Jinsia ya kromosomu. Genotype kama mfumo muhimu. Mwingiliano wa jeni, hatua nyingi za jeni. Aina za uamuzi wa ngono ya chromosomal

Mhadhara

Jenetiki za ngono.

Utaratibu wa kuamua jinsia ya kromosomu

Moja ya matatizo muhimu katika biolojia daima imekuwa siri ya kuzaliwa kwa viumbe vya jinsia tofauti. Mamia ya nadharia juu ya asili ya jambo hili yalichapishwa katika kazi za karne zilizopita na haswa katika karne ya 19. Walakini, nadharia ya chromosome pekee ilifanya iwezekane kuelewa utaratibu wa ndani wa uamuzi wa kijinsia na sababu kwa nini katika maumbile, katika hali nyingi, nusu ya wanaume na nusu ya wanawake huzaliwa. Utaratibu wa kromosomu wa urithi wa ngono uligunduliwa katika maabara ya T. Morgan na E. Wilson mnamo 1914 wakati wa kusoma karyotype ya nzi wa Drosophila. Alithibitisha kuwa kati ya jozi 4 za kromosomu za kiume na za kike, jozi 3 zilifanana katika muundo. Jozi ya nne ilikuwa tofauti. Katika kike, jozi zote za chromosome zilikuwa sawa - submetacentric. Mwanamume alikuwa na kromosomu tofauti: moja ya homologous kwa kromosomu ya kike ilikuwa submetacentric, nyingine ndogo ilikuwa acrocentric. Chromosome ya submetacentric iliteuliwa kama X, na acrocentric - Y. Kwa hivyo, karyotypes za kike na kiume ni tofauti, na tofauti hii iko katika jozi moja ya chromosomes, ambayo huitwa. ngono. Chromosome ambazo jinsia ya kiume na ya kike hazitofautiani zinaitwa autosomes.

Kwa hivyo, katika genotype ya Drosophila kuna chromosomes 8 tu: autosomes 6 na chromosomes 2 za ngono. Katika kike, seti ya chromosome ni 6A + XX, kwa kiume - 6A + XY. Katika mwanamke, aina moja ya gametes huundwa - seli zote za vijidudu zina - 3A + X. Katika kesi hii, ngono kama hiyo inaitwa homogametic. Jinsia ya kiume huunda aina mbili za gametes 3A + X - 50% na 3A + Y - 50%. Jinsia hii inaitwa heterogametic.

Aina za uamuzi wa ngono ya chromosomal

Wanawake wana kromosomu mbili za XX (jinsia ya jinsia moja), na wanaume wana kromosomu moja ya X na kromosomu Y ambayo haijaoanishwa (jinsia ya heterogametic). Aina hii ya uamuzi wa ngono katika mamalia, Diptera, mende.

Jinsia ya kiume ni heterogametic - 50% ya gametes hubeba jeni X, 50% hawana chromosome ya ngono. Karyotype ya kike ni 2A+XX, karyotype ya kiume ni 2A+XO. Imeelezwa katika wadudu wengi wa mifupa, centipedes, mende, buibui, nematodes.

Jinsia ya kike ni heterogametic - 50% ya gametes hubeba jeni X, 50% ya gametes hubeba jeni la Y. Katika kesi hii, barua nyingine hutumiwa kutaja chromosomes ya ngono: kike - ZW, kiume - ZZ. Aina hii ya uamuzi wa ngono ni ya kawaida kwa ndege, vipepeo, na amfibia wenye mikia.

Katika nondo, jinsia ya kike ni heterogametic, 50% ya gametes hubeba jeni X, na 50% hawana chromosome ya ngono.

Aina maalum ya uamuzi wa ngono ni tabia ya nyuki. Hapa, tofauti kati ya jinsia huathiri sio jozi moja ya chromosomes, lakini seti nzima. Nyuki wa kike ni diploidi, wanaume ni haploid. Wanawake hukua kutoka kwa mayai ya mbolea, wanaume kama matokeo ya parthenogenesis.

Uamuzi wa ngono katika viumbe tofauti unaweza kutokea katika hatua tofauti za mzunguko wa maisha.

Jinsia ya mwili inaweza kuamua hata wakati wa kukomaa kwa seli za vijidudu vya kike - mayai. Ufafanuzi huu wa ngono unaitwa programu, i.e. hutokea kabla ya mbolea. Uamuzi wa ngono wa kimapenzi ulipatikana katika rotifers na annelids. Oocytes katika viumbe hivi hutofautiana kwa ukubwa kutokana na usambazaji usio sawa wa cytoplasm wakati wa oogenesis. Baada ya mbolea, wanaume huendeleza kutoka kwa seli ndogo, na wanawake pekee huendeleza kutoka kwa seli kubwa.

Aina ya kawaida ya uamuzi wa ngono ni uamuzi wa ngono wakati wa mbolea. ni syngamu uamuzi wa ngono. Inapatikana katika mamalia, ndege, samaki, nk.

Ngono inaweza kuamua katika hatua za mwanzo za maendeleo ya mtu binafsi. ni epigamous aina ya uamuzi wa ngono. Kwa mfano, katika mdudu wa baharini Bonelia viridis. Mabuu ya kuogelea ya bure ya mdudu huyu yanaendelea kuwa wanawake. Ikiwa mabuu inabaki kushikamana na mama, basi kiume hua kutoka kwake. Mabuu ambayo imeanza kukua ndani ya kiume hutenganishwa na mwanamke, basi mwelekeo wa tofauti ya kijinsia katika mabadiliko ya kike, na intersex inakua kutoka kwake - ina ishara za kiume na kike.

