Хромосомная теория

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2016 в 23:34, реферат

Описание работы

Генетика пола – важное и интересное направление современной генетики. Проблема происхождения половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного соотношения полов в группах животных организмов очень важна и для теоретической биологии, и для практики. Рассмотрим хромосомный набор человека. Он содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организма, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга – это половые или гетерохромосомы. Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется Х-хромосома и одна Y-хромосома.

Файлы: 1 файл

ген.docx

— 173.46 Кб (Скачать файл)

Оглавление

 

 

Введение

 

Генетика пола – важное и интересное направление современной генетики. Проблема происхождения половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного соотношения полов в группах животных организмов очень важна и для теоретической биологии, и для практики. Рассмотрим хромосомный набор человека. Он содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организма, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга – это половые или гетерохромосомы. Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется Х-хромосома и одна Y-хромосома.

В результате гаметогенеза все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме, а сперматозоиды – гаметы двух сортов: половина несет Х-хромосому, половина — Y-хромосому. ). Пол потомка зависит от того, какой спермий оплодотворит яйцеклетку. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Х-хромосому, развивается женский организм. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Y-хромосому, развивается мужской организм. В результате случайного оплодотворения половина гамет получает Х-хромосому, другая половина Y-хромосому. Поэтому у раздельнополых организмов соотношение полов обычно составляет 1: 1, т. е. самцы и самки встречаются одинаково часто.

Женщины (XХ) имеют одну Х-хромосому от отца и одну Х-хромосому от матери. Мужчина (XY) получает Х-хромосому только от матери. Этим обусловлена особенность наследования генов, расположенных в половых хромосомах.

Пол, содержащий в своих клетках две Х-хромосомы, называется гомогаметным, так как он дает все гаметы одинаковые, а содержащий и Х– и Y-хромосомы, образующий два типа гамет – гетерогаметным.

Детерминация развития пола.

1. У человека, большинства позвоночных, дрозофил, многих насекомых и двудомных растений гомогаметным является женский пол (XX), а гетерогаметным — мужской пол.

2. У птиц гомогаметным является мужской пол (XX), а гетерогаметным — женский пол (ХУ). Половые хромосомы у этих видов иногда обозначают буквами W и Z, при этом самцы обозначаются символами ZZ, а самки WZ.

3. У прямокрылых (кузнечиков) гомогаметным является женский пол (XX), а моногаметным — мужской пол (ХО).

4. Гаплоидия широко распространена у пчел и муравьев. У этих организмов нет половых хромосом: самки — это диплоидные особи, а самцы — гаплоидные.

5. У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Например, у морского червя бонелии, особи, которые в личиночной стадии остаются свободно плавающими, становятся самками, а личинки, прикрепившиеся к телу взрослой самки, превращаются в самцов в результате мускулинизирующего действия гормона, выделяемого самкой

 

 

1. Хромосомная теория

Открыта Г.Т. Морганом и его учениками в 1911-1926 г. Они доказали, что III закон Менделя требует дополнений: наследственные задатки не всегда наследуются независимо, иногда они передаются целыми группами - сцеплены друг с другом. Такие группы могут перемещаться в другую гомологичную хромосому при конъюгации во время профазы 1 мейоза.1

Положения хромосомной теории:

1)Передача наследственной информации  связана с хромосомами, в которых  линейно, в определенных локусах  лежат гены.

2)Каждому гену одной гомологичной  хромосомы соответствует аллельный  ген другой гомологичной хромосомы.

3)Аллельные гены могут быть  одинаковыми у гомозигот и  разными у гетерозигот.

4)Каждая особь в популяции  содержит только 2 аллели, а гаметы - одну аллель.

5)В фенотипе признак проявляется  при наличии 2-х аллельных генов.

6)Степень доминирования у множественных  аллелей возрастает от крайнего  рецессивного до крайнего доминантного.

 Например, у кролика окраска  шерсти зависит от рецессивного  гена «с» - ген альбинизма. Доминантным  по отношению к «с» будет  ген «сh"» - гималайской (горностаевой) окраски - белое тело, разовые глаза, темные кончики носа, ушей, хвоста  и конечностей. Доминантный по  отношению к «сh» будет ген  «сhс» - шиншилловый - светло-серый. Еще  более доминантным будет ген  «са» - агути, темной окраски. Самым  доминантным будет ген С - черной  окраски, он доминирует над всеми  аллелями - С, са, сhс, сh, с.

