Глава I. Детерминация пола механизм его наследования
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный аграрный университет»
Факультет Ветеринарной медицины
Кафедра биологии, экологии,
Генетики и разведения ж-х
Реферат
На тему: «Пол как совокупность признаков, обеспечивающих воспроизводства потомства»
Проверил:
Шигабутдинова Э.И.
Выполнил:
студент группы Вет-21
Смирнов Н.Г.
Троицк 2018
Содержание
Введение..................................................................................................................3
Глава I. Детерминация пола механизм его наследования..................................6
Глава II. Генетика пола и сцепленное с полом наследование.............................9
Глава III. Нарушения в развитии пола.................................................................11
Глава IV. Наследование признаков, ограниченных полом...............................13
Глава V. Проблема регуляции пола.....................................................................16
Заключение.............................................................................................................18
Список литературы................................................................................................20
ВВЕДЕНИЕ
Пол – это совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих воспроизводство потомства и передачу наследственной информации. Как любое свойство организма, пол наследственно детерминирован.
|
|
|
Развитие организма начинается с зиготы, содержащей одно ядро с диплоидным набором хромосом. В процессе развития зиготы происходит дифференциация пола. Под дифференциацией пола понимают процесс развития, приводящий к различию между мужским и женским организмами в ходе индивидуального развития, онтогенеза. Только развитие генетики и цитологии раскрыло механизм наследования и определения пола.
Определение пола происходит на разных фазах цикла размножения. Пол зиготы может предопределяться еще в процессе созревания женских гамет – яйцеклеток. Такое определение пола называют прогамным. Известны случаи определения пола после оплодотворения, который зависит от условий внешней среды. Морской червь бонеллия – это свободноживущая плавающая личинка. Если она прикрепляется ко дну водоема, то будет женская особь, а если на хоботок самки – мужская особь. Однако если к прикрепленной ко дну водоема личинке добавить вытяжку из хоботка самки, то развивается мужская особь.
Оба типа определения пола встречаются редко. Чаще всего встречается сингамный тип, при котором пол определяется в момент оплодотворения и формирования зиготы (млекопитающие, рыбы и др.). Пол, как и любой другой признак, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в детерминации пола и поддержании равного соотношения полов принадлежит хромосомному аппарату.
|
|
|
Каждому виду свойственно определенное соотношение полов. Например, мужских особей рождается у человека 51%, у лошади – 52, крупного рогатого скота – 50-51, овец – 49, свиней – 52, собак – 56, кур – 49, уток и голубей – по 50. Соотношение мужских и женских особей 1 : 1 напоминает нам анализирующее скрещивание моногибрида, когда одна родительская особь была гомозиготной по рецессивным аллелям (аа), а вторая – гетерозиготной (Аа).
Если пол наследуется по такому же типу, следовательно, один родитель должен быть гомозиготным, а другой – гетерозиготным. Подобная догадка была высказана еще Г. Менделем. Впоследствии в исследованиях К. Корренса в 1907 г. с растением переступень, Л. Донкастера в 1906 г. с бабочкой пяденицей крыжовничной эта догадка получила утвердительное подтверждение.
Пол, содержащий одинаковые половые хромосомы (ХХ) и образующий одинаковые гаметы, называется гомогаметным. Другой пол, содержащий разные половые хромосомы (ХУ) и образующий разные гаметы, называется гетерогаметным. У человека и мушки-дрозофилы гомогаметным полом является женский, содержащий две Х-хромосомы (ХХ), а гетерогаметным – мужской, в соматических клетках которого имеются разные половые хромосомы (ХУ).
|
|
|
Такое различие между полами характерно для большинства позвоночных, многих насекомых и других беспозвоночных, а также многих двудомных растений (то есть растений, у которых существуют мужские и женские экземпляры). Однако генетические основы определения пола у всех этих организмов неодинаковы.
Однако гетерогаметность присуща не только мужскому полу. У птиц и бабочек гетерогаметным является женский пол. Женские яйцеклетки бывают двух типов – с Х-хромосомой и У-хромосомой. У птиц пол определяется еще до оплодотворения, яйцеклеткой, что в быту называют желтком яйца. Такой тип определения пола называют прогамным.
Совершенно другой механизм определения пола, называемый гапло-диплоидией, обнаружен у пчел, ос и муравьев. У этих организмов нет половых хромосом: самки – это диплоидные особи, которые развиваются из оплодотворенных яиц, а самцы гаплоидны, так как развиваются из неоплодотворенных яиц. У самцов (трутней), таким образом, нет отцов, хотя у них есть деды по материнской линии. В процессе сперматогенеза у трутней не происходит редукции числа хромосом. Из оплодотворенной яйцеклетки может развиться либо «матка» - крупная, способная к размножению самка, либо стерильная рабочая самка. Это зависит от условий выкармливания личинки рабочими особями.
|
|
|
Большинство растений гермафродитны, то есть в одной особи сочетаются свойства обоих полов. Большинство гермафродитов размножаются путем самооплодотворения (самоопыления), хотя у отдельных видов растений строение половых органов допускает перекрестное оплодотворение.
Доказательством справедливости хромосомной теории наследственности стало выявление взаимосвязи между конкретными генами и конкретными хромосомами. Существование такой связи было продемонстрировано в опытах Т. Моргана в 1910 г., и его студентом и сотрудником К. Бриджесом в 1916 г. Эти эксперименты были проделаны на плодовой мушке. Дрозофила – очень распространенный и удобный объект генетических исследований, поскольку время генерации у этих мух очень мало (около двух недель), а численность потомства велика (несколько сотен от каждого скрещивания).
