Правда ли, что все сперматозоиды разные? То есть, несут хромосому, содержащую уникальный геном? В чем заключается эта уникальность? Какие признаки инвариантны? Почему цвет глаз, а не количество ног? Что отвечает за комбинации генов — как происходит распределение?

GD Star Rating
loading...

35 Responses to Правда ли, что все сперматозоиды разные?

  1. Tetsab:

    Смотри. У человека 46 хромосом (23 пары) в обычных, они же соматические, клетках. Это все клетки, кроме половых. В яйцеклетках и сперматозоидах половинный набор хромосом — 23 штуки, по одной из каждой пары. При объединении яйцеклетки и сперматозоида восстанавливается нормальный набор 46 хромосом, если не случается никаких катастроф.
    Т.е. у каждого человека есть 23 хромосомы от мамы и 23 от папы. Какие именно хромосомы из каждой пары попадут в каждый сперматозоид — заранее неизвестно. Собственно, в этом смысл полового размножения — комбинаторика генетического материала, передающегося от родителей потомству. И поэтому же геном каждого отдельного человека уникален.

    Какие признаки инвариантны — ты и сам видишь. У всех людей 2 руки, 2 ноги и так далее. Исключения (уродства) бывают, при этом в зависимости от тяжести уродства такие дети могут родиться, а могут и погибнуть на каких–то стадиях еще внутриутробного развития. Т.е. то, что мы не видим двухголовых людей, еще не значит, что такие отклонения в принципе невозможны. Другое дело, что природа мудра и обычно не позволяет в таких случаях развиваться дальше.

    Цвет глаз, как и многие другие признаки, не относится к витальным (жизненно важным) показателям, поэтому тут возможны варианты. В частности, сам цвет глаз определяется не только родителями, но и бабушкой с дедушкой. Если интересен конкретный механизм, могу расписать, а пока остановлюсь, и так простыня получилась.

  2. Xera:

    несут хромосому, содержащую уникальный геном
    для начала неплохо бы прочитать учебник биологии за 7 класс. или хотя бы пару статей в википедии по этим словам. и только потом сформулировать вопрос, менее расплывчатый и общий.

  3. Lleseid:

    Насчет хромосомы, несущей уникальный геном, ты конечно загнул — геном суть суммарная ДНК гаплоидного набора хромосом и каждого из внехромосомных генетических элементов (ДНК в митохондриях и пластидах, если последние имеются, что свойственно растениям), которые содержатся в отдельной клетке зародышевой линии многоклеточного организма.

    Но не суть.

    Малая правда в утверждении об «уникальности» сперматозоидов есть — при их формировании из первичных половых клеток происходит мейоз — редукционное деление, при котором диплоидный предшественник (с 46 хромосомами, двойным набором) делится двумя последовательными делениями с образованием 4х гаплоидных (23 хромосомы) клеток, из которых затем образуются собственно сперматозоиды. Так вот, в процессе мейоза на одной из стадий первого деления происходит так называемых кроссинговер — обмен схожими (в смысле расположения в хромосоме) участками между гомологичными (парными, в совокупности обеспечивающими как раз диплоидность набора) хромосомами. Эти участки по количеству и длине варьируют, в них находятся аллельные варианты генов (различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом), и в итоге за счет кроссинговера достигается комбинативное различие в наборах аллелей, характерных для каждого сперматозоида. Но тем не менее, все эти аллели в норме характерны для организма родителя, качественного изменения не происходит — кроме возможных мутаций.

  4. TMGb:

    угу, аллельные гены — это ответ на мой вопрос, спасибо)

  5. Yksiu:

    На вкус и цвет все сперматозоиды разные

  6. Karmulop:

    фигассе малая правда.
    Как раз за счет случайного расхождения хромосом и кроссинговера достигается абсолютное разнообразие сперматозоидов, пары одинаковых сперматозоидов нет.

  7. Tetsab:

    Ты молодец. Я–то побоялась перегрузить человека спец. терминами и вообще деталями и попыталась объяснить в общих чертах 🙂 А уж про доминантные и рецессивные аллели вообще не заикалась.

  8. Tetsab:

    Только, наверное, аллели генов?

  9. Karmulop:

    откуда в сперматозоиде рецессивные и доминантные аллели?

  10. Karmulop:

    как это мелочно, это как раз самое лучше!

