепленных с полом

У человека мужчина получает Х-хромосому от матери. Половые хромосомы человека имеют небольшие гомологичные участки, несущие одинаковые гены (например, ген общей цветовой слепоты), это участки конъюгации.

Наследование признаков, сцепленных с полом

Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм).

Эти аномалии чаще встречаются у мужчин (так как они гемизиготны по этим генам), хотя носителем этих аномалий чаще бывает женщина.

Наследование признаков, сцепленных с полом

От кого сын может унаследовать дальтонизм? Гемофилию? Гипертрихоз?

Какие гемизиготные гены изображены на рисунке? Какие гены называются гемизиготными?

Какие дети могут быть от брака здорового мужчины и женщины, фенотипически здоровой, носительницы гена гемофилии?

Наследование признаков, сцепленных с полом

Запись генетической схемы:

Наследование признаков, сцепленных с полом

Известно, что «трехцветные» кошки – всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х-хромосоме, но ни один из них не доминирует, а при сочетании рыжего и черного цвета формируются «трехцветные» особи.

1. Какое потомство ожидается от скрещивания рыжего кота и черной кошки?

Наследование признаков, сцепленных с полом

Существует четыре основных типа

хромосомного определения пола:

Итак, у млекопитающих и двукрылых насекомых гетерогаметен мужской пол (ХУ) и гомогаметен женский пол (ХХ).

У птиц, пресмыкающихся и хвостатых земноводных женские особи имеют половые хромосомы ХУ, мужские – ХХ.

У бабочек гетерогаметен женский пол – половые хромосомы ХУ или Х0.

Какие половые хромосомы в гаметах у петуха и курицы?

Наследование признаков, сцепленных с полом

При скрещивании курицы с полосатой окраской оперения с черным петухом в потомстве все курицы черные, а петухи – с полосатой окраской оперения.

Каковы генотипы родителей и потомства?

Какое потомство ожидается от скрещивания гибридов между собой?

Наследование признаков, сцепленных с полом

При скрещивании курицы с полосатой окраской оперения с черным петухом в потомстве все курицы черные, а петухи – с полосатой окраской оперения.

Каковы генотипы родителей и потомства?

Какое потомство ожидается от скрещивания гибридов между собой?

Наследование признаков, сцепленных с полом

При скрещивании курицы с черной окраской оперения с полосатым петухом в потомстве все курицы и петухи – с полосатой окраской оперения. Известно, что ген, отвечающий за окраску оперения сцеплен с Х-хромосомой.

Каковы генотипы родителей и потомства?

Какое потомство ожидается от скрещивания гибридов между собой?

Наследование признаков, сцепленных с полом

При скрещивании курицы с черной окраской оперения с полосатым петухом в потомстве все курицы и петухи – с полосатой окраской оперения. Известно, что ген, отвечающий за окраску оперения сцеплен с Х-хромосомой.

Каковы генотипы родителей и потомства?

Какое потомство ожидается от скрещивания гибридов между собой?

Наследование признаков, сцепленных с полом

Кареглазая женщина, обладающая нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину, имеющего нормальное зрение.

Какого потомства можно ожидать от этой пары, если известно, что ген карих глаз наследуется как аутосомный доминантный признак, а ген цветовой слепоты рецессивный и сцеплен с Х-хромосомой.

Наследование признаков, сцепленных с полом

У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. Альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим двум признакам, родился сын с обеими аномалиями.

Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявятся обе аномалии одновременно?

Гипертрихоз наследуется как сцепленный с У-хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ихтиоза наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам, а муж является обладателем только гипертрихоза, родился мальчик с признаками ихтиоза.

1. Определите вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза.

2. Определите вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий и какого они будут пола.

Источник

Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетика пола

Разделы: Биология

Тип урока: урок изучения нового материала.

Формы работы: индивидуальная, групповая.

I. Изучение нового материала

1. Определение пола, варианты определения пола.

Работа со словарем юного биолога

Рассказ учителя, сопровождающийся составлением схемы (Приложение 1).

Рассмотрим основные способы определения пола у раздельнополых организмов.

Определение пола без оплодотворения. Примером может служить дафнии – мелкие ракообразные. Партеногенетически размножающиеся самки дафний в нормальных условиях производят, как правило, себе подобных потомков женского пола. При ухудшении условий существования (понижение температуры, уменьшения количества солнечных лучей, нехватка пищи и др.) из обычных партеногенетических яиц могут развиваться не только самки, но и самцы.

* Переопределение пола можно наблюдать у атлантической сельди. Сельди живут небольшими стаями, в каждой из которой имеется один самец и несколько самок. Если самец погибает, то через некоторое время самая крупная самка превращается в самца.

2. Хромосомное определение пола.

Проблема

От чего же зависит появление мужских и женских особей?

Хромосомный набор человека (кариотип) содержит 22 пары хромосом (аутосом), одинаковые у мужского и женского организмов, и одну пару хромосом (половые), по которой различаются оба пола. Половые хромосомы у женщин одинаковые, их называют X-хромосомы, у мужчин имеется одна X-хромосома и другая Y-хромосома.

Согласно хромосомной теории пола К.Корренса (1907) пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметный, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные – гетерогаметным, так как он образует разные типы гамет.

D настоящее время изучены пять типов генетического определения пола.

Задание: проанализируйте данные таблицы.

Типы генетического определения пола

3. Наследование признаков сцепленных с полом.

В том случае, когда гены ответственные за формирование какого-либо признака, расположены в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, какой из родителей (мать или отец) являются носителем изучаемого признака. Но ситуация резко изменяется, когда признаки определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

Голандрические признаки детерминируются генами, расположенными в негомологичном участке Y-хромосомы (С), и проявляются фенотипически только у мужчин и передаются от отца ко всем сыновьям. Таких генов описано 6 (ихтиоз, волосатость ушей, перепонка между пальцами ног и др.)

Задача. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) сцеплен с X- хромосомой (с полом). Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о будущих сыновьях и дочерях.

Определить: рождение в семье здоровых и больных сыновей и дочерей.

II. Самостоятельная работа

Форма работы: групповая (класс делится на три группы).

У человека в Y – хромосоме находится ген, определяющий развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Определите, какие будут дети и внуки у мужчины с перепонками между пальцами и какова их вероятность?

Альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия – рецессивным геном, сцепленным с полом. Женщина – альбинос, отец которой был гемофиликом, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого был альбиносом. Какова вероятность рождения в этой семье первых двух сыновей нормальными?

III. Закрепление

Фронтальный опрос

1. Какие типы определения пола вы можете назвать?

2. Какие хромосомы называются половыми?

3. Какой пол называется гомогаметным, и какой – гетерогаметным? Приведите примеры.

4. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?

5. Как генетически определяется пол у человека?

6. Назовите генетические и физиологические факторы, определяющие пол у человека.

7. Что такое сцепление генов с полом?

8. Какие особенности наследования признаков, сцепленных с полом, вы можете назвать?

9. Что такое голандрические признаки? Приведите примеры.

10. О каких признаках говорят, что они ограничены полом?

11. Объясните, почему близкородственные браки часто приводят к понижению жизнеспособности потомства и его вырождению.

12. Объясните с позиции генетики, почему облысевших мужчин намного больше, чем женщин?

IV. Домашнее задание

*Гипертрихоз (волосяной покров по краю раковины) передается как голандрический признак (через Y-хромосому), а полидактилия (шестипалость) – как доминантный аутосомный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать – полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок в семье будет также без обеих аномалий?

2. Глава 9.4, с. 285-289, терминология с. 290-291

Источник

Пол человека определяется в момент слияния гамет

Ни в одном разделе эмбриологии не было такого количества предположений, как в вопросе об определении пола. С незапамятных времен выдвигались многочисленные теории, стремящиеся объяснить, почему один эмбрион становится самцом, а другой — самкой. Однако все эти теории были дискредитированы. В связи с этим исследователи стали особенно осторожными при обсуждении любой новой теории в этой области.
Но в настоящее время появилось так много интересного в связи с хромосомной теорией определения пола, что с ней необходимо познакомиться.

У клеток женской особи в аналогичной паре хромосом вместо большой Х- и маленькой Y-хромосом, характерных для мужских особей, имеются только две большие Х-хромосомы. В таком случае можно детализировать наше прежнее утверждение о том, что клетки человека содержат 24 пары хромосом, образуя видовое число 48. Мы можем сказать теперь, что в соматической клетке мужчины имеются 23 пары одинаковых хромосом и одна пара различных хромосом, составленная из Х- и Y-хромосом. Количество хромосом в соматической клетке женщины также равно 23 парам одинаковых хромосом и одной пары, состоящей из Х-хромосом, причем одна из них по своему расположению соответствует маленькой Y-хромосоме у мужчины.

Тщательное изучение созревания гамет позволило выяснить, как создается и сохраняется это половое различие в хромосомном наборе. При синапсисе, наблюдаемом во время делений созревания, две половые хромосомы, так же как и в любой другой хромосомной паре, оказываются соединенными друг с другом. При редукционном делении сперматоцитов Х-хромосомы переходят в одну клетку, а Y-хромосомы — в другую.

При эквационном делении все дочерние клетки будут обладать одинаковым набором хромосом. Следовательно, после двух делений созревания из каждого сперматоцита первого порядка образуются два сперматозоида, имеющие по 23 соматических хромосомы и по Х-хромосоме, а также два сперматозоида, имеющие по 23 соматических хромосомы и по Y-хромосоме. Так как во всех клетках женской особи имеется сочетание X—Х-хромосом, то при редукционном делении, происходящем во время созревания яйцеклетки, одна из Х-хромосом должна перейти в полярное тельце, а другая — в созревающую яйцеклетку. Набор хромосом в яйцеклетках всегда состоит из 23 соматических хромосом и одной Х-хромосомы.

Когда яйцеклетка, готовая к оплодотворению, будет окружена сперматозоидами, половина из которых имеет один хромосомный набор, а другая половина — другой, то ясно, что сперматозоиды любого из двух типов имеют равные шансы для проникновения в яйцеклетку.

Если проникает сперматозоид, содержащий Х-хромосому, то в результате оплодотворения в зиготе образуется X—Х-комбинация, характерная для женской особи. Если же в яйцеклетку проникнет сперматозоид, несущий Y-хромосому, то образуется X—Y-комбинация, характерная для мужской особи. Если ради простоты изображения мы используем половые клетки животного, видовое число хромосом у которого равняется только восьми, то основные моменты хромосомной теории определения пола можно схематически суммировать.

Достоверность этой теории подтверждается большим количеством фактов, чем любая другая теория. Однако необходимо признать, что мы практически ничего не знаем о механизме действия различных хромосомных наборов, определяющего пол потомства. Указывают на то, что набор хромосом, установившийся при оплодотворении, дает лишь начальный импульс к половой дифференцировке в том или ином направлении, и что действия определенных внутренних факторов среды могут оказать большое влияние на окончательную дифференцировку пола. Людям, пытающимся найти способ контролировать пол своего потомства, пока можно дать только один ответ: насколько известно, определение пола ребенка — дело случая и находится пока за пределами наших возможностей. Обещать повлиять на исход, это значит оказать компании с лекарями первобытных племен или заклеймить себя как шарлатана.

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