Половые различия между самкой и самцом у морского червя Bonellia viridis. Проблема пола в зоотехнии и ее большое значение с разной продуктивностью особей мужского и женского пола. Определение пола в раннем периоде онтогенеза, наследственный детерминизм.
Типы определения пола: Эпигамный - пол определяется после оплодотворения под влиянием внешних условий. Сначала необходимо уяснить две формы определения пола, характерные для сельскохозяйственных животных: прогамное определение (пол потомка определяется в процессе образования гамет, например у птиц) и сингамное определение (пол потомка определяется в момент слияния гамет, например у млекопитающих). В хромосомном наборе самцов имеется лишь одна Х-хромосома, тогда как вторая половая хромосома - Y-хромосома - не является ее гомологом и содержит другой генетический материал. Например, у дрозофилы и других насекомых пол особи определяется балансом генов, контролирующих формирование мужского и женского пола, которые локализованы в Х-хромосоме и в аутосомах: пол зависит от соотношения (баланса) числа Х-хромосом и наборов аутосом, то есть от соотношения X : А. Признаки, сцепленные с полом; гены, контролирующие эти признаки, локализованы в половых хромосомах - в основном в Х-хромосоме, а Y-хромосома содержит небольшое их число.
Введение
Пол - это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обеспечивающих репродукцию.
Первичные половые признаки представлены органами, непосредственно принимающими участие в процессах воспроизведения, т.е. в гаметогенезе и оплодотворении. Это наружные и внутренние половые органы. Они закладываются в эмбриогенезе.
Вторичные половые признаки не принимают непосредственного участия в репродукции, но принимают участие во встрече двух полов, появляются в период полового созревания. Это - особенности развития костно-мышечной системы, тембр голоса, особые пахучие железы и др.
Типы определения пола: Эпигамный - пол определяется после оплодотворения под влиянием внешних условий. Этот тип исключительно редок. Примером является морской червь Bonellia viridis. Самки этого вида имеют длинный хоботок. Если личинка развивается на хоботке, то она даст особь мужского пола; если самостоятельно, вне материнского организма - будет особь женского пола. Определяющим фактором в данном случае является влияние гормонов материнского организма. морской червь зоотехния детерминизм
1. Половые различия между самкой и самцом у морского червя Bonellia viridis
Прогамный - пол можно определить еще до оплодотворения по размерам яйцеклетки, если она крупная, содержит много питательных веществ - из нее разовьется особь женского пола; если мелкая - особь мужского пола.
Такой тип определения пола имеет место у коловраток, первичных кольчецов, тлей.
Сингамный - пол определяется в момент оплодотворения и зависит от набора хромосом. Это самый распространенный в природе тип.
Кариотип любого организма содержит две группы хромосом: аутосомы (определяют строение тела) и гетерохромосомы (определяют пол). Гетерохромосомы принято обозначать двумя буквами латинского алфавита: X и Y. У большинства видов животных имеется одна пара гетерохромосом, которая определяет половую принадлежность организма.
Все организмы, в том числе и раздельнополые, в генетическом отношении бисексуальны (двуполы), т.к. зиготы их получают генетическую информацию, потенциально дающую возможность развивать признаки мужского и женского пола.
2. Проблема пола в зоотехнии имеет большое значение в связи с разной продуктивностью особей мужского и женского пола
Сначала необходимо уяснить две формы определения пола, характерные для сельскохозяйственных животных: прогамное определение (пол потомка определяется в процессе образования гамет, например у птиц) и сингамное определение (пол потомка определяется в момент слияния гамет, например у млекопитающих).
В основе равного количества самок и самцов (1:1) у высших животных лежит хромосомный механизм определения пола. При этом мужской или женский пол детерминируется сочетанием половых хромосом X и Y.Остальные хромосомы, названные аутосомами (их набор обозначается буквой А), не влияют на развитие и формирование пола.
В хромосомном наборе самок млекопитающих содержится две гомологичные хромосомы X. В хромосомном наборе самцов имеется лишь одна Х-хромосома, тогда как вторая половая хромосома - Y-хромосома - не является ее гомологом и содержит другой генетический материал.
У самок млекопитающих образуется один тип гамет с гаплоидным набором аутосом и одной Х-хромосомой (А Х), поэтому женский пол назван гомогаметным. У самцов формируется два типа гамет - с Х-хромосомой (А Х) и с Y-хромосомой (А Y), вследствие чего мужской пол гетерогаметен. У птиц, тутового шелкопряда и других видов женский пол гетерогаметный, а мужской - гомогаметный. Пол организма можно также представить, как альтернативный наследственный признак, а соотношение самок и самцов - соответствующим расщеплению 1:1 (50%:50%) при анализирующем скрещивании.
Это можно проиллюстрировать на следующей схеме:
Наряду с характерным для высших животных хромосомным определением пола, у ряда видов существуют и другие механизмы. Например, у дрозофилы и других насекомых пол особи определяется балансом генов, контролирующих формирование мужского и женского пола, которые локализованы в Х-хромосоме и в аутосомах: пол зависит от соотношения (баланса) числа Х-хромосом и наборов аутосом, то есть от соотношения X : А. Эти факты объясняет балансовая теория.
Признаки, сцепленные с полом; гены, контролирующие эти признаки, локализованы в половых хромосомах - в основном в Х-хромосоме, а Y-хромосома содержит небольшое их число.
Составление схем скрещивания c участием признаков, сцепленных с полом, можно рассмотреть на примере серебристости (ген S) и золотистости (ген s) оперения у кур. Эти гены локализованы в Х-хромосоме.
Схема наследования признака, сцепленного с полом
В практике животноводства возникла необходимость преимущественного получения особей того или другого пола, что поставило перед генетикой проблему искусственного регулирования пола
У многих организмов соотношение между особями мужского и женского пола при изучении большого числа новорожденных особей всегда примерно равно, т.е. расщепление по признаку пола происходит в отношении 1:1. От чего же зависит рождение мужских и женских особей? У дрозофилы, на которой проведено множество генетических исследований, пол определяется следующим образом. В соматических клетках дрозофилы четыре пары хромосом. В число их входят три пары аутосом, т.е. хромосом, одинаковых у самца и самки, и одна пара хромосом, различных у особей мужского и женского пола. Эти хромосомы, как было установлено, отвечают за наследование пола и поэтому названы половыми хромосомами. В клетках самок мух дрозофил имеются две одинаковые половые хромосомы, которые обозначают как X-хромосомы. Следовательно, в диплоидных соматических клетках самки набор половых хромосом ХХ. У самцов половые хромосомы отличаются от половых хромосом самок. В соматических клетках самца мухи дрозофилы имеется одна Х-хромосома и одна У - хромосома. Поэтому набор половых хромосом самца обозначается ХУ. Следовательно, яйцеклетки организмов все одинаковы по хромосомному набору, так как в каждой из них имеется по одному набору аутосом и одна Х - хромосома. Все сперматозоиды также имеют по одному набору аутосом и одну половую хромосому, но половина сперматозоидов имеет Х - хромосому, а другая половина - У - хромосому. Х - хромосома и У - хромосома резко отличаются по строению и набору генов, который в них содержится. Поскольку гаметы с Х- и У- хромосомами в результате мейоза образуются у самцов в равных количествах, то ожидаемое отношение полов составляет 1:1, что и совпадает с фактически наблюдаемым. Такой способ определения полов присущ всем млекопитающим, в том числе и человеку. Однако существуют и некоторые отличия.
