Определение пола

У многих видов самое заметное фенотипическое различие между индивидуумами-это их пол. Одновременно это и одно из наиболее глубоких различий, потому что пол влияет на многие органы, непосредственно с половым



воспроизведением не связанные, а половые гормоны накладывают отпечаток на экспрессию многих генов.

У большинства известных нам животных пол определяется генетически.
Простейшее скрещивание, при котором потомство состоит наполовину из самок и наполовину из самцов (отношение 1 1),-это скрещивание между гомозиготой и гетерозиготой. У человека и у большинства других млекопитающих, а также у птиц один пол гетерозиготен, а другой гомозиготен по целой паре хромосом, называемых половыми хромосомами (рис. 17.7). У большей части млекопитающих по половым хромосомам гетерозиготны самцы, имеющие одну X- и одну Y-хромосому, а самки имеют две Х-хромосомы. В отли-

чие от млекопитающих у птиц гетерозиготны самки, несущие одну Z- и одну W-хромосому, тогда как самцы несут две Z-хромосомы.
Данные, которыми мы располагаем, показывают, что у каждого зародыша имеются гены, необходимые для развития индивидуума как мужского, так и женского пола. Под действием гормонов из зародышей птиц и млекопитающих можно получать особей генетически «неправильного» пола. В нормальных условиях гормоны, вырабатываемые яичниками или семенниками, поддерживают у каждого индивидуума развитие «правильного» пола.
Как половые хромосомы определяют пол? На ранних стадиях развития у зародыша образуются зачаточные репродуктивные органы, не являющиеся ни мужскими, ни женскими. Что из них разовьется, зависит от половых хромосом. У человека в Y-хромосоме находится ген, под контролем которого определенные клетки продуцируют особый белок, локализующийся на клеточной поверхности. При наличии этого белка из репродуктивных органов зародыша развиваются семенники (мужские органы, которые со временем станут вырабатывать сперматозоиды). Семенники же в свою очередь вырабатывают гормоны, стимулирующие дифференцировку мужских половых путей.
Семенники начинают дифференцироваться на 6-й неделе зародышевого развития. Если этого не произойдет, то из репродуктивных органов на следующей неделе дифференцируются яичники (женские органы, в которых образуются яйцеклетки). В остальном развитие женских половых путей происходит автоматически, без каких-либо гормональных сигналов со стороны яичников. Если удалить яичники или семенники до того, как произойдет дифференци- ровка половой системы, то у зародыша разовьются женские половые пути.
Итак, Y-хромосома несет по меньшей мере один ген, дающий зародышу первый «толчок» на пути его превращения в самца.

Наличие Y-хромосомы обеспечивает мужскую природу, тогда как зародыши, несущие одни только X- хромосомы, превращаются в фенотипически женские особи (табл. 17.2). Из всех генов, участвующих в определении пола, только ген Y-хромосомы, «запускающий» дифференцировку семенников, локализован в половой хромосоме. Позднее вступают в действие многие другие гены, но все они находятся в неполовых хромосомах, в так называемых аутосомах.
На ранних стадиях зародышевого развития у самки млекопитающего функционируют обе Х-хромосомы. Позже, однако, во всех клетках (кроме тех, из которых разовьются яичники и яйцеклетки) одна из двух Х-хромосом инак-
Таблица 17.2. Фенотипы при различных наборах половых хромосом у человека
Половые хромосомы              Фенотип[XII]
Нормальная женщина Нормальный мужчина
Женщина; фертильная или стерильная Женщина; стерильная (яичники рудиментарны или отсутствуют)
Мужчина; возможна умственная отсталость Мужчина
Мужчина; высокий; склонный к образованию угрей

Рис. 17.8. Ядра лейкоцитов мужчины (у4) и женщины (?). В ядре лейкоцита женщины видно тельце Барра, встречающееся в клетках самок млекопитающих. Тельце Барра-это высококонденсированная Х-хромосома.
тивируется. Какая из Х-хромосом данной клетки утратит активность, определяется случайным образом; известно только, что у всех потомков этой клетки неактивной бывает одна и та же Х-хромосома. Такая неактивная Х-хромосома остается в конденсированной форме. Под микроскопом ее легко распознать в виде особой структуры, называемой тельцем Барра (рис. 17.8).
Вследствие такой инактивации в любой клетке самки млекопитающего присутствует только одна активная Х-хромосома. Клетки самца млекопитающего также содержат по одной активной Х-хромосоме, поскольку в каждой из них имеется одна Х-хромосома и одна Y-хромосома. Присутствие или отсутствие тельца Барра позволяет распознавать мужские и женские клетки млекопитающих, например, для проверки пола в сомнительных случаях на Олимпийских играх или других спортивных состязаниях. Тельце Барра служит также в некоторых экспериментах удобным «генетическим маркером».
Аномальное число половых хромосом (см. табл. 17.2) возникает в тех случаях, когда нарушается расхождение хромосом в мейозе и в гаметы попадает на одну хромосому больше или, наоборот, меньше. Клетки, содержащие больше двух Х-хромосом, содержат и больше чем одно тельце Барра, потому что активна в них, как и всегда, только одна Х-хромосома. 

Еще по теме Определение пола:

1.   Определение витамина Е в сыворотке крови (см. с. 195). Определение церулоплазмина в сыворотке крови.  
2. 6.1.2. Роль наследственных и средовых факторов в определении половой принадлежности организма
3. />4.18. Определение небелкового азота.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
5. Определение эволюции
6. Определение обменного калия по Кирсанову.
7.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ  
8.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКОТОКСИНОВ  
9.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНОВ  
10.   ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВОДЫ  
11. Определение обменного калия по Чирикову
12.   Определение активности пероксидазы (КФ 1.11.1.7) в крови.