Глава I. Детерминация пола механизм его наследования
Принадлежность организмов к тому или иному полу часто является результатом сложного взаимодействия генетических, экологических, физиологических, а иногда и психологических факторов. Однако решающее значение имеет тот «выбор», который осуществляется при детерминации.
Детерминация пола – исходное направление развития организма в сторону мужского или женского пола вследствие определенных факторов. Детерминация пола может происходить на разных этапах размножения. Различают три основных типа детерминации:
1) эпигамный, когда пол особи определяется в процессе онтогенеза. Детерминация пола в данном случае значительно зависит от внешней среды;
2) прогамный, когда пол будущего дочернего организма определяется в ходе гаметогенеза у родителей особи;
3) сингамный, при котором пол дочерней особи определяется в момент слияния гамет. Это наиболее распространенный тип детерминации пола, характерный для животных всех видов.
При прогамном и сингамном типах детерминации пол зависит от определенных половых хромосом.
У самок млекопитающих в диплоидном наборе хромосом выделяют пару одинаковых по форме гоносом, обозначаемых ХХ-хромосомами. Самцы в кариотипе содержат Х - и Y-хромосомы. Самки птиц содержат две разные (XY), а самцы одинаковые (XX) половые хромосомы. В период редукционного деления у самок млекопитающих образуется один тип гамет с Х-хромосомой, поэтому женский пол называют гомогаметным. У самцов образуется два типа гамет с Х - и Y-хромосомами, поэтому мужской пол называют гетерогаметным. Определение пола млекопитающих зависит от того, каким спермием будет оплодотворена яйцеклетка. Если яйцеклетка оплодотворена спермием, содержащим Х-хромосому, то происходит закладка особи женского пола, если спермий несет Y-хромосому — закладывается особь мужского пола.
Однако не сам половой кариотип является непосредственным фактором детерминации пола. Этим фактором служит стартовый сигнал, воспринимаемый «ключевым» геном. Одинаковые половые кариотипы могут участвовать в разных механизмах детерминации. Таких механизмов в природе встречается множество. У высших животных процессы формирования пола проходят более сложно, но единообразнее.
У дрозофилы контролирующим сигналом является соотношение числа Х-хромосом и гаплоидных наборов аутосом. Соотношение 1 дает самок, а 0,5 – самцов. Анеуплоидия по половым хромосомам, сдвигающая это соотношение, дает либо интерсексов, либо бесплодных особей с гипертрофированными половыми признаками. Это открытие, сделанное американским генетиком К. Бриджесом в 1921 г., легло в основу балансовой теории детерминации пола. Ключевым геном, «улавливающим» баланс хромосом кариотипа дрозофилы, является ген Sxl (Sex lethal). В зависимости от баланса хромосом ген Sxl экспрессируется по-разному, и сложные каскады других регуляторных генов расходятся в направлении мужского или женского пола.
Широко представлена в природе, в частности у многих рептилий, и так называемая экологическая детерминация, когда пол определяется внешними условиями. При этом создается впечатление независимости детерминации от генетических характеристик. Но современная биология развития рассматривает влияние внешней среды как сигнал, «включающий» или «выключающий» ключевой ген. На роль такого стартового гена-переключателя, запускающего генетические механизмы определения пола у яйцекладущих форм, претендует гипотетический фактор Testis Determining Factor (TDF). Вероятно, он кодирует белки, регулирующие экспрессию важнейших генов, участвующих в процессе детерминации пола.
У млекопитающих, имеющих одинаковые с дрозофилой половые кариотипы в котором основное значение имеет наличие Y-хромосомы. Она направляет развитие в сторону мужского пола при любом количестве Х-хромосом.
Определяющую роль в процессе детерминации пола у млекопитающих в настоящее время придают гену SRY (Sex determining region Y gene) Y-хромосомы. Эта роль была продемонстрирована в случаях инверсии пола у XX-самцов, содержащих транслоцированный участок с SRY-геном. Ген SRY запускает каскадные процессы дифференциации пола. Однако процессы детерминации пола у млекопитающих проходят на многих уровнях, с привлечением большого числа взаимодействующих генов. Кроме гена SRY, в них участвуют другие регуляторные гены (около двух десятков), формирующие многочисленные «каскады». Некоторые из этих генов при повышенной экспрессии способны преодолеть стартовый сигнал гена SRY и перенаправить развитие пола. Таким эффектом обладает, например, Х-сцепленный ген Dax, вызывающий при дупликации инверсию пола, что было обнаружено у ХY-самок. Наибольшее значение в формирующихся каскадах играют геныDMRT 1, Dhh, ген Tas, локализованный у мышей на аутосоме 17, ген Sox-9. Некоторые гены, участвующие в детерминации пола, экспрессируются только у самок и предположительно репрессируются у самцов геном SRY.
Эти наблюдения показывают, что в процессах детерминации пола млекопитающих задействованы не только гены Y-хромосомы, но и гены Х-хромосомы и аутосом. Существует, например, белковый фактор SF-1 – регулятор генов для всех ферментов синтеза стероидов, к которым относятся половые гормоны. Дефект гена SF-1 может привести к отсутствию дифференцированных гонад у обоих полов независимо от кариотипа.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 3964; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!