§ 35. Генетыка пола
Асаблівасці наследавання прымет, счэпленых з полам. Палавыя храмасомы змяшчаюць не толькі гены, якія вызначаюць пол арганізма, але і другія, якія не маюць адносін да полу. Напрыклад, у Х-храмасоме чалавека размешчаны гены, якія кантралююць згусанне крыві, колераадчуванне (здольнасць адрозніваць асноўныя колеры), развіццё зрокавага нерва і інш. Y-храмасома гэтых генаў не змяшчае.
Y-храмасома чалавека мае невялікія памеры і, адпаведна, змяшчае менш генаў, чым Х-храмасома. Аднак, акрамя генаў, якія вызначаюць развіццё мужчынскіх палавых прымет, у ёй ёсць і другія. Менавіта ў Y-храмасоме знаходзяцца гены, якія вызначаюць наяўнасць жорсткіх валасоў на вушных ракавінах, буйных зубоў і некаторых іншых прымет. Паколькі Х-храмасома не змяшчае такіх генаў, дадзеныя прыметы могуць праяўляцца толькі ў мужчын.
Прыметы, якія вызначаюцца генамі, размешчанымі ў палавых храмасомах, называюцца прыметамі, счэпленымі з полам. Наследаванне гэтых прымет мае свае асаблівасці. Разгледзім іх на прыкладзе спадчыннага захворвання чалавека — гемафіліі.
У хворых на гемафілію парушаны працэс згусання крыві, таму ў выніку траўм ці хірургічнага ўмяшання могуць узнікаць крывацёкі, якія з’яўляюцца пагрозай для жыцця. Акрамя таго, у гемафілікаў нярэдка адбываюцца спантанныя кровазліцці ў суставы і ўнутраныя органы.
Гэта хвароба абумоўлена рэцэсіўным генам h, счэпленым з X-храмасомай. Дамінантны ген Н вызначае ў чалавека нармальнае згусанне крыві. У жанчын дзве Х-храмасомы, таму па прымеце згусальнасці крыві, як і па іншых прыметах, счэпленых з Х-храмасомай, магчымы тры варыянты генатыпу:
♀ (пры геннай форме запісу — ♀ ХНXH) — здаровая жанчына;
♀ (або♀ ХНXh) — здаровая жанчына, носьбітка гена гемафіліі;
♀ (або♀ ХhXh) — жанчына-гемафілік.
Дзяўчынкі, хворыя на гемафілію, нараджаюцца надзвычай рэдка: адна на 100 млн нованароджаных (сярод хлопчыкаў гэты паказчык значна вышэйшы, у сярэднім 1 : 10 000). Раней многія дзяўчынкі-гемафілікі паміралі ў падлеткавым узросце ў сувязі з пачаткам менструацый. Хоць гемафілія і на сённяшні дзень лічыцца невылечнай хваробай, яе цячэнне кантралюецца з дапамогай ін’екцый фактару згусання крыві, якога не хапае ў арганізме. Такім чынам сучасная медыцына істотна падаўжае працягласць жыцця хворых на гемафілію.
Пры храмасомнай форме запісу скрыжаванняў Y-храмасому абазначаюць рысай з кручком: . У адносінах да генаў Н ці h яна з’яўляецца «пустой». Таму ў мужчыны ёсць толькі адзін ген, які вызначае згусальнасць крыві. Гэты ген знаходзіцца ў Х-храмасоме і заўсёды праяўляецца ў фенатыпе незалежна ад таго, з’яўляецца ён дамінантным або рэцэсіўным. Такім чынам, у мужчын могуць быць наступныя генатыпы:
♂ |
(или ♂ XHY) — здаровы мужчына; |
|
♂ |
(или ♂ XhY) — мужчына-гемафілік. |
Як бачна з запісаў генатыпаў, мужчыны не могуць быць носьбітамі гена гемафіліі і іншых спадчынных захворванняў, счэпленых з Х-храмасомай.
Вызначым, якое патомства можа з’явіцца ў жанчыны-носьбіткі гена гемафіліі і мужчыны з нармальнай згусальнасцю крыві:
Такім чынам, сярод сыноў назіраецца расшчапленне па генатыпе і фенатыпе: палова — здаровыя, палова — гемафілікі. Сярод дачок назіраецца расшчапленне па генатыпе: усе яны здаровыя, але палова з’яўляецца носьбіткамі гена гемафіліі. Падобная заканамернасць характэрна і для іншых рэцэсіўных прымет, счэпленых з Х-храмасомай. Да іх належаць, напрыклад, такія спадчынныя захворванні, як дальтанізм, атрафія зрокавага нерва, адсутнасць потавых залоз.