7)Доминантность и рецессивность  аллелей не абсолютны, а относительны. Один и тот же признак может  наследоваться по доминантному  ИЛИ рецессивному типу.

Например, наследование эпикантуса у негроидов - доминантно, у монголоидов - рецессивно, у европеоидов - отсутствует эта аллель. Заново возникающие аллели рецессивны. Старые - доминантны.

8)Каждая пара хромосом характерна  определенным набором генов, которые  составляют группы сцепления, часто  наследуются совместно.

9)Число групп сцепления равно  числу хромосом в гаплоидном  наборе.

10)Перемещение генов из одной  гомологичной хромосомы в другую  в профазе 1 мейоза происходит  с определенной частотой, которая  обратно пропорциональна расстоянию  между генами - чем меньше расстояние  между генами, тем больше сила  сцепления между ними, и наоборот.

11)Единицей расстояния между  генами является морганида, которая  равна 1 % кроссинговерного потомства. Например, ген резус-фактора и  ген овалоцитоза расположены  друг от друга на 3 морганиды, а  ген дальтонизма и гемофилии - на 10 морганид.2

Положения хромосомной теории были доказаны цитологически и экспериментально Морганом на плодовой мушке дрозофиле.

 

 

 

 

 

 

 

2. Наследование признаков сцепленных с полом

 

Среди многих признаков дрозофилы Т. Х Морган обнаружил и такие, наследования которых отклонялось от менделеевской схемы. Например при скрещивании мух с белыми глазами (w)и мух с темно-красными глазами (w+) были обнаружены характерные различия результатов реципрокных скрещиваний.

При скрещивании красноглазой самки и белоглазого самца в F1 все мухи были красноглазыми , а в F2 присходило расщепление в соотношении 3/4красноглазых: 1/4белоглазых. Это показывает что признак <белые глаза>-рецессивный, а <красные глаза>-доминантный. В F1 реципрокного скрещивания все самки красноглазые, а все самцы-белоглазые. Такое наследование получило название крисс-кросс наследования: сыновья наследуют признак матери, а дочери признак отца. При таком скрещивании в F2 появляются в равном соотношении как красноглазые самцы и самки, так и белоглазые самки и самцы. 3

Результаты, полученных при скрещивании красноглазых и белоглазых мух. Морган объяснил, предположив, что ген w находится в Х-хромосоме, а Y-хромосома генетически инертна или по крайней мере не содержит гена w+ Действительно, такое объяснение соответствует наблюдаемым расщеплениям, как показывает схема на рис 1 (А. Б).

А

 

Б

 

Этот тип наследования получил название наследования , сцепленного с полом. 4

Таким образом, ген w сцеплен с полом, т. е находится в Х-хромосоме. Гетерозиготные самки ww+, имеющие две Х-хромосомы, оказываются красноглазыми, что свидетельствует о ресцессивности аллелей аллели w, обуславливающий белоглазие. В то же время самцы, несущие аллель w в своей единственной Х-хромосоме, всегда белоглазые, что хорошо согласуется с представлениями об инертности Y-хромосомы , т. е об отсутствии в ней нормальной или доминантной , аллели w+.

 

3. Признаки, ограниченные полом и зависимые от пола

 

Признаки, расщепление по которым при скрещивании связано с полом, называют сцепленными с полом. Эти признаки обусловливаются генами, локализованными в половых хромосомах.

Установлено, что наследование их зависит в основном от Х-хромосомы. Y-хромосома имеет небольшие размеры, состоит преимущественно из гетерохроматина и является генетически инертной, за исключением, возможно, некоторых генов, контролирующих воспроизводительную функцию и признакипола.

 У самцов млекопитающих  гены, локализованные в Х-хромосоме, не имеют доминантных или рецессивных  партнеров (аллелей) на Y-хромо-соме. Рецессивные  гены у них проявляют свое  действие уже в одинарной дозе (гемизиготном состоянии) по типу  доминантного.5

Признаки человека, наследование которых каким-то образом связано с полом, делятся на несколько категорий:

Признаки, ограниченные полом. Их развитие обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но проявляются только у одного пола.

 Например, гены, определяющие  ширину таза женщины, локализованы  в аутосомах, унаследуются и от  отца и от матери, но проявляются  только у женщин. То же самое  касается возраста полового дозревания  девушек. Среди мужских признаков, ограниченных полом - количество и распределение волосяного покрова на теле6

Признаки, контролируемые полом или зависимые от пола. Развитие соматических признаков обусловено генами, расположенными в аутосомах, проявляются они у мужчин и женщин, но по-разному:

 Например, у мужчин раннее облысение— признак доминантен, проявляется как у доминантных гомозигот (АА), так и у гетерозигот (Аа). У женщин этот признак рецессивен, он проявляется только у рецессивных гомозигот (aа).