Mfano mmoja wa ufafanuzi kamili wa ngono ulielezwa mwaka wa 1953 na mwanasayansi wa Kijapani T. Yamamoto. Jaribio lilifanywa kwa madaktari nyeupe na nyekundu, ambayo jeni kuu la rangi nyekundu iko kwenye chromosome ya Y. Katika kesi hiyo, wanaume watakuwa nyekundu daima, wanawake watakuwa nyeupe. Wanaume wekundu walilishwa kwa kuongezewa homoni za ngono za kike. Matokeo yake, ikawa kwamba samaki wote nyekundu na genotype ya kiume ni wanawake wenye ovari ya kawaida na sifa za sekondari za sekondari za kike.

Ufafanuzi upya wa jinsia unaweza kuwa matokeo mabadiliko jeni fulani zinazohusika katika kutofautisha jinsia. Kwa hiyo, katika Drosophila, jeni la recessive lilipatikana katika moja ya autosomes tra , uwepo wa ambayo katika hali ya homozygous husababisha ukuzaji wa zygotes za kike (XX) kuwa wanaume wa phenotypic ambao hugeuka kuwa tasa. Wanaume wa XY wenye homozigosi kwa jeni hii wana rutuba. Jeni zinazofanana zimepatikana katika mimea. Kwa mfano, katika mahindi, mabadiliko ya hariri isiyo na hariri katika hali ya homozygous husababisha utasa wa ovules, kuhusiana na ambayo mmea wa jinsia mbili hufanya kazi kama dume. Mtama una jeni mbili kuu, mwingiliano wa ziada ambao pia husababisha utasa wa kike.

Urithi wa sifa zinazohusishwa na ngono

Uchunguzi wa maumbile umeonyesha kuwa chromosomes za ngono zinawajibika sio tu kwa kuamua jinsia ya kiumbe, wao, kama autosomes, zina jeni zinazodhibiti ukuaji wa sifa fulani.

Urithi wa sifa ambazo jeni zake zimejanibishwa katika X - au Y kromosomu huitwa urithi unaohusishwa na ngono.

T. Morgan alihusika katika utafiti wa urithi wa jeni zilizowekwa ndani ya chromosomes ya ngono. Katika Drosophila, macho nyekundu hutawala juu ya nyeupe. 1) Wakati wanawake wenye macho mekundu walipovuka na wanaume wenye macho meupe katika kizazi cha kwanza, watoto wote waligeuka kuwa na macho mekundu.

R: vizuri. mwenye macho mekundu X m. mwenye macho meupe

2) Ikiwa mahuluti ya kizazi cha kwanza yamevuka kati yao wenyewe, basi katika kizazi cha pili wanawake wote wanageuka kuwa na macho nyekundu, na kwa wanaume kugawanyika hutokea - 50% nyeupe-eyed na 50% nyekundu-macho.

R: vizuri. mwenye macho mekundu X m. mwenye macho mekundu

F: f. macho mekundu, 50% m. macho mekundu, 50% m. macho meupe

3) Ikiwa unavuka wanawake wenye macho nyeupe na wanaume wenye rangi nyekundu, basi katika kizazi cha kwanza wanawake wote wanageuka kuwa na macho nyekundu, na wanaume wana macho nyeupe. Katika kizazi cha pili, nusu ya wanawake na wanaume wana macho mekundu, nusu ni macho meupe.

R: vizuri. mwenye macho meupe X m. mwenye macho mekundu

F: f. mwenye macho mekundu, m. mwenye macho meupe

Ni hitimisho gani linaweza kutolewa?

Jeni inayohusika na rangi ya macho katika Drosophila iko kwenye kromosomu X, wakati kromosomu Y haina jeni kama hizo. Wanawake hupokea kromosomu ya X kutoka kwa baba yao na moja kutoka kwa mama yao, wakati wanaume hupokea kromosomu ya X kutoka kwa mama pekee na kromosomu Y kutoka kwa baba yao. Kromosomu X na Y si homologous. Jeni zinazopatikana kwenye kromosomu ya X hazipo kwenye kromosomu Y. Kwa hiyo, kwa mtu, kuna jeni 200 kwenye chromosome ya X ambayo haihusiani na maendeleo ya ngono: hemophilia, upofu wa rangi, dystrophy ya misuli, nk Ikiwa jeni zinazohusika na maendeleo ya sifa hizi ziko katika mwakilishi wa kiume, basi zitaonekana kifani, kama genotype katika lahaja moja. Jeni kama hizo huitwa hemizygous. Ikiwa jeni zimewekwa kwenye kromosomu ya Y na hazina aleli kwenye kromosomu ya X, basi sifa zinazosababishwa nazo hupitishwa kutoka kwa baba hadi kwa mwana. Urithi huo ni Uholanzi. Ishara zifuatazo zinahusishwa na hollandic: hypertrichosis, utando kati ya vidole.

