что значит сцеплен или не сцеплен с полом
Что значит сцеплен или не сцеплен с полом
Ключевые слова конспекта: аутосомы; половые хромосомы; сцепленное с полом наследование.
Раздел ЕГЭ: 3.5 … Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом.
Гены, расположенные в аутосомах, наследуются независимо от пола особи (подробнее в предыдущем конспекте «Генетика пола»). Совершенно иная картина наблюдается при наследовании признаков, за которые отвечают гены, расположенные в половых хромосомах. Так как Х-хромосома присутствует у обоих полов, то в ней располагаются гены, жизненно важные для обоих полов. Потеря Х-хромосомы приводит к гибели зиготы. Y-хромосома встречается у особей только одного пола и несёт очень ограниченное число генов, характерных только для соответствующего пола. Её наличие или отсутствие может привести лишь к изменению в развитии главным образом половых признаков.
Признаки, гены которых расположены в половой паре, оба пола наследуют по Х-хромосоме. У гомогаметных особей парные Х-хромосомы могут нести как доминантные, так и рецессивные признаки. Однако у гетерогаметных особей Х-хромосома непарная, и она несёт только один из генов. Поэтому данные признаки проявляются по-разному у разных полов. Наследование признаков, гены которых расположены в половых хромосомах, сцеплено с полом.
Окраска шерсти у кошек сцеплена с полом
Рассмотрим сцепленное с полом наследование на примерах. У домашних кошек ген окраски шерсти находится в Х-хромосоме. Чёрная окраска определяется доминантным геном B, а рыжая — рецессивным геном b. При генотипе BB развивается особь с чёрной окраской шерсти, а при генотипе bb проявляется рыжая окраска. У гетерозигот ВЬ имеет место неполное доминирование и развивается черепаховая (пятнистая, трёхцветная) окраска. Рассмотрим наследование окраски шерсти у разных полов.
Черепаховая окраска характерна только для кошек, а черепаховых котов в природе не бывает, так как две Х-хромосомы у самцов в норме не встречаются.
У человека ряд признаков также сцеплен с полом. К ним относятся, например, наследование рецессивного гена дальтонизма — аномалии цветного зрения, связанной с неспособностью различать красный и зелёный цвета, рецессивного гена гемофилии — несвёртываемости крови. Последнее обусловливает повышенную кровоточивость, что может привести к гибели организма даже вследствие небольшого ранения.
Наследование признаков сцепленных с полом (наследуются через Х-хромосому)
Рецессивный и доминантный гены находятся в гомологичных Х-хромосомах. У мужчин имеется только одна Х-хромосома, поэтому рецессивный признак проявляется при наличии только одного гена из пары аллелей, а у женщин — всегда двух аллельных генов. Аномальный ген X* может быть как у мужчин, так и у женщин. Рецессивные аномальные признаки у женщин наблюдаются редко, так как встреча двух Х*-хромосом маловероятна. При наличии одной Х*-хромосомы женщина оказывается носителем рецессивного гена. У мужчины присутствие только одной Х*-хромосомы достаточно для проявления рецессивного признака. Поэтому аномальные признаки гемофилии и дальтонизма почти всегда проявляются только у мужчин. Рассмотрим варианты наследования дальтонизма у человека.
Кроме признаков, сцепленных с полом, имеются признаки, которые контролируются и ограничиваются полом. Так, некоторые признаки организма, определяемые генами, которые расположены в аутосомах, могут имеют разную степень проявления у мужских и женских особей. Это связано с половыми гормонами, которые являются стимуляторами данных генов. Например, у мужчин ген облысения в гетерозиготном состоянии проявляется как доминантный, а у женщин он рецессивный и может проявиться только в гомозиготном состоянии.
В Y-хромосоме человека содержится лишь несколько генов, среди которых выделяется один наиболее важный — стимулятор мужского полового гормона тестостерона. Сам ген тестостерона находится в аутосоме и в равной степени присутствует как у мужчин, так и у женщин. Ген-стимулятор находится только в Y-хромосоме, он и регулирует синтез полового гормона и развитие мужских половых признаков. В случае редкой аномалии ген-стимулятор в Y-хромосоме отсутствует, и тогда при генотипе ХY развитие организма происходит по женскому типу.