Поэтому лысых мужчин значительно больше, чем женщин. Другим примером может быть подагра, у мужчин ее пенетрантность выше: 80% против 12% у женщин.

То есть, чаще подагрой болеют мужчины. Экспрессивность признаков, контролируемых полом, обусловлена половыми гормонами. 7

Например, тип певческого голоса (бас, баритон, тенор, сопрано, меццо-сопрано и альт) контролируется половой конституцией. Начиная с периода полового созревания, признак находится под влиянием половых гормонов8

Гемофилия: вызывается рецессивным полулетальным геном. В основном исключительно у мальчиков. Нарушается образование фактора VIII, ускоряющего свертывание крови. Возможны следующие генотипы и фенотипы:

     Xª y – нормальный мужчина, Xª y – мужчина гемофилик,

     Xª Xª - нормальная женщина, Xª Xª - нормальная женщина

В гомозиготном состоянии у женщин ген гемофилии летален.             Особи женского пола, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков, - носители соответствующего рецессивного гена. Сыновья матерей-носителей с вероятностью 50% будут страдать гемофилией.

Родословная потомков английской королевы Виктории – типичный пример сцепленного с полом рецессивного наследования. Возможно ген гемофилии возник в результате мутации у королевы Виктории или у одного из ее родителей. Унаследовал это заболевание цесаревич Алексей (сын Николая II), которому рецессивный ген передала его мать – внучка королевы Виктории. 

Цветовая слепота (дальтонизм): дальтонизмом обычно называется красно-зеленая слепота. В конце XVIII и в XIX в. было замечено, что цветовая слепота наследуется согласно закономерным правилам.

Если женщина, страдающая цветовой слепотой выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, то все дочери имеют нормальное зрение, а все сыновья страдают цветовой слепотой. Если отец дальтоник, а мать здорова, то все дети здоровы.

Чаще цветовая слепота встречается у мужчин. Э. Вильсон объяснил наследование этого признака, предположив, что он локализован в Х-хромосоме.9

Мышечная дистрофия Дюшена: проявляется в раннем детстве, постепенно ведет к инвалидности и смерти ранее 20-летнего возраста. Поэтому у мужчин с мышечной дистрофией Дюшена нет потомства, а женщины, гетерозиготные по этому гену, здоровы.

Недостаточность органического фосфора в крови: вызывается доминантной аллелью гена, сцепленного с Х-хромосомой. Часто развивается рахит, устойчивый к лечению обычными дозами витамина D.

В результате брака больной женщины со здоровым мужчиной среди детей будет половина больных девочек и половина больных мальчиков (расщепление 1:1:1:1):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Существуют признаки, которые проявляются только у одного пола, несмотря на то что гены, определяющие эти признаки, имеются у обоих полов как в аутосомах, так и в половых хромосомах.

Такие признаки называются признаками, ограниченными полом. К ним относятся признаки, характеризующие продуктивность животных, например молочность и жирность молока у крупного рогатого скота. Быки имеют гены, определяющие молочность их «дочерей», но эти гены своего действия, естественно, не проявляют. Петухи также имеют в своих хромосомах гены яйценоскости и размера яиц, которые будут нести их «дочери», но у самих петухов действие данных генов подавлено.

Признаки, расщепление по которым при скрещивании связано с полом, называют сцепленными с полом. Эти признаки обусловливаются генами, локализованными в половых хромосомах. Установлено, что наследование их зависит в основном от Х-хромосомы. Y-хромосома имеет небольшие размеры, состоит преимущественно из гетерохроматина и является генетически инертной, за исключением, возможно, некоторых генов, контролирующих воспроизводительную функцию и признаки пола.

У самцов млекопитающих гены, локализованные в Х-хромосоме, не имеют доминантных или рецессивных партнеров (аллелей) на Y-хромосоме. Рецессивные гены у них проявляют свое действие уже в одинарной дозе (гемизиготном состоянии) по типу доминантного.

 Отмечено существование признаков, характер доминирования которых зависит от пола. Такие признаки называются признаками, зависимыми от пола. Например, у крупного рогатого скота развитие рогов определяется доминантным геном, а их отсутствие — рецессивным.

Информация о работе Хромосомная теория