Генетика пола
У большинства организмов пол потомства определяется во время оплодотворения. При этом пол зависит от набора хромосом, поэтому этот способ называют хромосомным определением пола[1].
У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы — Y и X. У женщин половые хромосомы представлены набором XX, у мужчин — XY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет).
У некоторых животных (птицы, бабочки) гомогаметным полом являются самцы (набор XX), а гетерогаметным — самки (набор XY). У некоторых клопов (род Protenor), кузнечиков, жуков самки имеют набор XX, а самцы — X0. Тип X0 получил название «протенор».
У перепончатокрылых насекомых (пчел, муравьев) половых хромосом нет и пол зависит от плоидности яйцеклетки. Из оплодотворенных яйцеклеток (2n) у пчел развиваются рабочие особи и матка, из неоплодотворенных (n) — самцы (трутни).
Теоретически предполагаемое соотношение полов (1:1) называют первичным соотношением полов.
Р | XX | ´ | XY |
Г | X |
| X, Y |
F1 | XX XY | ||
Соотношение полов при рождении отличается от теоретического и составляет 1,06 (1,08) : 1, т. е. мальчиков рождается на 6—8% больше, чем девочек. Такое соотношение называют вторичным. К половому созреванию соотношение полов приближается к 1:1, и его называют третичным.
Сцепленное с полом наследование
Признаки, гены которых расположены в половых хромосомах, называют сцепленными с полом. В Y-хромосоме обнаружены гены дифференцировки семенников, гены, влияющие на размер зубов, гены раннего облысения и гены повышенной
волосатости (гипертрихоза). Так как Y-хромосома передается только по мужской линии, эти признаки проявляются только у мужчин.
В X-хромосоме человека содержится около 150 генов, отвечающих за развитие каких-либо признаков. Среди них есть доминантные гены, отвечающие за нормальную свертываемость крови, за цветовое зрение, за наличие потовых желез. Рецессивные аллели этих генов вызывают соответствующие заболевания: гемофилию (несвертываемость крови), дальтонизм (неразличение красного и зеленого цветов), отсутствие потовых желез.
Женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): ХнХн — здорова; ХнXh — носитель; ХhХh — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т. к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: ХнY — здоров; XhY —
болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.
У кошек одним из признаков, сцепленных с полом, является окраска: ХВХВ — черная окраска, ХbХb — рыжая окраска, ХВХb — черепаховая окраска (это чередование черных и рыжих пятен; наблюдается только у кошек). У котов встречаются только два варианта окраски: ХВY — черная и XbY — рыжая.
Признаки организма
Все признаки организма делят на качественные (устанавливаются описательным или типологическим путем — окраска, форма и т. п.) и количественные (устанавливаются измерением — масса, рост, длина и т. п.).
Примером воздействия среды на качественные признаки является изменение цвета шерсти гималайского кролика под воздействием температуры окружающей среды. Кролики этой породы рождаются белыми, но вскоре после рождения отдельные части тела темнеют (кончики ушей, хвоста, конечностей и носа), т. к. в них температура ниже. Так возникает горностаевый тип окраски. Эта окраска развивается
в том случае, если кроликов выращивают при умеренной температуре. Если выращивать кроликов при повышенной температуре, то весь мех оказывается белым,
а при пониженной — черным.
Пример воздействия среды на количественные признаки: урожай картофеля, выращенного из одного клубня, может сильно отличаться массой и формой полученных клубней в зависимости от плодородия почвы и ухода.
[1] Существуют еще два способа определения пола.
- Прогамный — пол зависит от количества питательных веществ в яйцеклетке. Так, у некоторых тлей после оплодотворения из больших зигот развиваются самки, а из маленьких — самцы.
- Эпигамный — пол определяется после оплодотворения и зависит от внешних условий. Например,
у морского червя Bonellia личинка, осевшая на грунт, развивается в самку, а личинка, прикрепившаяся к матери, — в самца.