Біологія. 9 клас. Козленко

Зчеплене успадкування. Хромосомне визначення статі

Запам’ятайте терміни: аутосоми, статеві хромосоми

На початок ХХ століття наука накопичила достатньо даних про хромосоми, щоб остаточно пов’язати закономірності спадковості та їх цитологічні основи. Першим вченим, якому вдалося підтвердити роль хромосом як носіїв спадковості, був Томас Хант Морган. Перші дані своїх досліджень вчений опублікував у 1910 році.

При мейозі до статевих клітин потрапляє гаплоїдний набір хромосом, тобто по одній хромосомі з кожної пари. Генів у кожного організму є набагато більше, ніж хромосом, тому певні гени неминуче опинятимуться в одній хромосомі і успадковуватимуться залежно одне від одного, тобто зчеплено. Такі гени, що містяться в одній хромосомі, утворюють комплекс, що називається групою зчеплення. Кількість груп зчеплення у кожному організмі дорівнює загальній хромосом у гаплоїдному наборі.

Явище кросинговеру між гомологічними хромосомами під час мейозу є причиною того, що зчеплені гени успадковуються не стовідсотково разом. В процесі кросинговеру хромосоми здійснюють обмін гомологічними ділянками, що дозволяє утворювати нові комбінації алелів. Припустивши, що частота кросинговерів залежить від того, як близько між собою розташовані гени, співробітник Т. Моргана А. Стертевант вивів одиницю відстані між генами. Цю одиницю на честь Т. Моргана було названо морганідою. В даний час використовують більш зручну одиницю — сантиморган (сМ), що дорівнює 1% кросинговеру. Відстань між генами використовується в картуванні хромосом (мал. 6).

Мал. 6. Карти хромосом дрозофіли

Хромосомне визначення статі

У людини, як і в більшості хребетних, комах та деяких інших організмів стать зумовлена відмінностями в хромосомних наборах особин різної статі.

Диплоїдний набір хромосом кожного організму, що розмножується статево, містить аутосомні хромосоми (аутосоми, їх набір однаковий у особин різної статі) та статеві хромосоми. У людини, наприклад, за загальної кількості хромосом 2n = 46, наявні 44 аутосоми та 2 статеві хромосоми (мал. 7). Останні й визначають стать дитини в момент запліднення.

Мал. 7. Х- та Y-хромосоми в каріотипі людини

У більшості ссавців (в тому числі й людини), дрозофіли та деяких рослин є два види статевих хромосом: Х та Y, набір яких визначає стать. При наявності в каріотипі двох Х-хромосом стать особини буде жіночою (гомогаметна стать); Х- та Y-хромосоми — чоловічою (гетерогаметна стать). Відповідно, жіночий організм утворює яйцеклітини, що несуть лише один тип статевих хромосом — Х. Сперматозоїдів же є два типи — з Х- та Y-хромосомами, а отже, стать майбутнього нащадка визначається тим, сперматозоїд якого типу зіллється з яйцеклітиною, а стать дитини повністю залежить від батька.

Особини, каріотип яких з певних причин містить лише пару Y-хромосом, як правило, не виживають, оскільки Y-хромосома не містить деяких наявних в Х-хромосомі життєво важливих генів і фактично відповідає лише за розвиток статевих ознак чоловіка. Тим не менше, у Х- та Y-хромосом є гомологічна ділянка, що дозволяє їм здійснювати кон’югацію під час мейозу. Гени, що розташовані там, можуть успадковуватися практично як аутосомні.

• 1. Каріотип чоловіка чи жінки зображений на мал.? Як ви це встановили?
• 2. Чому дорівнює відстань між генами А і С?

Обговоріть у групах

• 1. Чи може бути відстань між генами більшою, аніж 100 сМ? В яких випадках?
• 2. Зробіть модель якоїсь хромосоми людини з паперової стрічки та позначте на ній певні гени, використовуючи інформацію з додаткових джерел.