Пример генетической задачи на наследование, сцепленное с полом
Предположим, ген А отвечает за нормальную свёртываемость крови, его аллель а, локализованный на Х-хромосоме, — за гемофилию. Мама — носительница гена гемофилии, отец здоров по этому признаку.
Х А Х А — здоровая девочка; Х А Х а здоровая девочка (носительница гена гемофилии); Х А Y — здоровый мальчик; X a Y — мальчик, больной гемофилией.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Наследование признаков сцепленных с полом». Выберите дальнейшее действие:
Генетическое определение пола
теория по биологии 🌿 основы генетики
Предпосылки создания теории наследования пола
Большая часть организмов на Земле относится либо к женскому, либо к мужскому полу. Исключение составляют гермафродиты, которые имеют признаки обоих полов, что дает им некоторые преимущества. Например, им не нужно искать себе полового партнера, то есть не приходится тратить время и энергию на этот нелегкий процесс. Соотношение мужского и женского полов примерно 1:1.
Подобное расщепление было замечено еще Грегором Менделем. Оно наблюдалось в том случае, если одна из родительских особе была гетерозиготой Аа, а другая – рецессивной гомозиготой аа. От одного родителя будут гаметы А и а, от другого – только а. Получаем потомство с генотипами, аналогичными родителям.
Говоря о скрещивании с рецессивной гомозиготой, нельзя не упомянуть, что это один из методов определения неизвестного генотипа родителя, но с известным потомством. Это называется анализирующим скрещиванием. В результате него можно получить либо единообразное гетерозиготное потомство, тогда родитель был доминантной гомозиготой, либо расщепление 1:1, что было получено выше. Если потомство имеет генотип только аа, то очевидно, что и оба родителя – рецессивные гомозиготы.
Несмотря на исследования Г.Менделя, теория наследования была разработана существенно позже. Американский биолог Томас Морган и его команда установили, что у самок и самцов плодовой мушки Drosophila отличается хромосомный набор.
Хромосомы и пол
Все пары хромосом можно разделить на 2 типа: половые, отличающиеся у самцов и самок, и аутосомные, идентичные у особей одного вида. Количество пар хромосом у разных видов отличается. Естественно, что количество пар не является показателем развития вида или особи в частности. Например, у картофеля 48 хромосом, но мы вряд ли можем поставить его выше человека.
Хромосомный набор человека
Есть половые Х- хромосомы, а есть половые Y-хромосомы. У самок набор ХХ, они гомогаметны, а у самцов ХY, они гетерогаметны. Какого пола разовьется организм зависит от того, какую гамету несет сперматозоид, оплодотворивший яйцеклетку. Это логично, ведь у самца 2 типа гамет, а у самок лишь один. Так как скрещиваются гомозигота и гетерозигота, то мы возвращаемся к тому, что у потомства признак расщепится в соотношении 1:1. Следовательно, количество самцов и самок примерно равно.
Если в яйцеклетку попадает сперматозоид, несущий Y-хромосому, то у плода начинают развиваться мужские половые железы, выделяются мужские гормоны. Если же в женскую половую клетку не попадает Y-хромосома, несущая гены белков, отвечающих за развитие мужского организма, то развивается девочка. У плода в таком случае закладывается женская половая система.
Есть организмы, у которых плод развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Такой тип онтогенеза называется партеногенезом. Это свойственно пчелам и муравьям. У этих организмов нет половых хромосом. Самки имеют диплоидный набор хромосом, а самцы развиваются партеногенетически, они гаплоидны. Так как набор хромосом самцов уже гаплоиден, то в сперматогенезе у них нет мейоза.
