Роль наследственных и средовых факторов в определении половой принадлежности организма. Эпигамное, прогамное и сигамное определение пола у различных организмов

Пол —совокупность свойств, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации.

В зависимости от значимости этих свойств различают первичные и вторичные половые признаки.

Первичные -морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование гамет, сближение и соединение их в процессе оплодотворения. (наружные и внутренние органы размножения).

Вторичные – отличительные особенности особей одного пола от другого, не связанные непосредственно с образованием гамет, спариванием и оплодотворением, но играющие важную роль в половом размножении (обнаружение и привлечение партнёра) (например, половое поведение). Их развитие контролируется гормонами, синтезируемыми первичными половыми органами.

На формирование признаков пола влияет не только наследственная программа, заключённая в генотипе, но и условия окружающей среды. (У высших организмов значение среды в определении пола, как правило, невелико).

К наследственным факторам определения половой принадлежности относятся:

1.Сочетание половых хромосом, возникающее в зиготе при оплодотворении;

2.Баланс женских и мужских генов - детерминаторов пола, например, гены У-хромосомы, определяющие детерминацию мужского пола

У организмов разных видов относительное значение генетических и средовых факторов неодинаково: у одних определяющим фактором является среда, у других-наследственная программа.

Существует много других систем определения пола, зависящих от факторов окружающей среды. Некоторые виды, например, у морского червя эхиуриды личинка становится самцом, если она попадёт на хоботок или тело самки, и самкой, если она попадёт на дно. Самцы и самки имеют одинаковый генотип, но при этом у них имеет место крайне выраженный половой диморфизм — самцы паразитуют в половых протоках самки, выполняя свою единственную функцию — оплодотворение яйцеклеток. У некоторых членистоногих пол может определяться инфекцией, а именно бактерией Wolbachia, способной изменять пол заражённого животного.

Пол особи может определяться:

а) до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола);

б) в момент оплодотворения (сигамное определение пола);

в) после оплодотворения (эпигамное определение пола).

Прогамное определение. До оплодотворения пол определяется у некоторых организмов в результате разделения яйцеклеток на быстро и медленно растущие. Первые (более крупные) после слияния с мужской гаметой дают самок, а вторые (мелкие) — самцов. У коловраток, способных размножаться помимо обычного полового размножения с оплодотворением, партеногенетически, часть партеногенетических яйцеклеток во время развития лишается половины хромосом. Из таких яиц развиваются самцы, а остальная часть дает начало самкам.

Эпигамное. У морского кольчатого червя бонеллия определение пола происходит в процессе онтогенеза: если личинка садится на дно, из нее развивается самка, а если прикрепляется к хоботку взрослой самки, то самец (в данном случае наблюдается влияние внешних условий на формирование пола). В том числе, на определение пола может влиять температура окружающей среды, что характерно для большинства крокодилов.

Сигамное. У подавляющего же большинства эукариот пол закладывается в момент оплодотворения и определяется генотипически хромосомным набором, который зигота получает от родителей. Клетки мужских и женских особей животных организмов различаются по паре хромосом. Эту пару называют половыми хромосомами (гетеросомами) в противоположность остальным — аутосомам.

№27 Генетика пола. Аутосомы и гетерохромосомы. Доказательство генетического определения признаковпола. Хромосомное определение пола у различных организмов и человека. 


Генетика пола — раздел генетики человека, изучающий роль механизмов наследственности и наследственной изменчивости в процессе определения и дифференциации пола.

При этом имеет значение, как определенный набор хромосом, так и действие ряда генов, одни из которых расположены на половых хромосомах, другие — на аутосомах.

Обычно выделяют несколько уровней половой дифференциации. Первый связан с наличием Y хромосомы, присутствие которой необходимо для дифференциации гонад по мужскому типу. У мужчин формируется 2 типа спермиев с Х хромосомой 23, X и с Y хромосомой 23, Y. В яйцеклетках набор хромосом в норме всегда 23, Х. Оплодотворение яйцеклетки спермием 23, Х приводит к развитию зародыша женского пола с набором хромосом 46, XX, оплодотворение же спермием 23, Y ведёт к возникновению зародыша мужского пола

46, XY.


Аутосома — у живых организмов с хромосомным определением пола называют парные хромосомы, одинаковые у мужских и женских организмов.


Гетерохромосома — половая хромосома.

Важным доказательством в пользу наследственной детерминированности половой принадлежности организмов является наблюдаемое у большинства видов соотношение по полу 1:1.

Такое соотношение может быть обусловлено образованием двух видов гамет представителями одного пола гетерогаметный пол и одного вида гамет — особями другого пола гомогаметный пол. Это соответствует различиям в кариотипах организмов разных полов одного и того же вида, проявляющимся в половых хромосомах. У гомогаметного пола, имеющего одинаковые половые хромосомы XX, все гаметы несут гаплоидный набор аутосом плюс Х-хромосому. У гетерогаметного пола в кариотипе кроме аутосом содержатся две разные или только одна половая хромосома XY или ХО. Его представители образуют два вида гамет, различающиеся по гетерохромосомам: Х и Y или Х и 0.


Хромосомный механизм определения половой принадлежности организмов обеспечивает равновероятность встречаемости представителей обоих полов. Это имеет большой биологический смысл, так как обусловливает максимальную вероятность встречи самки и самца, потомки получают более разнообразную наследственную информацию, поддерживается оптимальная численность особей в популяции.

Варианты хромосомного определения пола


Женский пол


Мужской пол

Примеры


Гомогаметный ХХ


Гетерогаметный ХУ

Млекопитающие, дрозофила


Гомогаметный ХХ


Гетерогаметный ХО


Прямокрылые насекомые кузнечик


Гетерогаметный ZW


Гомогаметный ZZ


Птицы, пресмыкающиеся, бабочки.

Помимо нормальных самцов и самок иногда появляются интерсексы — особи, по своим половым признакам занимающие промежуточное положение между мужским и женским полом (не путать с гермафродитами!). Это может быть вызвано как анеуплоидией по половым хромосомам в гаметах, так и различными нарушениями (например, гормональными) в процессе дифференцировки пола.
У большинства организмов среди потомков получается 50 % самцов и 50 % самок, так как в норме расщепление по полу подчиняется законам обычного моногибридного скрещивания между гомо- и гетерозиготой, для гибридов которого характерно расщепление в соотношении 1:1.