Sifa zisizo na ukomo wa kijinsia

Sifa zinazojitokeza kwa njia tofauti katika jinsia tofauti, au zinazoonekana katika jinsia moja pekee, ni sifa zinazozuiliwa na jinsia. Sifa hizi zinaweza kuamuliwa na jeni zilizo kwenye autosomes na kwenye kromosomu za ngono. Uwezekano wa kuendeleza sifa hutegemea jinsia ya viumbe. Kwa mfano, timbre ya sauti ya baritone au bass ni ya kawaida kwa wanaume tu. Udhihirisho wa jeni la ukomo wa ngono unahusishwa na utambuzi wa genotype katika mazingira ya viumbe vyote. Mbali na jeni zinazohusika na maendeleo ya sifa za sekondari za ngono, ambazo kwa kawaida hufanya kazi tu katika moja ya jinsia, zipo katika nyingine, lakini ni kimya. Shughuli ya kazi ya jeni nyingine imedhamiriwa na shughuli za homoni za viumbe. Kwa mfano, ng'ombe wana jeni zinazodhibiti uzalishaji wa maziwa na sifa zake za ubora (maudhui ya mafuta, maudhui ya protini), lakini katika ng'ombe ni kimya, na hufanya kazi tu kwa ng'ombe. Uwezo unaowezekana wa ng'ombe kuzaa watoto wenye maziwa mengi hufanya kuwa mzalishaji wa thamani wa kundi la maziwa.

Tabia zinazohusiana na jinsia

Kuna ishara ambazo zinategemea jinsia. Jeni ambazo kiwango cha udhihirisho kinatambuliwa na kiwango cha homoni za ngono huitwa jeni zinazotegemea ngono. Jeni hizi zinaweza kupatikana sio tu kwenye chromosomes za ngono, lakini pia kwenye autosomes yoyote. Kwa mfano, jeni ambalo huamua upara, kawaida kwa wanaume, huwekwa ndani ya autosome na udhihirisho wake unategemea homoni za ngono za kiume. Jeni hii ni kubwa kwa wanaume na inazidi kwa wanawake. Ikiwa wanawake wana jeni hili katika hali ya heterozygous, basi sifa haionekani. Hata katika hali ya homozygous, sifa hii haipatikani sana kwa wanawake kuliko wanaume.

Utaratibu wa kuamua jinsia ya kromosomu

Tofauti za phenotypic kati ya watu wa jinsia tofauti zinatokana na genotype. Jeni ziko kwenye chromosomes. Kuna sheria za ubinafsi, uthabiti, uunganishaji wa chromosomes. Seti ya diploidi ya chromosomes inaitwa karyotype. Kuna jozi 23 (46) za chromosomes katika karyotype ya kike na kiume (Mchoro 78).

Jozi 22 za chromosomes ni sawa. Wanaitwa autosomes. Jozi ya 23 ya chromosomes - chromosomes ya ngono. Katika karyotype ya kike, sawa

Mchele. 78. Karyotypes ya viumbe tofauti. 1 - mtu; 2 - mbu; 3 - mimea ya skerda.

kromosomu za ngono XX. Katika karyotype ya kiume, kromosomu za ngono ni XY. Kromosomu Y ni ndogo sana na ina jeni chache. Mchanganyiko wa chromosomes za ngono katika zygote huamua jinsia ya viumbe vya baadaye.

Wakati wa kukomaa kwa seli za vijidudu, kama matokeo ya meiosis, gametes hupokea seti ya haploid ya chromosomes. Kila yai lina autosomes 22 + kromosomu X. Jinsia ambayo hutoa gametes ambazo ni sawa kwenye chromosome ya ngono inaitwa ngono ya homogametic. Nusu ya spermatozoa ina - autosomes 22 + X-chromosome, na nusu ya autosomes 22 + Y. Jinsia ambayo huunda gametes ambayo ni tofauti kwenye chromosome ya ngono inaitwa heterogametic. Jinsia ya mtoto ambaye hajazaliwa imedhamiriwa wakati wa mbolea. Ikiwa yai inarutubishwa na manii yenye chromosome ya X, kiumbe cha kike kinaendelea, ikiwa chromosome ya Y ni kiume (Mchoro 79).

Mchele. 79. Utaratibu wa chromosomal wa malezi ya ngono.

Uwezekano wa kupata mvulana au msichana ni 1:1 au 50%:50%. Ufafanuzi huu wa ngono ni wa kawaida kwa wanadamu na mamalia. Baadhi ya wadudu (panzi na mende) hawana kromosomu Y. Wanaume wana kromosomu X moja (X0), na wanawake wana mbili (XX). Katika nyuki, wanawake wana seti 2n za chromosomes (chromosomes 32), wakati wanaume wana n (chromosomes 16). Wanawake wana kromosomu za X za jinsia mbili katika seli zao za somatic. Mmoja wao huunda uvimbe wa chromatin, ambao unaweza kuonekana katika nuclei za interphase wakati wa kutibiwa na reagent. Bonge hili ni mwili wa Barr. Wanaume hawana mwili wa Barr kwa sababu wana kromosomu moja tu ya X. Ikiwa wakati wa meiosis chromosomes mbili za XX huingia kwenye yai mara moja na yai kama hiyo hutiwa na manii, basi zygote itakuwa na idadi kubwa ya chromosomes.

Kwa mfano, kiumbe kilicho na seti ya chromosomes XXX (trisomia kwenye kromosomu X) phenotype ni msichana. Ana gonads ambazo hazijaendelea. Kuna miili miwili ya Barr kwenye viini vya seli za somatic.

Kiumbe kilicho na seti ya chromosomes XXY (ugonjwa wa Klinefelter) phenotype ni mvulana. Tezi dume zake hazijakua, ulemavu wa mwili na kiakili unabainika. Kuna mwili wa Barr.

