Наследование пола

Природа мудра - в ней постоянно сохраняется одинаковое количество появившихся на свет мужских и женских особей. Такое равновесие необходимо для поддержания жизни. Знание генетики дало возможность не только выяснить причину образования мужского или женского пола у особи, но и объяснить причину равновероятного их появления. Было установлено, что пол, как и любой другой признак, наследственно обусловлен.

При изучении хромосомных наборов у насекомых обнаружены некоторые различия у самок и самцов. В соматических клетках самцов дрозофилы по восемь хромосом, образующих четыре пары. В трех из этих пар оба партнера одинаковы, а в четвертой различаются. Одна из хромосом этой пары, названная Х-хромосомой, палочковидна, другая имеет вид крючка (Y-хромосома). У самок также из четырех пар хромосом три пары такие же, как и у самцов, а четвертая представлена двумя Х-хромосомами. Одинаковые у обоих полов хромосомы носят название аутосом (А), а хромосомы, определяющие пол, - половых.

У самок дрозофилы хромосомы всех четырех пар одинаковы, поэтому образуемые самкой яйца однотипны и содержат но четыре хромосомы (3А+Х). Спермин также имеют по четыре хромосомы, однако половина из них несет Х-хромосому (3А+Х), а половина Y-хромосому (3А+Y).

Теперь совершенно очевидно, что пол будущей особи дрозофилы зависит от типа спермия, оплодотворяющего яйцо самки. Если спермий несет Х-хромосому, получается самка, Y-хромосому - самец. Численность самок и самцов должна быть одинаковой.

Подобным образом пол определяется у многих животных и человека. У женщины в соматических клетках по 22 пары аутосом и по две Х-хромосомы, а у мужчин при 22 парах аутосом по одной Х- и Y-хромосоме. Так же, как и у дрозофилы, все женские яйцеклетки состоят из одинакового набора хромосом (22А+Х), а спермин образуются двух типов: 22А+ + Х и 22А+У. При участии в оплодотворении спермия с Х-хромосомой из зиготы развивается девочка, а при Y-хромосоме - мальчик. Оба случая равновероятны.

Пол, определяющийся одинаковыми половыми хромосомами, назван гомогаметным, а разными - гетерогаметным. У человека, млекопитающих и многих других видов животных мужской пол гетеро-, а женский гомогаметный. У кур и других видов птиц, а также бабочек, наоборот, гетерогаметный женский пол и гомогаметный мужской.

Особый тип определения пола обусловлен оплодотворением яйцеклетки. У пчелы, наездника и других перепончатокрылых женский пол имеет диплоидный набор хромосом, а мужской - гаплоидный. У медоносных пчел женские особи содержат 32 хромосомы, а мужские - 16.

Соотношение родившихся мужских и женских особей у различных видов животных всегда одинаково. Но для животноводов далеко не безразлично, животных какого пола будет больше. Например, в молочном животноводстве было бы лучше увеличить приплод телок за счет бычков, а в мясном, особенно в бройлерном птицеводстве, гораздо выгоднее петушки и индючки, - они вырастают намного крупнее кур. Зато у яйценоских пород важнее получать одних несушек. С тонкорунных баранов настригают вдвое больше шерсти, чем с овец, оленьи панты можно получить только у самца, коконы самцов тутового шелкопряда дают на треть больше шелка, чем коконы, из которых развиваются самки.

Из сказанного ясно, как важно научиться искусственно управлять полом. Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, названы сцепленными с полом. Прежде всего была определена неравнозначность Х- и Y-хромосом: Y-хромосома в отличие от Х-хромосомы почти не содержит генов, т. е. она наследственно инертна. Поэтому гены, находящиеся в Х-хромосоме, в большинстве случаев не имеют партнеров в Y-хромосоме.

Следовательно, признаки, гены которых находятся в Х-хромосоме, по-разному проявляются у мужских и женских особей. При этом Х-хромосома у мужской особи получена от матери, а у женской одна пришла от матери, а другая - от отца. Это значит, что у мужских особей могут проявляться действия и доминантных, и рецессивных генов, находящихся в Х-хромосоме, а у женских - только доминантных. Вероятность встречи двух одинаковых рецессивных генов очень мала.