Биология. 11 класс

Особенности наследования признаков, сцепленных с полом. Половые хромосомы содержат не только гены, определяющие пол организма, но и другие, не имеющие отношения к полу. Например, в Х-хромосоме человека расположены гены, контролирующие свертывание крови, цветоощущение (способность различать основные цвета), развитие зрительного нерва и др. Y-хромосома этих генов не содержит.

Y-хромосома человека имеет небольшие размеры и, соответственно, содержит меньше генов, чем Х-хромосома. Однако, помимо генов, определяющих развитие мужских половых признаков, в ней имеются и другие. Именно в Y-хромосоме находятся гены, определяющие наличие жестких волос на ушных раковинах, крупных зубов и некоторых других признаков. Поскольку Х-хромосома не содержит таких генов, данные признаки могут проявляться лишь у мужчин.

Признаки, которые определяются генами, расположенными в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Наследование этих признаков имеет свои особенности. Рассмотрим их на примере наследственного заболевания человека — гемофилии. 

У больных гемофилией нарушен процесс свертывания крови, поэтому в результате травм или хирургического вмешательства могут возникать кровотечения, представляющие угрозу для жизни. Кроме того, у гемофиликов нередко происходят спонтанные кровоизлияния в суставы и внутренние органы.

Эта болезнь обусловлена рецессивным геном h, сцепленным с X-хромосомой. Доминантный ген Н определяет у человека нормальное свертывание крови. У женщин две Х-хромосомы, поэтому по признаку свертываемости крови, как и по другим признакам, сцепленным с Х-хромосомой, возможны три варианта генотипа:

♀  (при генной форме записи — ♀ Х^НX^H) — здоровая женщина;

♀  (или ♀ Х^НX^h) — здоровая женщина, носительница гена гемофилии;

♀  (или ♀ Х^hX^h) — женщина-гемофилик.

При хромосомной форме записи скрещиваний Y-хромосому обозначают чертой с крючком:  . В отношении генов Н или h она является «пустой». Поэтому у мужчины имеется только один ген, определяющий свертываемость крови. Этот ген находится в Х-хромосоме и всегда проявляется в фенотипе независимо от того, является ли он доминантным или рецессивным. Таким образом, у мужчин могут быть следующие генотипы:

♂		(или ♂ XHY) — здоровый мужчина;
♂		(или ♂ XhY) — мужчина-гемофилик.

Как видно из записей генотипов, мужчины не могут быть носителями гена гемофилии и других наследственных заболеваний, сцепленных с Х-хромосомой.

Определим, какое потомство может появиться у женщины-носительницы гена гемофилии и мужчины с нормальной свертываемостью крови:

Итак, среди сыновей наблюдается расщепление по генотипу и фенотипу: половина — здоровые, половина — гемофилики. Среди дочерей наблюдается расщепление по генотипу: все они здоровы, но половина является носительницами гена гемофилии. Подобная закономерность характерна и для других рецессивных признаков, сцепленных с Х-хромосомой. К ним относятся, например, такие наследственные заболевания, как дальтонизм, атрофия зрительного нерва, отсутствие потовых желез.

Для того чтобы родилась девочка с рецессивным признаком, сцепленным с Х-хромосомой, необходимо объединение в зиготе двух рецессивных генов — от матери и от отца. Для проявления такого же признака у мальчика достаточно одного рецессивного гена, полученного от матери (т. к. отец передает сыну только Y-хромосому). Поэтому рецессивные сцепленные с Х-хромосомой признаки чаще встречаются среди мужчин. Например, в Европе дальтонизмом страдает более 6 % мужского населения, в то время как среди женщин это заболевание наблюдается с частотой приблизительно 0,5 %.

*Еще одним примером признака, сцепленного с полом, является окраска оперения у канареек. У этих птиц ген, определяющий цвет перьев, локализован в Z-хромосоме. При этом доминантный аллель (А) обусловливает зеленую окраску оперения, а рецессивный (а) — коричневую. Рассмотрим реципрокные скрещивания особей, отличающихся цветом перьев (рис. 35.5).

При скрещивании зеленой самки с коричневым самцом все потомки мужского пола наследуют признак матери, а потомки женского пола — признак отца. Такой механизм передачи генов и соответствующих признаков указывает на их сцепление с полом и называется крисс-кросс (крест-накрест) наследованием.

Если же скрестить коричневую самку и зеленого гомозиготного самца, все гибриды первого поколения независимо от пола унаследуют зеленое оперение. Таким образом, при наследовании, сцепленном с полом, реципрокные скрещивания дают разные результаты.*