Генетика пола. Как природа решает, кем мы будем?
От чего зависит пол организма? Влияет ли на это генетика, теория вероятностей, «высшие силы»? А может, всё дело в лунных сутках на момент зачатия? Разбираемся!
Начнём с парочки простых, но важных определений.
Пол – это совокупность признаков и свойств организма, которые обеспечивают воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации.
Кстати, подавляющее большинство животных являются раздельнополыми. Поэтому введём ещё один важный термин – половой диморфизм.
Половой диморфизм – это морфологические, физиологические и биохимические различия между самцами и самками одного биологического вида. Или, проще говоря, отличия в строении мужских и женских особей.
Явление полового диморфизма широко распространено среди раздельнополых видов животных и растений. Оно может выражаться в:
- размере особей (как правило, самцы млекопитающих крупнее, чем самки);
- размере отдельных органов и/или покровов (грива у львов, борода у мужчин);
- окраске (более яркое оперение у самцов многих птиц);
- наличии характерных образований или наростов на коже (например, рога у оленей).
Среди возможных различий между особями одного вида именно половые различия – самые заметные. У многих птиц и млекопитающих это проявляется особенно ярко (скажем, утку Дашу от утки Глаши отличить куда труднее, чем каждую из них – от селезня Васи).
Но чем обусловлены все эти внешние различия? Как ты знаешь, хромосомные наборы у особей разных полов также различаются (по строению половых хромосом). Поговорим об этом чуть подробнее.
И у самцов, и у самок соматические клетки содержат почти одинаковый набор хромосом, отличающийся всего на одну пару. И вот именно эта пара половых хромосом и определяет пол особи. Остальные – одинаковые – хромосомы называются аутосомами.
Так как же хромосомы определяют пол организма?
Разберём на примере себя любимых.
Для человека, как и для большинства позвоночных (и некоторых беспозвоночных) животных характерен XY-тип определения пола.
При этом «женскими» половыми хромосомами являются две Х-хромосомы, а «мужскими» – одна Х-хромосома и одна Y-хромосома. Логично, что в процессе образования гамет каждой яйцеклетке достаётся одна из Х-хромосом, а вот сперматозоидам – 50 на 50: одна половина получит Х-хромосому, а вторая – соответственно, Y-хромосому.
Таким образом, у человека женский пол является гомогаметным, а мужской – гетерогаметным. Такое распределение справедливо для большинства организмов: млекопитающих, амфибий, двукрылых насекомых.
Но бывает и наоборот. Например, у бабочек и птиц гетерогаметны самки (XY) и гомогаметны самцы (XX). А у некоторых животных Y-хромосома вообще отсутствует: для большинства прямокрылых, клопов, жуков и пауков характерен ХО-тип определения пола.
...В общем, эволюция как следует постаралась, чтобы запутать тебя к ЕГЭ :)
Но и это ещё не всё! Пол может определяться не только строением половых хромосом, но и внешними факторами, такими как температура окружающей среды. Так происходит, например, у некоторых рептилий: у ящериц при низких температурах вылупляются только девочки, а у черепах – наоборот, только мальчики.
Но вернёмся к половым хромосомам. Если бы они отвечали только за пол и половые признаки, это было бы слишком просто и неинтересно. На самом деле гены, локализованные в половых хромосомах, несут в себе массу других признаков – такие признаки называются сцепленными с полом.
Гены, локализованные в половых хромосомах, можно разделить на три группы:
- Первая группа – гены, полностью сцепленные с полом. Они располагаются в негомологичном участке Х-хромосомы (не имеет гомолога в Y-хромосоме), и передаются исключительно через Х-хромосому. Примеры: рецессивные гены гемофилии, дальтонизма.
- Вторая группа – гены, также полностью сцепленные с полом, но расположенные в негомологичном участке Y-хромосомы. Таких генов немного, поэтому Y-хромосому называют «генетически инертной» или «генетически пустой». Гены Y-хромосомы передаются от отца ко всем его сыновьям.
- Третья группа – гены, не полностью (частично) сцепленные с полом. Они расположены в гомологичных участках X- и Y-хромосом и могут передаваться как с Х-, так и с Y-хромосомой.
...Ну как, сложновато? Знаю. Зато интересно ;) Ставь лайк и не пропусти тест по теме в нашей группе ВКонтакте, чтобы закрепить теорию к ЕГЭ!