Наследование признаков, сцепленных с полом
Признаки, расположенные в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Известный пример – дальтонизм. Проблемы с восприятием цвета могут испытывать только мужчины. Однако это не означает, что женщины не могут быть носителями гена дальтонизма. Именно в Х-хромосоме располагаются гены, отвечающие за развитие таких сцепленных с полом признаков. Так как у женщин Х-хромосом две, притом одна от матери, а вторая от отца, то она просто не может иметь обе хромосомы с такими генами. А вот у мужчин Х-хромосома всего одна, признак точно проявится, ведь альтернатив попросту нет. Если мать является носителем такого гена, то вероятность рождения мальчика с таким признаком 50%.
Кроме дальтонизма, в курсе школьной биологии затрагивается гемофилия. Эта болезнь наследуется аналогично дальтонизму. При гемофилии у человека нарушена свертываемость крови. В таком случае, даже маленький порез может привести к серьезным последствиям.
При записи задач про дальтонизм и гемофилию для обозначения используют буквы H – для гемофилии и D – для дальтонизма. Болезнь проявляется в случае рецессивного гена, тогда пишутся строчные буквы.
Наследование признака, сцепленного с полом, на примере гемофилии
На схеме представлен случай, в котором женщина – носитель гена гемофилии. Если бы женщина не являлась носителем, а мужчина был бы болен, то расщепление было бы таким же, 1:1.
В соматической клетке человека в норме содержится 46 хромосом, 44 из которых – аутосомы, а 2 – половые. ♀ХХ или ♂ХУ, в зависимости от пола человека.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Хромосомы можно разделить на половые и аутосомные. Аутосомные одинаковые у самок и самцов. Половые различаются у представителей разного пола. Человек без аномалий и мутаций имеет 46 хромосом, из которых 44 аутосомные, а оставшиеся 2 – половые. Женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины имеют одну Х-хромосому и одну У – хромосому. Полноценный хромосомный набор получается в результате слияния половых клеток. Они гаплоидны, имеют 46/2 = 23 хромосомы, 22 из которых – аутосомы. Все яйцеклетки в качестве половой хромосомы несут только Х-хромосомы (т.к женский пол ХХ). Сперматозоиды же несут либо Х-хромосому, либо У –хромосому (т.к мужской пол ХУ). Таким образом, получается, что гаметы человека несут одну половую хромосому, либо Х, либо У.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Соматические клетки позвоночных имеют диплоидный набор хромосом, поэтому вариант 3) выпадает.
Клетки животных не имеют клеточной стенки, только клеточную мембрану, поэтому вариант 5) тоже выпадает.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами всё гибридное потомство было единообразным по форме крыльев и окраске глаз.
При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.
Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы, пол потомства в двух скрещиваниях. Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.
Форма крыльев – аутосомный признак.
Цвет глаз – сцепленный с полом признак.
Самец и самка, про которых идет речь в первом абзаце, имеют разный цвет глаз. Самец гетерогаметен. Исходя из пункта 2) нашего решения, мы знаем, что скрещиваются гомозиготы, доминантная и рецессивная.
Если у самки будут рецессивные признаки, а у самца доминантный:
Потомство не единообразно по признаку цвета глаз. А это противоречит условию. Значит, самка имеет доминантный признак.
«При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами…»
P1: ♀ ВВХ А Х А * ♂ bbХ а У
F1: ♀ BbХ А Х а ; ♂ ВВХ А У
Определим фенотипы потомства:
♀ BbХ А Х а – нормальные крылья, красные глаза.
♂ ВВХ А У — нормальные крылья, красные глаза.
Потомство единообразно, соответствует условию.
«При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами…»
P2: ♀ bbХ а Х а * ♂ ВВХ А У
F2: ♀ BbХ А Х а ; ♂ ВbХ а У
Определим фенотипы потомства:
♀ BbХ А Х а — нормальные крылья, красные глаза.
♂ ВbХ а У — нормальные крылья, белые глаза.
Сравниваем с условием: «… в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.». Все совпало.
Ответ: Между первым и вторым признаками независимое наследование; по признаку окраски глаз сцеплен с Х-хромосомой.
Ответ: В бланк выписываем таблицу «ген-признак», схемы скрещиваний из пунктов 5) и 6) и ответ на теоретический вопрос из пункта 7).
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
1. Какого пола этот человек?