  11. Lleseid:

    не придирайтесь, пожалуйста, это мелочно. Аллель суть вариант одного гена, и в гамете содержится именно аллель, который может быть рецессивен или доминантен по отношению к другим аллелям.

  12. Tetsab:

    Вообще–то в моей фразе аллели относились уже не к сперматозоидам, а к выражению таких признаков, как цвет глаз. И если уж придираться — от того, что аллель находится на хромосоме в гамете, она не перестает кодировать определенную информацию. Вспоминаем генетический анализ — как расписываются признаки по гаметам и потомству.

  13. Karmulop:

    конечно не перестает, но пока он на гамете всем сраный всё равно.
    Плюс в результате кроссинговера гамета может нести некоторое количество уникальных, впервые возникших, последовательностей.

  14. Lleseid:

    ага, кодирующих.

  15. Karmulop:

    редко, но может же. Кроссинговеру всё равно где проходить.

  16. Lleseid:

    это было бы очень глупо создать такую вероятность со стороны природы. При кроссинговере разрыв хромосом происходит в межгенных участках.

  17. Karmulop:

    а как отличить межгенный участок от внутренней части гена?

  18. Karmulop:

    //med.programx.ru/russlab_03_64_med…

    я могу ошибаться, но тем не менее.

    ДНК — это непрерывная последовательность нуклеотидов, и кроссинговер может происходить случайно в любом ее участке. Куча ничего не значащих, «молчащих» или как их там последовательностей помогает генам — значащим что–то кускам ДНК — сохраняться при кроссинговере. Но это лишь понижение вероятности, а не ее полное исчезновение.

    И я не вижу ничего глупого в этом. Предназначение кроссинговера — создание генетического разнообразия. Если смешать два куска одного гена — это ж не ген пятки и ген жопки смешиваются, это один и тот же белок с парой отличий. Вероятность того, что получится что–то значимое — значительно выше вероятности, что кроссиновер пройдет поперек гена.

  19. Lleseid:

    вообще да, могут перемешаться участки гомологичных генов.

    image

  20. Tetsab:

    Давайте только все же придерживаться цензурных выражений, да?

    Что же касается «кроссинговеру все равно, где проходить» — а Вы знаете про такую штуку, как «горячие точки рекомбинации», а также про то, что есть механизмы защиты от кроссинговера? Именно чтобы он не шел где попало.

    «Как отличить межгенный участок от внутренней части гена» — знаете, в большинстве генов есть фланкирующие участки, обозначающие его начало и конец. Существуют специфические модификации ДНК и гистонов, а также хроматина, отличающие межгенные промежутки от собственно генов. Это я еще не вдаюсь в то, что такое собственно ген. Вот Вы знаете?

  21. Tetsab:

    И вот кстати по поводу «одного белка с парой отличий» — Вы свято верите, что если переставить местами части кодирующей последовательности, то получившийся продукт будет обязательно функциональным? Если вообще произойдет считывание.

  22. Karmulop:

    где я сказал, что я во что–то свято верю? Я свято верю в то, что может получиться абсолютно что угодно, в этом весь смысл.

  23. Karmulop:

    черт! Мой план раскрыт!

  24. Karmulop:

    функциональная единица наледственности в живом организме? Или функциональная единица естественного отбора, если по Докинзу?
    Я понятия не имею, я реально спрашиваю. По Докинзу кстати вполне, гены защищаются против кроссинговера разнообразными способами.
    Можете назвать книгу на английском языке, в которой можно прочесть про соответствующие механизмы? У меня тут 15 ГБ книг, я найти сам не смогу 🙁

  25. Karmulop:

    я не говорил, что я в это свято верю, я написал, что вероятность получить что–то значимое выше, чем вероятность того, что сечение пройдет через конкретный ген.
    Свято верю я только в непогрешимость церкви.

  26. KcalBeoj:

    Распиши, пожалуйста, про цвет глаз. Или ссылку, где можно популярно почитать. Спасибо.

  27. Tetsab:

    На данный момент точного определения гена не существует 🙂 Потому как в процессе «материализации» гена, начиная с Моргана сотоварищи, выяснилось, что варианты «1 ген — 1 фермент», «1 ген — 1 полипептид», «1 ген — одна молекула РНК» не работают. Добавить сюда мозаичное строение генов эукариот и сложную систему регуляции их активности удаленными элементами (enhancers and silencers), плюс инсуляторы и трехмерная организация самого хроматина в ядре — в общем, как я понимаю, сейчас принято считать, что на уровне ДНК существует только последовательность нуклеотидов, а ген как таковой проявляется только в функциональном тесте на аллелизм.
    В прикладном смысле термин «ген» используется для обозначения нуклеотидной последовательности, кодирующей конкретный белок или РНК.

