Тема № 9: Биология и генетика пола

Пол – это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обуславливающих репродукцию. Пол, как и любой другой признак организма, наследственно детерминирован.

Признаки пола подразделяются на 2 группы: первичные и вторичные.

Первичные половые признаки представлены органами, принимающими непосредственное участие в процессах воспроизведения, т.е. в гаметогенезе и оплодотворении. Они формируются в период эмбриогенеза.

Вторичные половые признаки (особенности телосложения, тембр голоса, степень развития волосяного покрова и др.) не принимают непосредственного участия в репродукции, но способствуют встрече особей разного пола. Они зависят от первичных половых признаков, развиваются под воздействием половых гормонов и появляются у организмов в период полового созревания (у человека в 12-15 лет).

Определение пола: пол у большинства организмов, в том числе и у человека, определяется генетически в момент оплодотворения. Важнейшая роль в генетическом определении пола и в поддержании равного соотношения полов принадлежит хромосомам. В зависимости от числа и состава половых хромосом выделяют три основных типа хромосомного определения пола:

1. Тип ХY (тип дрозофилы или человека). Это наиболее распространённый тип определения пола в природе, встречается у млекопитающих и рыб, ряда насекомых, а также у двудомных растений. При данном типе определения пола женский пол является гомогометным (все яйцеклетки несут Х хромосому), мужской – гетерогаметным (образуется два типа сперматозоидов, один из них содержит Х хромосому, другой - Y). Таким образом, пол будущего организма зависит от отца, при передаче от него Y-хромосомы рождается организм мужского пола, а при получении Х- хромосомы – женский. При патологии нерасхождения половых хромосом в гаметогенезе решающим фактором в определении пола у человека является наличие Y-хромосомы или её фрагмента. В таких случаях при любом числе Х-хромосом будет формироваться мужской пол. В случае отсутствия Y-хромосомы или её фрагмента будет формироваться женский пол.

2. Тип ХО (тип водяного клопа). При этом типе женский пол гомогометный (все яйцеклетки несут Х хромосому), мужской гетерогаметный (образуется два типа сперматозоидов, один из них содержит Х хромосому, другой не содержит половых хромосом). В этом случае мужской пол формируется при наличии только одной Х- хромосомы, а женский – при 2 Х-хромосомах. Этот тип характерен для большинства насекомых.

3. Тип ZW. Женский пол гетерогаметный (половина яйцеклеток несёт Z-хромосому, другая W-хромосому), мужской пол гомогаметный (все сперматозоиды содержат Z-хромосому). Встречается у птиц, некоторых видов рыб, земноводных, бабочек.

Образование гамет обоих видов в одном организме, имеющем и мужскую и женскую половые железы, называют истинным гермафродитизмом. Он характерен в основном для видов, ведущих паразитический образ жизни, например плоских червей. Истинный гермафродитизм может наблюдаться и у человека – как результат нарушений в процессе эмбриогенеза. Значительно чаще наблюдается ложный гермафродитизм: сочетание в одной особи наружных половых органов и вторичных половых признаков обоих полов при наличии половых желёз только одного типа – мужского или женского.

Соотношение полов у человека. Различают первичное соотношение полов, точнее соотношение эмбрионов, и вторичное – соотношение мальчиков и девочек среди новорожденных. Оказалось, что первичное соотношение полов асимметрично: эмбрионов мужского пола в 1,5 раза больше, чем эмбрионов женского пола.

Почему на момент зачатия У-сперматозоиды имеют большие преимущества перед Х - сперматозойдами? Чем вызвано уменьшение этого соотношения в период между зачатием и рождением?

Мальчиков на момент зачатия значительно больше, так как Х-сперматозоиды значительно тяжелее, чем У-сперматозоиды (Х-хромосома значительно больше по размерам и относится к группе крупных хромосом, а У-хромосома – самая малая в кариотипе), в связи с чем У-сперматозоид, имея меньшую массу, имеет большую скорость передвижения и скорее достигнет цели, чем Х-сперматозоид.

Низкая жизнеспособность мужских эмбрионов и в последующем – особей мужского пола объясняется другой гипотезой, связанной с уровнем метаболических процессов в организме, формирующем быстрый тип старения (короткожительство) и медленный тип старения (долгожительство). Мужской пол физически сильнее женского, но генетически слабее, что связано, возможно, с разной биологической значимостью полов. Считают (статистические исследования ВОЗ в 10 странах Западной Европы), что тип старения связан с Х-хромосомами: долгожительство – доминантно, а короткожительство – рецессивно. У мужчин только одна Х-хромосома, значит, если она может обеспечивать альтернативно с равной вероятностью доминантность и рецессивность, то генетическая вероятность долгожительства – 0,5 и короткожительства – 0,5. У женщин пара Х-хромосом, здесь вступают в силу законы Менделя, значит, соотношение в популяции доминантных и рецессивных фенотипов будет 3:1, то есть среди женщин вероятность встречаемости долгожителей – 0,75 и короткожителей – 0,25.

Дифференцировка пола у человека в процессе развития.

Процесс дифференцировки признаков пола у человека связан с периодом эмбрионального развития. Формирование закладок половых желез, внутренних и наружных половых органов происходит до 4 недели эмбриогенеза. На начальном этапе оно обеспечивается одной Х- хромосомой, поэтому идет одинаково у эмбрионов с хромосомными наборами 46,ХХ и 46,ХУ.

Первичная половая гонада бисексуальна (обладает потенциями развития и мужского и женского пола) и состоит из одинаковых зачатков независимо от пола будущего организма. Основная дифференциация закладок в половые железы и половые органы у эмбриона и плода происходит с 4-й по 12-ю недели внутриутробного развития и на этом этапе полностью зависит от второй половой хромосомы. Присутствие второй Х- хромосомы стимулирует развитие закладки первичной гонады в яичники и всей половой системы по женскому типу. У- хромосома стимулирует развитие семенников и соответствующих наружных половых органов.

При наличии одной Х- хромосомы и отсутствии второй половой хромосомы (45,ХО) гонады не дифференцируются, на их месте у родившегося организма находятся соединительнотканные тяжи, внутренние и наружные половые органы сохраняют женский тип, но остаются недоразвитыми.

Наличие из половых хромосом только одной У- хромосомы (45,У) не совместимо с развитием организма и приводит к гибели эмбриона и спонтанному прерыванию беременности.

Формирование пола у человека. В формировании пола у человека помимо морфо-физиологических детерминант, определяемых генотипом, огромное значение имеют и социально-психологические детерминанты. В настоящее время принято различать следующие уровни половой дифференцировки:

1. Хромосомное определение пола – 46, XX или 46, XY.

2. Определение пола на уровне гонад (яичники, или семенники).

3. Фенотипическое определение пола (мужчина или женщина, формирование вторичных половых признаков).

Нарушения формирования пола возможны на любом их этих уровней. При этом становление мужского пола по сравнению с женским является значительно более сложным и длительным процессом. В связи с этим Джост писал: «Становление мужского организма – это длительное, нелегкое и рискованное предприятие, своего рода борьба против имманентного стремления к женственности».

Вопросы для самоконтроля:1. Дайте определение пола.

2. На какие 2 группы делятся половые признаки, охарактеризуйте эти группы.

3. Вспомните, какой тип определения пола наблюдается у человека и охарактеризуйте данный тип.

4. Перечислите уровни половой дифференцировки у человека.

5. Объясните разницу между истинным и ложным гермафродитизмом.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: