Лекция

Генетика пола.

Хромосомный механизм определения пола

Одной из важных проблем в биологии всегда была загадка рождения организмов разного пола. Сотни гипотез о природе этого явления были опубликованы в трудах прошлых веков и особенно в XIXв. Однако только хромосомная теория позволила понять внутренний механизм определения пола и причину того, почему в природе в большинстве случаев рождается половина особей мужского и половина – женского пола.    Хромосомный механизм наследования пола был открыт в лаборатории Т. Моргана  Э. Вильсоном в 1914 г. при изучении кариотипа мушки дрозофилы. Он доказал, что из 4 пар хромосом самца и самки 3 пары были идентичны по строению. Четвертая пара отличалась. У самки обе хромосомные пары были одинаковые – субметацентрические.  У самца хромосомы были разные: одна гомологичная хромосоме  самки – субметацентрическая,  другая маленькая –  акроцентрическая. Субметацентрическую хромосому обозначили как   Х, а акроцентрическую – У.   Таким образом, кариотипы самки и самца различны, и это различие по одной паре хромосом, которые назвали половыми. Хромосомы, по которым мужской и женский пол не отличаются, назвали аутосомами.  

   Таким образом, в генотипе дрозофилы всего 8 хромосом: 6 аутосом и 2 половые. У самки хромосомный набор –  6А+ХХ, у самца – 6А+ХУ. У женской  особи образуется один тип гамет – все половые клетки содержат – 3А+Х. В данном случае такой пол называют гомогаметным. Мужской пол образует два типа гамет 3А+Х – 50% и 3А+У – 50%.   Такой пол называют гетерогаметным.

Типы хромосомного определения пола

1. Самки имеют две ХХ хромосомы (гомогаметный пол), а самцы имеют одну  Х-хромосому и непарную ей  У – хромосому (гетерогаметный пол). Такой тип определения пола у млекопитающих, двукрылых, жуков.
2. Мужской пол гетерогаметен – 50% гамет несут ген Х, 50% -- не имеют половой хромосомы. Кариотип самки 2А+ХХ, кариотип самца – 2А+ХО.  Описан у большинства прямокрылых насекомых, многоножек, жуков, пауков, нематод.
3. Женский пол гетерогаметен – 50% гамет несут ген Х, 50% гамет – несут ген У. В этом случае, для обозначения половых хромосом используют другие буквы:  женский пол – ZW, мужской пол – ZZ. Такой тип определения пола характерен для птиц, бабочек, хвостатых амфибий.
4. У моли женский пол гетерогаметен, 50% гамет несут ген – Х, а 50% --  не имеют половой хромосомы.
5. Особый тип определения пола характерен для пчел. Здесь разница между полами затрагивает не одну пару хромосом, а весь набор. Самки пчел диплоидны, самцы гаплоидны. Самки развиваются из оплодотворенных яйцеклеток, самцы в результате партеногенеза.

Определение пола у разных организмов может происходить на разной стадии жизненного цикла.

Пол организма  может определяться еще в период созревания женских половых клеток – яйцеклеток. Такое определение пола называется прогамным, т.е. оно происходит до оплодотворения. Прогамное определение пола обнаружено у коловраток, кольчатых червей. Яйцеклетки у этих организмов в результате неравномерного  распределения цитоплазмы в процессе оогенеза различаются по