    Книгу, да еще и на английском, назвать не смогу, т.к. сама не занимаюсь механизмами кроссинговера и защиты от него. Думаю, что PubMed поможет.

  28. Tetsab:

    Смотри. Есть ген (пусть для простоты он будет один), отвечающий за цвет глаз, назовем его ген А. У него есть 2 альтернативные формы, или аллеля — доминантный (карий цвет), обозначим его «А», и рецессивный (серый цвет), обозначим его «а». Доминантный, если он присуттвует, «забивает» рецессивный.
    Идем дальше: пусть этот ген находится, например, на хромосоме 4 (не помню я, где он на самом деле, но это не принципиально). Этих хромосом у человека 2 — одна от мамы, другая от папы, и каждая имеет один вариант гена А. Соответственно, наличие 2–х доминантных аллелей (АА) или одного доминантного и одного рецессивного (Аа) — это карие глаза, и только когда вместе оказываются 2 рецессивных (аа), глаза будут серые.
    Родители передают детям тот или иной аллель с равной вероятностью, соответственно, цвет глаз ребенка будет определяться сочетанием аллелей, полученных от мамы и папы. Простая комбинаторика.

    Если у одного родителя глаза карие, то он с равной вероятностью может иметь генотип АА или Аа. Если у второго глаза серые, то он однозначно аа. У их детей глаза будут серыми или коричневыми с такой вероятностью:

    Родители АА и аа — все дети имеют карие глаза (генотип Аа)
    Родители Аа и аа — 50% детей с карими глазами (Аа), 50% с серыми (аа).

    Если у обоих глаза серые, то у детей тоже будут серые (если сосед не вмешается, понятное дело).
    А вот если у обоих родителей глаза коричневые, то у них все равно может появиться ребенок с серыми глазами! Это случится с вероятностью 25%, при условии, что оба родителя имеют генотип Аа — т.е. они оба имеют рецессивный аллель, полученный ими от своих родителей. В этой ситуации, кстати, муж иногда обвиняет жену в измене — дескать, если у них обоих глаза карие, то откуда они серые у ребенка? Изменила, ясен пень! А на самом деле все объясняется генетикой:

    Родители Аа и Аа — 75% детей с карими глазами (25% генотип АА и 50% генотип Аа) и 25% детей с серыми глазами (генотип аа).

  29. C-otsorp:

    получается что серо–глазые кончатся когда–нибудь? зачем это природе, это же не «витальные» признаки.

  30. Tetsab:

    Я тут недавно читала прогноз, что через 50 лет практически исчезнут натуральные блондины и блондинки с серыми глазами, даже из Скандинавии — в связи с тем, что представители южных и прочих арабских народов широко расселяются и все больше процент смешанных браков.

    Признак вроде бы впрямую не витальный, действительно. Человек — одно из немногих млекопитающих, у которых в пределах вида различается цвет глаз 🙂 Я так навскидку еще только кошек назову. У остальных, в том числе приматов, по–моему, глаза у всех представителей одного вида одинаковые.

  31. C-otsorp:

    круто, я так и знал что брюнеты рулят. тут вот этот пост вспонился — плотность населения растет, все мешается, как у дрозофилл, можно прогнозы делать, а то лет так много назад только теория была.

    размер 400x362, 11.52 kb

  32. C-otsorp:

    что значит «впрямую» не витальный? чем он опасен виду?

  33. Tetsab:

    prosto– Я не говорю, что он опасен. Имелось в виду, что на данный момент лично я не знаю данных, которые бы свидетельствовали о том, что цвет глаз связан с пониженной или повышенной жизнеспособностью, например. Я так понимаю, что цвет глаз у человека имеет значение чисто на визуально–селективном уровне, да и то… кому–то нравятся карие глаза, кому–то серые, а большинство вообще не за глаза выбирают свою половинку.

  34. KcalBeoj:

    Спасибо большое за подробный ликбез.

  35. Tetsab:

    На здоровье!

Добавить комментарий