У животных благодаря неправильному расхождению хромосом с определенной частотой возникают гаметы, лишенные половой хромосомы. При их слиянии с нормальными гаметами возникают зиготы с одной половой хромосомой. У дрозофилы особь с генотипом ХО, т.е. с одной Х - хромосомой и стандартным набором из шести аутосом, будет мужского пола. У человека и мыши генотип ХХ соответствует женскому полу. Причина этих различий сложная. Однако следует отметить, что у дрозофилы пол особи сильно зависит от соотношения числа Х - хромосом и аутосом, а у млекопитающих от наличия У - хромосомы. У дрозофилы и млекопитающих женский пол гомогаметный, ибо самки производят гаметы, одинаковые в отношении Х - хромосом, а мужской - гетерогаметный, так как самцы производят два типа гамет - с Х- и У- хромосомами. Иногда встречается и обратное положение. У птиц и некоторых насекомых, например у бабочек, гомогаметным является мужской пол (ХХ), а женские особи гетерогаметны (ХУ).
Определение пола в раннем периоде онтогенеза в отдельных случаях весьма целесообразно. Так, при производстве бройлерных (мясных) цыплят используют только петушков. Однако в раннем возрасте различить петушков и курочек трудно. Для решения этого вопроса еще в 20-30-х годах нашего столетия использовали сцепленную с полом окраску кур для различения пола у суточных цыплят. Скрещивали, например, золотистых петухов с серебристыми курами. Из яиц вылуплялись цыплята - одни желтые, другие зеленовато-белые: первые - курочки, вторые - петушки.
Используя явление сцепленного с полом наследования, Пеннет в Англии создал породу кур камбар. Вылупившиеся петушки этой породы гораздо более светлой окраски, чем курочки, у которых светлый фон пуха имеет темноватый пятнистый рисунок.
А. С. Серебровский изучил признак полосатости у кур и установил, что он детерминирован геном, локализованным в половой хромосоме. Поэтому при определенных скрещиваниях у гемизиготных петушков он встречается очень редко. В других вариантах скрещиваний все цыплята-петушки имели светлое пятно на затылке, а курочки были лишены его, или на пухе петушков имелись темные пятна, у курочек - нет.
Эти различия обусловливаются доминантным геном В, локализованным в половой Х-хромосоме.
Наследственный детерминизм в окраске был найден у гусей - один пол белый, другой - серый.
В настоящее время разработан способ распознавания пола цыплят по строению клоаки.
У крупных малоплодных животных (крупный рогатый скот, лошади) разработаны методы раннего определения пола, основанные на микрохирургическом получении клеток трофобласта у эмбрионов или взятии амниотической жидкости с последующим цитогенетическим анализом состава половых хромосом. В последнее время предложено еще несколько методов. Среди них особого внимания заслуживает метод молекулярного зондирования. Он был, в частности, применен для определения пола у эмбрионов коровы. Суть метода такова. С использованием ферментов рестриктаз расщепляют молекулу ДНК Y-хромосомы и включают ее фрагменты в состав молекулы ДНК плазмиды. Затем плазмиду вводят в бактерии, где они реплицируются, получают клоны необходимых фрагментов ДНК, содержащие Y-специфичные участки. Таким образом, был выделен фрагмент ДНК Y-хромосомы и на его основе получен молекулярный зонд. Для обнаружения зонда при его объединении с идентичными участками Y-хромосомы в его состав включили молекулу биотина или радиоактивную метку. Для выявления присутствия биотина используют метод иммуноферментного анализа. Для определения пола зародыша от него отсекают 10-15 клеток трофобласта на 7-8-м дне развития, обрабатывают их молекулярным зондом с биотином и соответствующими антителами. Ядра эмбриональных клеток самцов приобретают при этом бурую окраску, четко видимую в микроскоп. При аналогичной обработке цвет ткани самок не меняется.
Список литературы
1. Источник: Хромосомное определение пола
2. Источник: Генетика пола
3. Ветеринарная генетика Автор : В. Л. Петухов, А. И. Жигачев, Г. А. Назарова Год : 1996- 384 с.
4. Бакай А.В., Кочиш И.И., Скрипниченко Г.Г. Генетика. 2007. -408 с. Учебн. для с.-х. вузов с.331-334
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