Для таго каб нарадзілася дзяўчынка з рэцэсіўнай прыметай, счэпленай з Х-храмасомай, неабходна аб’яднанне ў зігоце двух рэцэсіўных генаў — ад маці і ад бацькі. Для праяўлення такой жа прыметы ў хлопчыка дастаткова аднаго рэцэсіўнага гена, атрыманага ад маці (паколькі бацька перадае сыну толькі Y-храмасому). Таму рэцэсіўныя, счэпленыя з Х-храмасомай, прыметы часцей сустракаюцца сярод мужчын. Напрыклад, у Еўропе на дальтанізм хварэе больш за 6 % мужчынскага насельніцтва, у той час як сярод жанчын гэта захворванне назіраецца з частатой прыблізна 0,5 %.
*Яшчэ адным прыкладам прыметы, счэпленай з полам, з'яўляецца афарбоўка апярэння ў канарэек. У гэтых птушак ген, які вызначае колер пёраў, лакалізаваны ў Z-храмасоме. Пры гэтым дамінантны алель (А) абумоўлівае зялёную афарбоўку апярэння, а рэцэсіўны (а) — карычневую. Разгледзім рэцыпрокныя скрыжаванні асобін, якія адрозніваюцца колерам пёраў (мал. 35.5).
Пры скрыжаванні зялёнай самкі з карычневым самцом усе нашчадкі мужчынскага полу наследуюць прымету маці, а нашчадкі жаночага полу — прымету бацькі. Такі механізм перадачы генаў і адпаведных прымет паказвае на іх счапленне з полам і называецца крыс-крос (крыж-накрыж) наследаваннем.
Калі ж скрыжаваць карычневую самку і зялёнага гомазіготнага самца, усе гібрыды першага пакалення незалежна ад полу наследуюць зялёнае апярэнне. Такім чынам, пры наследаванні, счэпленым з полам, рэцыпрокныя скрыжаванні даюць розныя вынікі.*
*Акрамя прымет, счэпленых з полам, вылучаюць таксама прыметы, абмежаваныя полам. Асаблівасцю дадзеных прымет з'яўляецца тое, што яны выяўляюцца ў асобін толькі аднаго полу, хоць гены, якія кантралююць гэтыя прыметы, ёсць у абодвух полаў і, як правіла, размяшчаюцца ў аўтасомах. Прыкладамі прымет, абмежаваных полам, могуць быць яйцаноскасць і памер яек у курэй, малочнасць і тлустасць малака ў кароў, гушчыня і колер барады ў чалавека. Певень, напрыклад, можа мець гены, якія вызначаюць высокую яйцаноскасць, але яек ён несці не будзе, бо дзеянне гэтых генаў у арганізме самца прыгнечана. Тым не менш певень здольны перадаваць дадзеныя гены сваім нашчадкам жаночага полу, у якіх яны змогуць выявіцца ў фенатыпе. Аналагічна і ў чалавека: жанчына можа быць уладальніцай генаў, якія абумоўліваюць рост буйной барады, і перадаваць іх па спадчыне. Аднак выявіцца дадзеныя гены могуць толькі пры дастаткова высокай канцэнтрацыі мужчынскіх палавых гармонаў, г. зн. у сыноў.
Акрамя таго, існуюць прыметы, залежныя ад полу, ці, як іх яшчэ называюць, прыметы, якія кантралююцца полам. Характар праяўлення гэтых прымет у мужчынскіх і жаночых асобін істотна адрозніваецца. Гэтак жа як і прыметы, абмежаваныя полам, прыметы, залежныя ад полу, вызначаюцца пераважна аўтасомнымі генамі. Напрыклад, ген авечак, які абумоўлівае развіццё рагоў, у самцоў выяўляе сябе як дамінантны, а ў самак — як рэцэсіўны. Таму гетэразіготныя самцы з'яўляюцца рагатымі, а самкі — лабатымі (бязрогімі). Падобным чынам паводзіць сябе і ген аблысення чалавека. У мужчын гэты ген дамінуе, а ў жанчын з'яўляецца рэцэсіўным. У сувязі з гэтым мужчыну для аблысення дастаткова наяўнасці ў генатыпе нават аднаго алеля такога гена, тады як у жанчыны гэта прымета будзе назірацца толькі ў выпадку яе гомазіготнасці па гене аблысення. Вось чаму лысых мужчын намнога больш, чым лысых жанчын.*