Chromosomes XO (monosomia kwenye kromosomu ya X)- kuamua Ugonjwa wa Shereshevsky-Turner. Kiumbe kilicho na seti kama hiyo ni msichana. Ana gonads ambazo hazijaendelea, kimo kidogo. Hakuna mwili wa Barr. Kiumbe ambacho hakina kromosomu ya X, lakini kina kromosomu ya Y pekee, hakiwezi kutumika.

Urithi wa sifa ambazo jeni ziko kwenye kromosomu ya X au Y huitwa urithi unaohusishwa na ngono. Ikiwa jeni ziko kwenye kromosomu za ngono, zinahusishwa na ngono ya kurithi.

Mtu ana jeni kwenye chromosome ya X ambayo huamua ishara ya kuganda kwa damu. Jeni la recessive husababisha maendeleo ya hemophilia. Chromosome ya X ina jeni (recessive) ambayo inawajibika kwa udhihirisho wa upofu wa rangi. Wanawake wana kromosomu X mbili. Tabia ya kupungua (hemophilia, upofu wa rangi) inaonekana tu ikiwa jeni zinazohusika nayo ziko kwenye chromosomes mbili za X: X h X h; X d X d . Iwapo kromosomu moja ya X ina jeni kuu ya H au D, na nyingine ina jeni ya h au d iliyopitiliza, basi hakutakuwa na hemofilia au upofu wa rangi. Wanaume wana kromosomu moja ya X. Ikiwa ina jeni H au h, basi jeni hizi hakika zitaonyesha athari zao, kwa sababu chromosome ya Y haina kubeba jeni hizi.

Mwanamke anaweza kuwa homozygous au heterozygous kwa jeni ziko kwenye kromosomu ya X, lakini jeni za kurudi nyuma huonekana tu katika hali ya homozygous.

Ikiwa mama ni carrier wa jeni

Ikiwa jeni ziko kwenye kromosomu Y ( urithi wa Uholanzi), kisha ishara zilizowekwa nazo hupitishwa kutoka kwa baba kwenda kwa mwana. Kwa mfano, unywele wa masikio hurithiwa kupitia kromosomu Y. Wanaume wana kromosomu moja ya X. Jeni zote ndani yake, pamoja na zile za kupindukia, zinaonekana kwenye phenotype. Katika jinsia ya heterogametic (ya kiume), jeni nyingi ziko kwenye kromosomu ya X ziko kwenye hemizygous hali, yaani, usiwe na jozi ya mzio.

Kromosomu ya Y ina baadhi ya jeni ambazo ni sawa na jeni za kromosomu ya X, kwa mfano, jeni za diathesis ya hemorrhagic, upofu wa rangi kwa ujumla, nk. Jeni hizi hurithi kupitia X na kupitia kromosomu ya Y.

Maswali ya kujidhibiti

1. Sheria za chromosomes ni nini?
2. Karyotype ni nini?
3. Je, mtu ana autosomes ngapi?
4. Ni chromosomes gani kwa wanadamu zinawajibika kwa ukuaji wa ngono?
5. Kuna uwezekano gani wa kupata mvulana au msichana?
6. Jinsi gani ngono huamuliwa katika panzi na mende?
7. Jinsi ngono huamuliwa kwa nyuki?
8. Jinsi gani ngono huamuliwa katika vipepeo na ndege?
9. Mwili wa Barr ni nini?
10. Unawezaje kuamua uwepo wa mwili wa Barr?
11. Mtu anawezaje kuelezea kuonekana kwa idadi kubwa au ndogo ya chromosomes katika karyotype?
12. Urithi unaohusishwa na ngono ni nini?
13. Je, ni jeni gani zinazohusishwa na ngono kwa wanadamu?
14. Je, ni kwa jinsi gani na kwa nini jeni za kupindukia zinazohusishwa na ngono zinaonyesha athari zao kwa wanawake?
15. Je, ni kwa jinsi gani na kwa nini jeni zilizounganishwa na X hutenda kwa wanaume?

Maneno muhimu ya mada "Uamuzi wa ngono ya Chromosomal"

• autosomes
• vipepeo
• uwezekano
• unywele wa sikio
• gametes
• genotype
• ngono ya heterogametic
• uvimbe wa chromatin
• ngono ya jinsia moja
• upofu wa rangi
• msichana
• kitendo
• mwanamke
• zygote
• ubinafsi
• karyotype
• panzi
• kijana
• meiosis
• mamalia
• dakika
• monosomia
• kiume
• seti
• wadudu
• urithi
• carrier
• matibabu ya reagent
• mbolea

• viumbe
• mtu binafsi
• kuoanisha
• seli za ngono
• uzao
• kanuni
• ishara
• ndege
• nyuki
• maendeleo
• tofauti
• kuzaliwa
• kuganda kwa damu
• korodani
• ugonjwa wa chini
• Ugonjwa wa Klinefelter
• Ugonjwa wa Shershevsky-Turner
• upofu
• kukomaa
• hali
• mchanganyiko
• spermatozoa
• mende
• Mwili wa Barr
• trisomia
• Kromosomu Y
• phenotype
• kromosomu
• Kromosomu ya X
• binadamu
• yai

