Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю

Стать особин визначає хромосомний набір. У самця і самки всі пари хромосом, крім однієї, однакові. Хромосоми, за якими відрізняють самця від самки, називають статевими, решту хромосом — аутосомами. У дрозофіли 4 пари хромосом — 3 пари аутосом і 1 пара статевих хромосом, у людини 23 пари — 22 пари аутосом і 1 пара статевих хромосом.

Статеві хромосоми бувають двох типів: X і Y. Стать визначається їхнім сполученням: XX або ХY. Стать, що визначається наявністю одного типу хромосом, називається гомогаметною. Гомогаметні особини утворюють один тип гамет, що несуть тільки Х-хромосоми. Стать, що визначається наявністю двох типів хромосом, називається гетерогаметною. Гетерогаметні особини утворюють два типи гамет, які несуть X- і Y-хромосоми. Y-хромосома являє собою Х-хромосому, яка втратила одне плече, і тому гени, локалізовані в тому плечі Х-хромосоми, яке відповідає втраченому плечу Y-хромосоми, можуть проявлятись у рецесивному стані, оскільки алельних генів у Y-хромосомі немає.

У більшості організмів (людини, ссавців, рептилій, амфібій, мух та ін.) жіноча стать гомогаметна (XX), чоловіча — гетерогаметна (ХY). У птахів, деяких риб, метеликів самці гомогаметні (XX), а самки гетерогаметні (ХY). У деяких випадках стать визначається відсутністю однієї хромосоми (Y) у парі. У прямокрилих, павуків, жуків самки мають набір XX, а самці — ХY набір хромосом.

Розщеплення за ознакою статі у популяціях будь-якого виду однакова і відбувається у співвідношенні 1 : 1.

Успадкування, зчеплене зі статтю, пов’язане з тим, що ряд ознак визначається генами, які лежать у статевих хромосомах. Наприклад, черепахове забарвлення шерсті в котів виникає внаслідок взаємодії домінантного й рецесивного генів, локалізованих в Х-хромосомі, домінантний ген визначає чорне, а рецесивний — руде забарвлення шерсті. Черепахове забарвлення шерсті зустрічається лише в кішок. Коти ж бувають лише чорними або рудими, оскільки в їх геномі може бути присутній лише один з даної пари алельних генів, який локалізується в Х-хромосомі. Зчеплено зі статтю успадковуються такі хвороби людини, як гемофілія та дальтонізм. Наприклад, у людини ген дальтонізму знаходиться в Х-хромосомі і є рецесивним. Носієм його може бути жінка, а прояв ознаки спостерігається у чоловіків.

Цитоплазматична спадковість — спосіб передавання генетичної інформації структурними елементами цитоплазми. Явище цитоплазматичної спадковості відкрив К. Корренс у 1908 р. В клітинах еукаріотів є органели, які містять ДНК, — мітохондрії і хлоропласти. Ця ДНК зумовлює формування ознак організму. При цьому успадковуються тільки гени, які містяться у цитоплазмі яйцеклітини.

Закони і закономірності спадковості

Тип схрещування	Схема схрещування	Назва закону	Автор закону	Формулювання закону
Моногібридне схрещування за однією парою ознак		Закон одноманітності гібридів першого покоління (перший закон)	Г. Мендель1865 р.	У разі схрещування двох гомозиготних особин з альтернативними ознаками у першому поколінні всі гібриди однакові за фенотипом і виявляють тільки домінантну ознаку
		Закон розщеплення ознак (другий закон)	Г. Мендель1865 р.	У разі схрещування двох гібридів першого покоління у другому поколінні гібридів спостерігається розщеплення ознак за фенотипом у співвідношенні 3:1
Дигібридне схрещування за двома парами ознак		Закон незалежного успадкування ознак (третій закон)	Г. Мендель1865 р.	У разі схрещування особин, які відрізняються за двома парами ознак, у другому поколінні успадкування за кожною парою відбувається незалежно від іншої пари ознак. Утворюються 4 фенотипові групи у співвідношенні 9:3:3:1
Зчеплене успадкування ознак, гени яких розташовані в одній хромосомі	Без кросинговеру   Кросинговер	Закон зчепленого успадкування	Т. Морган1911 р.	Гени, що містяться в одній хромосомі, успадковуються разом, зчеплено. Відбувається перехрещення та обмін ділянками — кросинговер
Успадкування, зчеплене зі статтю. Ознаки визначаються генами, які лежать у статевих хромосомах			Т. Морган	Успадкування ознак, зчеплених з X- і Y-хромосомами, відбувається неоднаково; — ознаки, зчеплені з Х-хромосомою, у певних схрещуваннях передаються від матері синам, а від батька — дочкам, тобто «хрест-навхрест»; — ознаки, зчепленіз Y-хромосомою, передаються по лінії гетерогаметної статі

Мутації

За характером змін генотипу мутації поділяються на такі види.

1) Генні (точкові) мутації— зміни нуклеотидної послідовності ДНК в межах одного гена внаслідок помилки репликації призводять до змін в амінокислотній послідовності кодованого геном білка і розвитку аномальної ознаки. Результатом генної мутації в людини є такі захворювання, як серпоподібноклітинна анемія, фенілкетонурія, дальтонізм, гемофілія.

2) Хромосомні мутації, або хромосомні перебудови, — зміни в структурі хромосом. Основні типи хромосомних мутацій:

— делеція — втрата ділянки хромосоми;

— транслокація — перенесення частини хромосом на іншу негомологічну хромосому (екстрахромосомні транслокації), як результат — зміна групи зчеплення генів; перенесення у межах однієї хромосоми (інтрахромосомні);

— інверсія — поворот ділянки хромосоми на 180°;

— дуплікація — подвоєння набору генів у певній ділянці хромосоми.

Хромосомні мутації призводять до зміни генів і мають значення для еволюції виду.

3) Геномні мутації — зміни кількості хромосом у клітині, поява зайвої або втрата хромосоми в результаті порушень розходження хромосом до полюсів клітини під час мейозу та мітозу. Кратне збільшення кількості хромосом називається поліплоїдією (3n, 4n тощо). Цей вид мутації часто трапляється в рослин. Багато культурних рослин є поліплоїдними відносно диких предків.

Анеуплоїдія — збільшення кількості хромосом на одну-дві. У тварин призводить до аномалій розвитку або загибелі організму. У людини трисомія по 21-й парі хромосом (2n+1) спричиняє синдром Дауна.

Мутації можуть спричинятися дією мутагенних чинників: радіації, рентгенівських, ультрафіолетових променів, хімічних речовин, теплових впливів.

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості М. І. Вавилова. Радянський учений-біолог М. І. Вавилов установив закономірність виникнення мутацій у близькоспоріднених видів: «Генетично близькі роди і види характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати наявність таких самих форм в інших видів і родів».

Закон дає можливість передбачити характер мінливості у близькоспоріднених видів, що має значення в селекції.

Властивості змін

Поиск по сайту: