Наборы хромосом в клетках самок и самцов у многих видов различаются. Все пары хромосом кроме одной представлены морфологически идентичными гомологичными экземплярами. Их называют аутосомами. Лишь одна пара хромосом является гетероморфной. Такие хромосомы называют половыми и обозначают как X и Y, Половые хромосомы отличаются друг от друга не только по морфологии, в них очень мало общих генов. Например, у дрозофилы найден только один ген bobbed, расположенный и в Х-, и в Y-хромосоме.

Гены, локализованные в половых хромосомах человека, описаны в статье. Наборы аутосом у самок и самцов одинаковы.

У некоторых видов самцы имеют Х- и Y-хромосомы, а самки — две Х-хромосомы. Таковы наборы половых хромосом у дрозофилы и у млекопитающих, в том числе у человека. У других видов, наоборот, самцы несут две морфологически одинаковые половые хромосомы, а самки — гетероморфны. Такой тип хромосомного определения пола характерен для птиц и некоторых представителей отряда Lepidoptera (Бабочки) (например, для тутового шелкопряда). У ряда видов вообще нет Y-хромосомы: особи одного пола имеют две одинаковые Х-хромосомы, другого — только одну X-хромосому.

Тот пол, в геноме которого содержатся две морфологически одинаковые половые хромосомы, называется гомогаметным. Все гаметы особей этого пола одинаковы по половым хромосомам. Пол, образующий гаметы разные по набору половых хромосом, называется гетерогаметным. Это особи, содержащие или морфологически разные половые хромосомы X и Y, или только одну половую хромосому X. Так у человека гомогаметный пол — женский. Все яйцеклетки содержат гаплоидный набор аугосом и одну Х-хромосому. Сперматозоиды могут быть двух типов. Половина из них помимо гаплоидного набора аугосом несет Х-хромосому, половина — Y-хромосому.

У кузнечика, так же как и у человека, женский пол гомогаметный, а мужской -гетерогаметный, однако вданном случае ситуация иная; женские особи (XX) производят гаметы с Х-хромосомой, а мужские особи (ХО) продуцируют сперматозоиды с X-хромосомой либо без нее. У кур гетсрогаметным является женский пол (XY), а гомогаметным - мужской (XX). При случайном оплодотворении зиготы двух типов (XX или XY у человека и у кур; XX и ХО у кузнечика) образуются в равном количестве. Таким образом, соотношение полов должно быть равно 1:1. Отклонение от этого соотношения может быть вызвано систематическим нарушением процесса мейоза, приводящим к неравновероятному попаданию половых хромосом в гаметы, а также разной жизнеспособностью гамет и зигот с различными наборами половых хромосом.

Признаки сцепленные с полом.

В этом и последующих разделах мы рассмотрим эксперименты с дрозофилой, выполненные в лаборатории Т.Г. Моргана им самим и его сотрудниками. Первой мутантной линией дрозофилы была линия white (у самок и самцов этой линии глаза белого цвета). У мух дикого типа глаза красные. Закономерности наследования этого признака впервые были описаны в статье Т.Г. Моргана в 1910 г. При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами все потомство F1 оказалось единообразным: и самки, и самцы, имели красные глаза. Именно такого результата следовало ожидать, если признак красные глаза - доминантный. Во втором поколении в потомстве наблюдалось расщепление: 3/4 мух имели глаза красные, 1/4 - белые, при этом среди самок расщепления по цвету глаз не было (у всех самок глаза красные), а среди самцов половина имела красные глаза, половина - белые. Анализирующие скрещивания красноглазых самок из F2 показали, что половина из них гетерозиготна и несет рецессивный аллель белых глаз, половина гомозиготна по доминантному аллелю красных глаз. Белоглазые самцы из F2 несут только аллель белых глаз, красноглазые - только аллель красных глаз.

При скрещивании белоглазых самок с красноглазыми самцами, т.е. в обратном скрещивании, все самки F1 имели красные глаза, а самцы - белые. Таким образом, уже в первом поколении наблюдалось расщепление, при этом распределение признака было различнымусамокисамцов. Все дочери имели тот же признак, что их отаы, а сыновья -тот же признак, что их матери. Такой тип наследования назвали крисс-кросс (крест-накрест) наследованием. Во тором поколении (F2) появляются белоглазые и красноглазые самки в соотношении 1:1, атакже белоглазые и красноглазые самцы в соотношении 1:1.

Эти результаты полностью согласуются с предположением, что ген, определяющий цвет глаз, расположен в Х-хромосоме, при этом в Y-хромосоме аллель этого гена отсутствует. На рисунках видно, что дочери получают по одной Х-хромосоме от матери и от отца (поэтому гетерозиготные дочери имеют доминантный фенотип), единственная Х-хромосома сыновей получена ими от матери. Сыновья не могут быть гетерозиготными по генам, локализованным в Х-хромосоме, так как имеют только один из аллелей каждого такого гена. Признаки, наследующиеся в соответствии с такими закономерностями, называются сцепленными с палом.

Признак белые глаза наследуется в полном соответствии с закономерностями передачи потомкам Х-хромосомы. Установление связи между наследованием конкретного гена white и конкретной хромосомы X послужило веским доводом в пользу хромосомной гипотезы наследственности.

- Читать далее "Нерасхождение половых хромосом. Изучение нерасхождения половых хромосом."