Wanyama wengi ni viumbe vya dioecious. Ngono inaweza kuchukuliwa kama seti ya vipengele na miundo ambayo hutoa njia ya uzazi wa watoto na usambazaji wa taarifa za urithi. Ngono mara nyingi huamuliwa wakati wa mbolea, ambayo ni, karyotype ya zygote ina jukumu kuu katika kuamua ngono. Karyotype ya kila kiumbe ina chromosomes ambazo ni sawa kwa jinsia zote - autosomes, na chromosomes ambayo jinsia ya kike na ya kiume hutofautiana kutoka kwa kila mmoja - kromosomu za ngono. Kwa wanadamu, kromosomu za "kike" za ngono ni kromosomu X mbili. Wakati wa kuundwa kwa gametes, kila yai hupokea moja ya chromosomes ya X. Jinsia ambayo gametes ya aina moja huundwa, kubeba chromosome ya X, inaitwa homogametic. Kwa wanadamu, jinsia ya kike ni ya jinsia moja. Kromosomu za "kiume" za jinsia katika wanadamu ni kromosomu X na kromosomu Y. Wakati wa kuundwa kwa gametes, nusu ya spermatozoa hupokea chromosome ya X, nusu nyingine - chromosome ya Y. Jinsia ambayo gametes ya aina tofauti huundwa inaitwa heterogametic. Kwa wanadamu, jinsia ya kiume ni heterogametic. Ikiwa zygote imeundwa ambayo hubeba chromosomes mbili za X, basi kiumbe cha kike kitaundwa kutoka humo, ikiwa chromosome ya X na chromosome ya Y - kiume.

Wanyama wana yafuatayo aina nne za uamuzi wa ngono ya kromosomu.

1. Jinsia ya kike ni homogametic (XX), kiume ni heterogametic (XY) (mamalia, haswa, wanadamu, Drosophila).

   Mpango wa maumbile wa uamuzi wa ngono ya chromosomal kwa wanadamu:

   R	♀46,XX	×	♂46,XY
   Aina za gametes	23 X		23, X 23, Y
   F	46, XX wanawake, 50%		46 XY wanaume, 50%

   Mpango wa maumbile wa uamuzi wa ngono ya kromosomu katika Drosophila:

   R	♀8,XX	×	♂8,XY
   Aina za gametes	4, X		4, X 4, Y
   F	8, XX wanawake, 50%		8,XY wanaume, 50%

2. Jinsia ya kike ni homogametic (XX), kiume ni heterogametic (X0) (Orthoptera).

   Mpango wa maumbile wa uamuzi wa ngono ya kromosomu katika Nzige wa Jangwani:

   R	♀24,XX	×	♂23,X0
   Aina za gametes	12 X		12, X 11, 0
   F	24, XX wanawake, 50%		23,X0 wanaume, 50%

3. Jinsia ya kike ni heterogametic (XY), kiume ni homogametic (XX) (ndege, reptilia).

   Mpango wa maumbile wa uamuzi wa ngono ya chromosomal katika njiwa:

   R	♀80,XY	×	♂80,XX
   Aina za gametes	40, X 40, Y		40X
   F	80 XY wanawake, 50%		80, XX wanaume, 50%

4. Jinsia ya kike ni heterogametic (X0), dume ni homogametic (XX) (aina fulani ya wadudu).

   Mpango wa maumbile wa uamuzi wa ngono ya chromosomal katika nondo:

   R	♀61,X0	×	♂62, XX
   Aina za gametes	31, X 30, Y		31 X
   F	61,X0 wanawake, 50%		62, XX wanaume, 50%

Urithi wa sifa zinazohusishwa na ngono

Imeanzishwa kuwa chromosomes za ngono zina jeni zinazohusika sio tu kwa ajili ya maendeleo ya ngono, lakini pia kwa ajili ya malezi ya sifa zisizo za ngono (kuganda kwa damu, rangi ya enamel ya jino, unyeti wa nyekundu na kijani, nk). Urithi wa sifa zisizo za ngono ambazo jeni ziko kwenye kromosomu X au Y huitwa. urithi unaohusishwa na ngono.

T. Morgan alihusika katika utafiti wa urithi wa jeni zilizowekwa ndani ya chromosomes ya ngono.

Katika Drosophila, macho nyekundu hutawala juu ya nyeupe. Kuvuka kwa kubadilishana- vivuko viwili, ambavyo vina sifa ya mchanganyiko tofauti wa tabia iliyochambuliwa na jinsia katika fomu zinazoshiriki katika kuvuka huku. Kwa mfano, ikiwa katika msalaba wa kwanza mwanamke alikuwa na sifa ya kutawala na mwanamume alikuwa mwenye kupindukia, basi katika msalaba wa pili mwanamke anapaswa kuwa na sifa ya kupungua na kiume anapaswa kutawala. Akifanya uvukaji wa kuheshimiana, T. Morgan alipokea matokeo yafuatayo. Wakati wanawake wenye macho mekundu walipovuka na wanaume wenye macho meupe katika kizazi cha kwanza, watoto wote waligeuka kuwa na macho mekundu. Ikiwa mahuluti ya F 1 yamevuka kati yao, basi katika kizazi cha pili wanawake wote wanageuka kuwa na macho nyekundu, na kati ya wanaume - nusu ni macho nyeupe na nusu ni nyekundu. Ikiwa, hata hivyo, wanawake wenye macho nyeupe na wanaume wenye rangi nyekundu wamevuka, basi katika kizazi cha kwanza wanawake wote wanageuka kuwa na macho nyekundu, na wanaume wana macho nyeupe. Katika F 2, nusu ya wanawake na wanaume wana macho mekundu, nusu wana macho meupe.

T. Morgan angeweza kueleza matokeo ya mgawanyiko unaoonekana katika rangi ya macho kwa kudhani kwamba jeni linalohusika na rangi ya macho liko kwenye kromosomu X (X A ni rangi nyekundu ya macho, X a ni rangi nyeupe ya macho), na kromosomu Y ya vile haina jeni.

Mpango wa kromosomu za jinsia ya binadamu na jeni zilizounganishwa nao:
1 - X chromosome; 2 - Y-kromosomu.

Kwa binadamu, mwanamume hupokea kromosomu X kutoka kwa mama yake na kromosomu Y kutoka kwa baba yake. Mwanamke hupokea kromosomu ya X kutoka kwa mama yake na kromosomu nyingine ya X kutoka kwa baba yake. X-chromosome - submetacentric ya kati, Y-chromosome - acrocentric ndogo; X-chromosome na Y-chromosome sio tu ukubwa tofauti na miundo, lakini kwa sehemu kubwa hubeba seti tofauti za jeni. Kulingana na muundo wa jeni katika kromosomu za jinsia ya binadamu, sehemu zifuatazo zinaweza kutofautishwa: 1) sehemu isiyo ya homologous ya kromosomu ya X (yenye jeni zinazopatikana tu kwenye kromosomu ya X); 2) eneo la homologous ya kromosomu X na Y-kromosomu (yenye jeni zilizopo katika X-kromosomu na katika Y-kromosomu); 3) sehemu isiyo ya homologous ya kromosomu Y (yenye jeni zinazopatikana kwenye kromosomu Y pekee). Kulingana na ujanibishaji wa jeni, kwa upande wake, aina zifuatazo za urithi zinajulikana.

Jeni nyingi zilizounganishwa na kromosomu ya X hazipo kwenye kromosomu ya Y, kwa hivyo jeni hizi (hata zile za kupindukia) zitaonekana kifani, kwa kuwa zinawasilishwa katika aina ya jeni katika umoja. Jeni kama hizo huitwa hemizygous. Kromosomu ya X ya binadamu ina idadi ya jeni ambazo aleli za recessive huamua ukuaji wa hitilafu kali (hemofilia, upofu wa rangi, nk). Hitilafu hizi hutokea zaidi kwa wanaume (kwa sababu ni hemizygous), ingawa mbebaji wa jeni zinazosababisha hitilafu hizi mara nyingi ni mwanamke. Kwa mfano, ikiwa X A ni kuganda kwa kawaida kwa damu, X a ni hemofilia, na ikiwa mwanamke ni mbeba jeni la hemofilia, basi wazazi wenye afya nzuri wanaweza kupata mtoto wa kiume mwenye hemofilia:

(kwa tofauti za uamuzi wa jinsia kati ya Drosophila na mamalia, angalia "Nadharia ya Mizani ya uamuzi wa ngono katika Drosophila: tofauti na wanadamu"). Ngono imedhamiriwa kwa njia sawa kwa wanadamu: wanawake wana chromosomes X tu, na wanaume wana chromosomes ya X na Y. Kuhusu mimea, huko nyuma mnamo 1919 Allen aligundua kromosomu X katika mimea ya kike na seti ya kromosomu za XY katika mimea ya kiume katika moss ya ini. Mnamo 1921, chromosomes sawa zilipatikana katika elodea, kisha zilipatikana katika hemp, mchicha na mimea mingine. Jinsia ya mimea mingi ya dioecious pia imedhamiriwa.

Katika viumbe vingine, uamuzi wa ngono unafanywa tofauti. Kwa mfano, wanawake wa vipepeo na panzi wengi wana kromosomu X mbili, wakati wanaume wana moja tu. Genotype ya wanawake kwenye kromosomu za ngono ni XX, na wanaume ni X0 (sifuri inamaanisha kuwa kromosomu ya pili ya jinsia haipo). Kwa hiyo, katika vipepeo, wanaume pia wana jinsia ya heterogametic, wakati wana chromosome moja chini kuliko wanawake (Mchoro 109). Aina hii ya uamuzi wa jinsia hupatikana katika baadhi ya centipedes, buibui, na nematodes.

Njia ya awali ya kuamua ngono ni katika nyuki, mchwa na Hymenoptera nyingine - hawana chromosomes ya ngono. Malkia wa nyuki hushirikiana mara moja tu katika maisha yake wakati wa safari yake ya harusi. Manii huhifadhiwa kwenye vipokezi vyake maalum vya mbegu. Wakati yai lililoiva linalofuata linapita karibu na kipokezi cha mbegu, lumen yake hufunguka kidogo na yai hurutubishwa. Hata hivyo, uterasi haiwezi kufungua mwanya wa chombo cha kupokea mbegu. Kisha yai itabaki bila rutuba. Nyuki wa kiume hukua kutoka kwa mayai ambayo hayajazaa - drones, kwa hivyo, drones hazina baba, hupokea chromosomes zao zote kutoka kwa mama yao. Kwa hivyo, baadhi ya zygotes zina seti za diplodi za chromosomes (katika nyuki - 32), wanawake huendeleza kutoka kwao, na wengine - seti za haploid za chromosomes (katika nyuki - 16), drones huendeleza kutoka kwao (Mchoro 109). Wakati wa malezi ya spermatozoa, meiosis haitokei kwenye drones. Kweli, diploidy hurejeshwa katika seli za somatic za drones, lakini wakati huo huo seli hizo ni homozygous kwa jeni zote. (Kwa sababu ya hili, aleli zenye madhara huonekana kwenye drones. Drones zilizo na jeni kama hizo hufa au haziachi watoto, kwa sababu ambayo aleli zenye madhara huondolewa kutoka kwa idadi ya watu).