2. Какие отклонения имеет кариотип этого человека?
3. В результате каких событий могут возникать такие отклонения?
2. В кариотипе две Х-хромосомы (или, нарушение в половых хромосомах: две Х и ещё одна Y).
3. Такие отклонения могут возникать из-за нерасхождения хромосом при первом делении мейоза.
Такие отклонения могут возникать из-за попадания двух гомологичных хромосом в одну клетку при первом делении мейоза.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Итак, учимся анализировать подобные схемы.
Мы видим, что признак проявляется как у мужчин, так и у женщин, значит, он не сцеплен с полом.
Проявляется в каждом поколении, значит, доминантный.
Раз у одного из детей пары признак не проявился, значит, родители — гетерозиготы.
| Ген | Признак |
| А | Проявляется |
| а | Не проявляется |
F1: АА — проявляется
аа — не проявляется
3 — проявляется из 4
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Хромосомная теория
Хромосомная теория наследственности
Концепция данной теории заключается в том, что передача наследственной информации в ряду поколений осуществляется путем передачи хромосом, в которых в определенной линейной последовательности расположены гены.
Данная теория была сформулирована в начале XX века. Значительный вклад в ее развитие внес американский генетик Томас Морган.
Группы сцепления
В предыдущей статье были раскрыты суть и применение в задачах III закона Менделя, закона независимого наследования, в основе которого лежат гены, расположенные в разных хромосомах. Но что если гены лежат в одной хромосоме? Такие гены образуют группу сцепления, в этом случае говорят о сцепленном наследовании.
Сцепление генов
Далее Морган применил анализирующее скрещивание. Полученную в первом поколении дигетерозиготу (AaBb) он скрестил с черной особью с зачаточными крыльями (aabb). Результат весьма удивил Моргана и его коллег: помимо потомства с ожидаемыми фенотипами (серое тело + длинные крылья, черное тело + зачаточные крылья) были получены особи со смешанными признаками.
Потомство со смешанными признаками подразумевает под собой особи Aabb (серое тело + зачаточные крылья) и aaBb (черные тело + длинные крылья). Но откуда они могли взяться, если гены A и B находятся в одной хромосоме? Значит, образовались еще какие-то дополнительные гаметы, помимо AB и ab?
Пример решения генетической задачи №1
«Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными генами, расположенными в одной хромосоме. Гены полностью сцеплены. Какова вероятность родить здорового ребенка в семье, где муж нормален, жена гетерозиготна по обоим признакам, мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец был нормален».
Пример решения генетической задачи №2
«Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза локализованы в 1-й аутосоме. Гены неполностью сцеплены. Женщина, болеющая катарактой и эллиптоцитозом, отец которой был здоров, выходит замуж за здорового мужчину. Определите возможные фенотипы потомства и вероятность рождения больного обеими аномалиями ребенка в этой семье».
Ключевые слова в тексте этой задачи, на которые следует обратить внимание: «гены неполностью сцеплены». Это означает, что между ними происходит кроссинговер.
Наследование, сцепленное с полом
Природа, несомненно, бережет женских особей. Женщины имеют две гомологичные хромосомы XX, и если ген наследственного заболевания попал в одну из X-хромосом, то чаще всего в другой X-хромосоме окажется «здоровый» ген, доминантный, которой подавит действие рецессивного гена. С генетической точки зрения, женщина будет носительницей заболевания, может его передать по поколению, но сама болеть не будет.
У мужчин если ген заболевания оказался в X-хромосоме, то не проявиться он не может. Именно по этой причине мужчины чаще страдают дальтонизмом, гемофилией и т.д.
Пример решения генетической задачи №3
«Рецессивный ген дальтонизма располагается в X-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец был дальтоник) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определите возможные фенотипы потомства».
Пример решения генетической задачи №4
Пример решения генетической задачи №5
«Рецессивные гены, кодирующие признаки дальтонизма и гемофилии, сцеплены с X-хромосомой. Мужчина с нормальным цветовым зрением и гемофилией женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Известно, что мать женщины была гомозиготна по исследуемым признакам. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?»
