Нарушения в развитии пола. Интерсексуальность, фримартинизм. Причины, значение.

В процессе онтогенеза происходит дифференциация пола – формирование первичных и вторичных половых признаков, которые приводят к возникновению полового диморфизма (пропорции телосложения, масса, окраска шерсти, перьев, наличие или отсутствие вымени, различия в строении половых органов и т. д.). Так самцы всех видов с.-х. животных крупнее самок, имеют более мужественный вид, массивную голову и т. д. У самок лучше развита задняя часть туловища, выражены органы, связанные с деторождением и выкармливанием плода.

Интерсексуальность. У домашних животных существуют разные формы интерсексуальности, которые объединяются под названием гермафродитизм. Образование гермафродитов – особей, имеющих половые органы противоположных полов, рассматривается как результат нарушения мейоза в период развития бластоцисты.

Фримартинизм– особая форма интерсексуальности, наблюдаемая у крупного рогатого скота. Рождаются бесплодные телки-фримартины в двойне с бычком. У них часто обнаруживают мужской тип экстерьера, недоразвитие матки и др. Существуют разные теории возникновения этой аномалии.

Так у телок-фримартинов был обнаружен химеризм по эритроцитарным антигенам и по половым хромосомам. Химеризм по половым хромосомам наблюдается и у быков разнополых двоен. Эти животные часто имеют нарушения воспроизводительной функции – от снижения количества спермиев в эякуляте и пониженной оплодотворяющей способности до полного бесплодия. Химеризм по половым хромосомам наблюдается не только в двойнях, но и в отелах коров с большим числом телят разного пола. Химеризм по половым хромосомам обнаружен также у коз, овец, свиней, норок. У некоторых пород коз (зааненская) интерсексуальность встречается довольно часто – в 6,5-8,4%. Этот признак связан с комолостью животных. По данным Г.К Исаковой и Д.К. Беляева, химеризм наиболее часто регистрировали у норок, гомозиготных или гетерозиготных по генам алеутской окраски.

Наследование признаков, сцепленных с полом.Явление сцепленного наследования с полом было впервые открыто Т. Морганом в опытах на дрозофилах. Признаки, наследуемые через половые (Х и У) хромосомы, получили название сцепленных с полом. Признаки, наследуемые через У-хромосому, проявляются только у лиц мужского пола, а наследуемые через Х-хромосому могут проявляться как у одного, так и у другого пола. Поскольку у особей мужского пола одна Х-хромосома, то все локализованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе.

Особь женского пола может быть как гомо- так и гетерозиготной по генам, локализованным в Х-хромосоме, и рецессивные гены у нее проявляются только в гомозиготном состоянии. У человека некоторые патологические состояния наследуются сцеплено. К ним относится гемофилия – медленная свертываемость крови. Ген, контролирующий свертываемость крови, и его аллель – ген гемофилии (h) находится в Х-хромосоме.

Проблема регулирования пола и признаки ограниченные полом.Регулирование пола имеет важное практическое значение. Так, в яичном птицеводстве желательно получать больше курочек, а в мясном птицеводстве – петушков. У тутового шелкопряда самцы дают на 25 – 30 % больше шелка, чем самки, поэтому их преимущество очевидно. В мясном скотоводстве желательно получать больше бычков и т.д. Существуют некоторые методы регулирования пола. Изменение рН среды женских половых путей самки. Разделение спермы на две фракции путем электрофореза (спермии с разными половыми хромосомами отойдут к разным полюсам). Этот опыт впервые проведен на кроликах в 1943 году В.Н.Шредером. Действие высоких температур и рентгеновских лучей на тутовом шелкопряде приводило к партеногенетическому размножению шелкопряда, при котором можно получать только самцов (андрогенез) или только самок (гиногенез). На соотношение полов оказывает влияние возраст спариваемых особей.

Таким образом, установлено, что на соотношение полов влияют разнообразные факторы: возрастной подбор родительских пар, качество половых клеток самцов и самок, физиологическое состояние родителей, уровень их основного обмена и характер рациона. Но эта проблема до конца не изучена, и требует тщательной разработки.

От признаков, сцепленных с полом, следует отличать признаки, ограниченные полом, которые развиваются только у особи одного пола, например молочная продуктивность коров, яйценоскость кур и т.д. Гены подобных признаков могут быть локализованы в любой паре хромосом, самцы и самки в одинаковой мере передают их как дочерям, так и сыновьям.

В практике животноводства ограниченные полом признаки могут подвергаться селекции как по линии отцов, так и через самок.

Занятие 1.Генетика пола, типы предопределения, нарушения в развитии пола.

Литература: 1 (стр. 60-76)

Вид занятия: лабораторное.

Время проведения:2 часа.

Место проведения – учебный класс.

Цель занятия:Изучить хромосомный механизм определения пола. Ознакомиться с явлениями фримартинизма, гермафродитизма и псевдогермафродитизма, проблемой регуляции пола. Научиться решать задачи по использованию признаков сцепленных с полом, по профилактике сцепленных с полом болезней.

Материальное обеспечение: схемы, таблицы, сборник задач, индивидуальные задания.

Содержание и методика проведения занятия

Задание 1. Нарисуйте схему наследования пола с указанием половых хромосом.

Млекопитающие Рх

Гаметы

F

Птицы Р х

Гаметы

F

Выводы:

Задание 2. Нарисуйте схему скрещивания при условии, что гомогаметный пол имеет доминантный признак, а гетерогаметный пол – рецессивный.

Ген Признак

Задание 3. Нарисуйте схему скрещивания при условии, что гомогаметный пол имеет рецессивный признак, а гетерогаметный – доминантный.

Ген Признак

Выводы:

Задание 4. Нарисуйте схему скрещивания при наличии у гомогаметного пола в одной Х-хромосоме летального гена.

Ген Признак

Выводы:

Задание 5. Дайте характеристику фенотипического проявления пола мух дрозофил в зависимости от соотношения набора половых хромосом и аутосом.

Набор хромосом

Фенотипическое проявление пола

Отношение числа Х-хромосом к числу наборов аутосом

Выводы:

Контрольные вопросы (20 минут).

1. Пол организма и его предопределение.

2. Типы хромосомного определения пола. Понятие «гомогаметный» и «гетерогаметный» пол. Балансовая теория пола.

3. Нарушения формирования пола (на примере фримартинизма у

крупного рогатого скота).

4. Фримартинизм, гермафродитизм, гинандроморфизм.

5. Наследование признаков сцепленных с полом.

6. Перспективы искусственного регулирования пола.

Подведение итогов 10 мин.