Zoezi la 1. Acha aina ya nyuki jike kwa jeni fulani aa, na aina ya ndege isiyo na rubani A. Ibainishe aina za jeni katika F1, ikizingatiwa kuwa ni tofauti kwa jinsia tofauti.

Zoezi la 2. Fikiria tatizo sawa na genotypes nyingine za kizazi cha wazazi.

Katika wanyama wengine, kama vile mamba, hakuna kromosomu za ngono au sifa zinazohusiana na ngono hazijapatikana kabisa. Jinsia ya mamba ambao huangua kutoka kwa mayai hutegemea hali ya joto ambayo mayai hukua: joto hili la juu, ndivyo wanawake wanavyoanguliwa.

Tofauti za phenotypic kati ya watu wa jinsia tofauti zinatokana na genotype. Jeni ziko kwenye chromosomes. Seti ya diploidi ya kromosomu inaitwa karyotype. Kuna jozi 23 (46) za kromosomu katika karyotype ya kike na kiume. Jozi 22 za chromosomes ni sawa, zinaitwa autosomes. Jozi ya 23 ya chromosomes ni chromosomes za ngono. Katika karyotype ya kike, chromosomes ya jinsia moja - XX. Katika mwili wa kiume, chromosomes ya ngono ni XY. Kromosomu Y ni ndogo na ina jeni chache. Ngono hurithiwa kama sifa ya Mendelian. Mchanganyiko wa chromosomes za ngono katika zygote huamua jinsia ya viumbe vya baadaye. Wakati wa kukomaa kwa seli za vijidudu, kama matokeo ya meiosis, gametes hupokea seti ya haploid ya chromosomes. Kila yai lina autosomes 22 + kromosomu X. Kiumbe kinachozalisha gameti ambazo ni sawa kwenye kromosomu ya ngono huitwa homogametic.

Spermatozoa huzalisha aina mbili za gametes: nusu ina autosomes 22 + chromosome ya ngono ya X, na nusu ina autosomes 22 + chromosome ya Y-ngono. Kiumbe kinachozalisha gametes tofauti huitwa heterogametic. Jinsia ya mtoto ambaye hajazaliwa imedhamiriwa wakati wa mbolea na inategemea ni manii gani itarutubisha yai hili. Ikiwa yai linarutubishwa na manii yenye kromosomu ya X, kiumbe cha kike hukua, ikiwa kromosomu Y - kiume. Kinadharia, uwezekano wa kupata mvulana na msichana ni 1:1 au 50%:50%. Hata hivyo, wavulana zaidi wanazaliwa, lakini kwa sababu mwili wa kiume ina kromosomu X moja tu, na jeni zote (kubwa na recessive) zinaonyesha athari zao, basi mwili wa kiume ni chini ya faida.

Ufafanuzi huu wa ngono ni wa kawaida kwa wanadamu na mamalia.

Baadhi ya wadudu (panzi, mende) hawana kromosomu Y. Wanaume wana kromosomu ya X na wanawake wana XX mbili. Katika nyuki, wanawake wana seti ya 2n ya chromosomes (chromosomes 32), na wanaume wana chromosomes n (16). Wanawake hukua kutoka kwa mayai yaliyorutubishwa, na wanaume kutoka kwa yale ambayo hayajarutubishwa. Katika ndege na vipepeo, wanawake ni wa jinsia tofauti na wana kromosomu za ngono za ZW, wakati wanaume ni wa jinsia moja na wana kromosomu za ngono za ZZ.

Katika viumbe vingine, ngono inategemea mambo ya mazingira. Kwa mfano, katika bonnelia ya minyoo ya baharini, mabuu hawana jinsia. Ikiwa mabuu huanguka kwenye lobe ya mdomo ya kike, wanaume wa microscopic huendeleza kutoka kwake, na kinyume chake, wanawake huunda kutoka kwa larva ikiwa haijawasiliana na mwanamke.

Katika wanawake, katika seli za somatic, pamoja na autosomes, kuna chromosomes mbili za XX za ngono. Mmoja wao amefunuliwa, akitengeneza uvimbe wa chromatin, unaoonekana katika nuclei za interphase wakati wa kutibiwa na dyes. Hii ni X-chromatin au Barr mwili. Kromosomu hii imejikunja na haifanyi kazi. Chromosome ya pili inabaki hai. Seli za kiume na za kike kila moja ina kromosomu ya X inayofanya kazi.

Mwili wa Barr katika seli za wanaume haujagunduliwa. Ikiwa wakati wa meiosis hakuna tofauti ya chromosomes, basi chromosomes mbili za XX zitaanguka kwenye yai moja. Wakati yai kama hilo linaporutubishwa na manii, zygote itakuwa na idadi kubwa ya chromosomes. Seli zilizo na zaidi ya kromosomu X mbili zina miili ya Barr zaidi kwa sababu ni kromosomu moja tu ya X inayofanya kazi kwa wakati mmoja.