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что значит сцеплен или не сцеплен с полом
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. Достаточно сказать, что возможность искусственного регулирования пола животных была бы исключительно полезна для сельского хозяйства.
Пол у животных чаще всего определяется в момент оплодотворения. В этом случае важнейшая роль в генетическом определении пола принадлежит хромосомному набору зиготы.
сцепленного с полом гена дальтонизма изображено в схеме (на рисунке не показаны аутосомы, поскольку по ним лет различий между мужским и женским организмом).
Наследование гемофилии представлено на следующей схеме на примере брака женщины — носительницы г ена гемофилии ( X H X h ) со здоровым мужчиной.
Н — но 
рмальная свертываемость, h — гемофилия. Половина мальчиков от такого брака будет страдать гемофилией.
В настоящее время изучено наследование многих нормальных и патологических (греч; pathos — болезнь) признаков у человека. В таблице приведены некоторые из них.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Наследование, сцепленное с полом
Наследование, сцепленное с полом — это наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах.
ХРОМОСОМА — это, собственно, половые хромосомы. У каждого организма свое количество хромосом ( у человека — 46).
АУТОСОМЫ — это хромосомы (парные), одинаковые и у мужских, и у женских организмов, т.е. все неполовые хромосомы. У человека их, соответственно, 44 (22 пары).
Аутосомное наследование:
При доминантной аутосомной наследственности проявление определенной черты или заболевания зависит от присутствия доминантного гена в аутосоме. Чтобы такой ген проявился, достаточно, чтобы он был хотя бы у кого-то из родителей, поскольку рецессивный ген перекрывается доминантным. И наоборот, при аутосомной рецессивной наследственности проявление определенной черты или заболевания зависит от присутствия рецессивного гена в обеих хромосомах, составляющих пару: чтобы проявиться, он должен присутствовать как в материнских, так и в отцовских генах.
Наследование, сцепленное с полом
23 пары = 22 пары + ХХ (женск.)
23 пары = 22 пары + XY (мужск.)
Исследования генетики, связанной с половыми хромосомами — заслуга американского ученого Т. Моргана.
В 1993 г он получил Нобелевскую премию «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности»
Сцепление с полом означает, что Х-хромосома имеет участок, которого нет в Y-хромосоме.
При наследственности, связанной с Y-хромосомой, признак или болезнь проявляется исключительно у мужчины, поскольку эта половая хромосома отсутствует в хромосомном наборе женщины
Наследственность, связанная с Х-хромосомой, может быть доминантной или рецессивной в женском организме, но она всегда присутствует в мужском, поскольку в нем насчитывается только одна Х-хромосома
Признаки, присущие организму, записываются над буквами Х и У, прописывая гаметы в решетке Пеннета, можно легко установить не только наследование самого признака, но и пол гибрида.
Давайте разберем наследование, сцепленное с полом, на примерах — так будет проще.
Задача 1:
У человека ген, вызывающий дальтонизм, локализован в Х-хромосоме. Состояние болезни вызывается рецессивным геном, состояние здоровья — доминантным.
Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой обладал цветовой слепотой, выходит за муж за нормального мужчину, отец которого также страдал цветовой слепотой. Какое зрение можно ожидать у детей от этого брака?
Х D У — здоровый мужчина
Х D Х D — здоровая женщина
Х D Х d — здоровая женщина (носитель)
Х d Х d — больная женщина
Здоровая женщина, но гетерозиготная, т.к. отец имел это заболевание. Значит, ее генотип будет — Х D Х d
Здоровый мужчина — т.к. у мужчин признак может нести только Х-хромосома, то здесь только один вариант: Х D У
Решетка Пеннета:
Получившиеся генотипы и фенотипы:
Х D Х D — здоровая женщина
Х D Х d — здоровая женщина (носитель)
Х D У — здоровый мужчина
Х d У — больной мужчина
Группы генов, расположенных в одной хромосоме, составляют группу сцепления. Это означает, что наследуются они вместе — сцепленно. Так и признаки, сцепленные с полом, передаются следующему поколению именно половыми хромосомами.