Генетика пола – это область генетической науки, которая отслеживает порядок и систему наследования признаков, связанных с половыми хромосомами.
Особенности наследования пола
Чтобы отследить закономерности развития генетики пола необходимо дать определение одноименному понятию.
Пол – это совокупность морфологических, физиологических, биохимических и других признаков организма, которые реализуют репродукцию или воспроизведение потомства и передачу им наследственной информации. Существуют и другие трактовки феномена «пол», которые, по сути, сводятся к единому сущностному смыслу.
Подавляющее большинство организмов наделяется полом в момент оплодотворения, хотя из этого правила существуют исключения. Половые признаки организма могут быть классифицированы на:
- первичные половые признаки или свойства организма, которые обеспечивают образование гамет и процесс оплодотворения (разделение яичников и семенников у самцов);
- вторичные половые признаки являются морфологическими и физиологическими признаками, которые определяют фенотипические различия между особями разных полов. Примерами являются тип волосяного покрова или тембр голоса. Изучение кариотипов мужских и женских особей показывает, что у большинства женских организмов комплекс хромосом распределяется по гомологичным парам и дополняется двумя непарными хромосомами. Именно эти непарные хромосомы определяют половую принадлежность организма.
Таким образом, все хромосомы организма делятся на аутосомы или идентичные и одинаковые хромосомы. Гетеросомы или половые хромосомы различаются в клетках самцов и самок. Они обозначаются буквами X и Y. В организме человека присутствует 44 аутосомы и 2 половых хромосомы, что соответствует диплоидному набору хромосом. В организме других животных или растений соотношение половых хромосом может быть совершенно различным, в зависимости от конкретной систематической принадлежности.
Х – хромосому определяют как наибольшую из двух половых хромосом, которая содержится внутри мужского кариотипа. Внутри женского кариотипа обе половые хромосомы одинаковы по размеру и являются Х-хромосомами.
Закономерности наследования признаков, сцепленных с полом
Все соматические клетки организма обладают диплоидным набором хромосом, в который входят две половые хромосомы и 44 аутосомы (2А + XX у самок и 2А + XY у самцов).
Что касается половых клеток, то они имеют гаплоидный набор хромосом и одну половую хромосому (А + X у самок и у 50% самцов и А + Y у других 50% самцов).
В зависимости от набора половых хромосом пол может быть гомогаметным и гетерогаметным. Гомогаметным называют пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы. Гетерогаметный пол обладает разными половыми хромосомами.
Определение пола у организмов происходит по конкретным закономерностям:
- XY — у самцов, XX — у самок. Такой тип организмов характерен для человека, млекопитающих, насекомых, червей, рыб и пр. При этом очевидно, что гетерогаметным является мужской пол;
- XX — у самцов, XY у самок – это определение пола характерно для птиц и бабочек, а также земноводных и некоторых пресмыкающихся. В данном случае гетерогаметным является женский пол;
- ХО — у самцов, XX — у самок. Наличие О хромосомы означает отсутствие половой хромосомы у организмов. Такой тип определения пола встречается среди некоторых насекомых. Например, к ним относят кузнечиков. При определении пола такого типа не применяются понятия гетеро и гомогаметности;
- XX — у самцов, ХО — у самок. Такой тип определения пола характерен для тли. Применяется трактовка гомо и гетерогаметности, аналогичная вышеописанному случаю.
Как муже отмечалось ранее, принадлежность особи к тому или иному полу определяется в момент оплодотворения. Но в природе возможны и другие ситуации, когда на определение пола может повлиять окружающая среда. Например, для морского червя боннелии пол личинки будет зависеть от того, куда личинка попадет после завершения процесса свободного плавания. Если при оседании на дно она попадет на тело взрослой самки, то химические вещества, выделяемые из тела самки превратят ее в самца. Если же рядом в этот момент не окажется половозрелой самки, то из личинки образуется самка. Подобные ситуации могут возникать также и у других организмов.
Наследование пола определяется законами Менделя. Поскольку соотношение числа самцов и самок в популяциях равно 1: 1. Пол будущего организма определяется в момент оплодотворения и зависит от состава гамет. Многие признаки передаются сцеплено с половой хромосомой. Примером таких генов могут являться многие болезни, а именно дальтонизм и гемофилия.
Женщины, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков, являются носителями соответствующего рецессивного гена; фенотипически такие женщины здоровы. Носительство достаточно часто встречающееся явление в ходе наследования генетически рецессивных признаков.
Если наблюдается наследование, сцепленное с полом, то распределение генов в потомстве будет соответствовать распределению половых хромосом при мейозе. Х и Y хромосомы не обладают гомологичными участками. В связи с этим признаки, которые определяются генами, расположенными в Y хромосоме, проявляются у мужчин только в том случае, когда они рецессивны.
Примером подобной закономерности может служить ситуация, когда у человека проявляется дальтонизм или раннее облысение, а также гемофилия. Все эти отклонения фенотипически проявляются только у мужчин.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что генетика пола представляет собой весьма перспективную отрасль науки о наследственности и изменчивости. Применяя данные, полученные в рамках подобных генетических исследований, можно существенно снизить процент возникновения генетических отклонений у различных особей или по крайней мере спрогнозировать действия при их появлении.