Kwa mfano, XXX (trisomia kwenye kromosomu ya X) ni msichana kulingana na phenotype. Ana miili miwili ya Barr kwenye viini vya seli za somatic (dalili katika swali la 27).

XXY - ugonjwa wa Klinefelter - phenotype ni mvulana. Ana mwili wa Barr (dalili katika swali la 27).

XO - monosomy kwenye chromosome ya X - ugonjwa wa Shereshevsky-Turner. Huyu ni msichana, mwili wa Barr haupo (dalili katika swali la 27).

YO -- haifanyiki.

Sifa ambazo jeni ziko kwenye kromosomu za ngono hurithiwa kwa njia inayohusishwa na ngono. Urithi wa sifa ambazo jeni ziko kwenye kromosomu X na Y huitwa urithi unaohusishwa na ngono. Usambazaji wa jeni katika watoto unapaswa kuendana na usambazaji wa chromosomes ya ngono katika meiosis na mchanganyiko wao wakati wa mbolea.

Kromosomu ya Y ina jeni zinazoamua ukuaji wa jinsia ya kiume, ambayo ni muhimu kwa utofautishaji wa majaribio. Hakuna jeni kama hizo kwenye kromosomu ya X, lakini kuna jeni zingine nyingi. Kromosomu Y ni ndogo sana na haina jeni nyingi zinazopatikana kwenye kromosomu ya X.

Katika jinsia ya heterogametic (kiume), jeni nyingi ziko kwenye chromosome ya X ziko katika hali ya hemizygous, i.e. usiwe na jozi ya mzio. Katika viumbe vya kiume, jeni yoyote ya recessive iko katika moja ya mikoa isiyo ya homologous ya X-chromosome inajidhihirisha katika phenotype.

Kromosomu ya Y ina idadi ya jeni zinazofanana na jeni za kromosomu ya X, kwa mfano, jeni za diathesis ya hemorrhagic, upofu wa rangi ya jumla, nk.

Kwa wanadamu, sifa za kurudi nyuma zinazohusiana na ngono zinajulikana, kama vile hemophilia, upofu wa rangi, dystrophy ya misuli, nk.

Wanawake wana chromosomes mbili za XX. Sifa ya kujirudia huonekana ikiwa jeni zinazohusika nayo ziko kwenye kromosomu mbili za X. Ikiwa kiumbe ni heterozygous kwa jeni hizi, basi sifa haitaonekana. Mwili wa kiume una kromosomu moja ya X. Ikiwa ina jeni H au h, basi jeni hizi hakika zitaonyesha athari zao, kwa sababu chromosome ya Y haina kubeba jeni hizi.

Mwanamke anaweza kuwa homozygous au heterozygous kwa jeni ziko kwenye kromosomu ya X, lakini jeni za kurudi nyuma huonekana tu katika hali ya homozygous.

Ikiwa jeni ziko kwenye Y-chromosome (urithi wa Holandric), basi sifa zinazosababisha hupitishwa kutoka kwa baba hadi kwa mwana. Kwa mfano, unywele wa masikio hurithiwa kwa njia hii. Kromosomu Y katika binadamu hudhibiti upambanuzi wa korodani. Wanaume wana kromosomu moja ya X. Jeni zote ndani yake, pamoja na zile za kupindukia, zinaonekana kwenye phenotype. Hii ni moja ya sababu za kuongezeka kwa vifo vya wanaume ikilinganishwa na wanawake.

Ishara, udhihirisho wake ambao ni tofauti katika wawakilishi wa jinsia tofauti, au ishara hizi zinazoonyeshwa kwa jinsia moja, huitwa ngono-mdogo.

Ishara hizi zinaweza kuamua na jeni ziko katika autosomes na chromosomes ya ngono, lakini uwezekano wa maendeleo yao inategemea jinsia ya viumbe. Kwa mfano, sauti za baritone na bass ni kawaida tu kwa wanaume.

Udhihirisho wa sifa za ukomo wa kijinsia unahusishwa na utambuzi wa genotype katika mazingira ya viumbe vyote. Jeni zinazohusika na ukuzaji wa sifa za sekondari za kijinsia kawaida hufanya kazi tu katika moja ya jinsia, wakati kwa nyingine zipo, lakini "kimya". Shughuli ya kazi ya idadi ya jeni huamua shughuli za homoni za mwili. Kwa mfano, ng'ombe wana jeni zinazodhibiti uzalishaji wa maziwa na sifa zake za ubora (maudhui ya mafuta, maudhui ya protini, nk), lakini katika ng'ombe ni "kimya" na hufanya kazi tu kwa ng'ombe. Uwezo unaowezekana wa ng'ombe kuzaa watoto wenye maziwa mengi hufanya kuwa mzalishaji wa thamani wa kundi la maziwa.

Jeni ambazo kiwango cha udhihirisho kinatambuliwa na kiwango cha homoni za ngono huitwa jeni zinazotegemea ngono. Jeni hizi zinaweza kupatikana sio tu kwenye chromosomes za ngono, lakini pia kwenye autosomes yoyote.

Kwa mfano, jeni ambalo huamua upara wa muundo wa kiume huwekwa ndani ya autosome, na udhihirisho wake unategemea homoni za ngono za kiume. Jeni hii ni kubwa kwa wanaume na inazidi kwa wanawake. Ikiwa wanawake wana jeni hili katika hali ya heterozygous, basi sifa haionekani. Hata katika hali ya homozygous, sifa hii haipatikani sana kwa wanawake kuliko wanaume.