9–11 классы: тест «Хромосомное определение пола» с ответами и понятными объяснениями

Хромосомное определение пола — это не одна универсальная схема для всей природы. У человека и многих млекопитающих используют модель XX/XY, у птиц — ZZ/ZW, у некоторых насекомых встречается XX/X0. Поэтому в каждой задаче сначала нужно выяснить систему, а уже потом считать гаметы и вероятности.

Содержание статьи4 раздела

Мини-кейсы перед тестом

Кейс A. У вида самки XX, самцы XY. Яйцеклетки несут только X, сперматозоиды — X или Y.
Кейс B. У вида самцы ZZ, самки ZW. Сперматозоиды несут Z, яйцеклетки — Z или W.
Кейс C. У насекомого самки XX, самцы X0. Символ 0 означает отсутствие второй половой хромосомы.
Кейс D. У другого вида пол зависит от температуры развития. Это пример того, что хромосомная система не единственный биологический механизм.
мейоз→гаметы с разными половыми хромосомами→оплодотворение→хромосомное сочетание зиготы→дальнейшая половая дифференцировка

21 задание: системы, гаметы и выводы

1. Что называют половыми хромосомами?

2. Какой типичный набор половых хромосом используют в школьной модели человека для женского и мужского пола соответственно?

3. Какой пол является гетерогаметным в типичной человеческой системе XX/XY?

4. В системе ZZ/ZW у птиц какой пол обычно гетерогаметный?

5. Кейс A: яйцеклетка несёт X, сперматозоид — Y. Какой набор половых хромосом получит зигота?

6. Кейс B: у птицы яйцеклетка несёт W, сперматозоид — Z. Какое сочетание получится?

7. Почему вероятность XX и XY при большом числе рождений в простой модели близка к 1:1?

8. Что означает термин «гомогаметный пол»?

9. Какой вывод из кейсов A и B корректен?

10. В системе XX/X0 что означает символ 0?

11. Почему нельзя утверждать, что пол у всех организмов определяется только хромосомами?

12. Какую роль обычно связывают с функциональной областью SRY на Y-хромосоме у человека и многих млекопитающих?

13. Почему выражение «Y-хромосома содержит только гены пола» неверно?

14. Кейс A: какой родитель в типичной системе XX/XY определяет, будет ли зигота XX или XY по хромосомному сочетанию?

15. Кейс B: кто определяет сочетание ZZ или ZW у птиц в типичной модели?

16. Какой процесс непосредственно создаёт гаметы, различающиеся по половым хромосомам?

17. Почему хромосомное определение пола связано с вероятностью, а не с «очередованием» полов у детей?

18. У вида самцы ZZ, самки ZW. Какие гаметы по половым хромосомам образует самец?

19. У вида самки XX, самцы X0. Какие типы гамет по половым хромосомам может образовать самец?

20. Какой способ записи полезнее всего перед решением задачи на хромосомное определение пола?

21. Какой итоговый вывод наиболее точен?

Выберите ответы и нажмите кнопку проверки.

Разбор по группам ошибок

1–4, 8–10 → термины: половые хромосомы, гомо- и гетерогаметность.
5–7, 14–19 → расчёт типов гамет и сочетаний зиготы.
11–13 → границы школьной модели и роль генов половой дифференцировки.
20–21 → алгоритм решения и сравнение систем.

Открытые мини-кейсы

  1. Сравните, кто гетерогаметен в XX/XY и ZZ/ZW. Критерий: XY — обычно мужской, ZW — обычно женский.
  2. Объясните, почему три сына подряд не делают рождение следующего сына «менее вероятным» в простой модели. Критерий: независимость отдельных оплодотворений.
  3. Почему фраза «пол у всех животных задаёт Y-хромосома» неверна? Критерий: ZW, X0 и средовые системы.
Ключ и объяснения
  1. 1. D — Хромосомы, участвующие в определении пола
    Половые хромосомы участвуют в системах определения пола, но при этом несут множество генов, не сводимых к одной функции. Набор и роль таких хромосом различаются у разных организмов.
  2. 2. B — XX и XY
    Для человека и большинства млекопитающих базовая учебная схема — XX у женщин и XY у мужчин. Это модель типичных кариотипов; реальная биология полового развития включает также гены, гормоны и редкие варианты.
  3. 3. A — Мужской: сперматозоиды X или Y
    Гетерогаметный пол образует гаметы, различающиеся по половой хромосоме. В системе XX/XY типичный мужчина образует X- и Y-содержащие сперматозоиды, а яйцеклетки несут X.
  4. 4. C — Женский ZW
    У многих птиц самки ZW и образуют яйцеклетки с Z или W, тогда как самцы ZZ дают сперматозоиды с Z. Это противоположно человеческой схеме по тому, какой пол гетерогаметен.
  5. 5. D — XY
    Зигота получает по одной половой хромосоме от каждой гаметы. X от яйцеклетки и Y от сперматозоида дают сочетание XY.
  6. 6. A — ZW
    В системе ZZ/ZW сперматозоид самца несёт Z, а яйцеклетка самки может нести W. Их слияние даёт ZW, типичный набор самки у птиц.
  7. 7. A — Примерно равные доли X- и Y-сперматозоидов
    Мейоз у типичного XY-организма распределяет X и Y по разным сперматозоидам. При равных шансах участия этих сперматозоидов в оплодотворении ожидаемое соотношение близко к половине на половину.
  8. 8. D — Пол с одним типом гамет по половой хромосоме
    В системе XX/XY гомогаметным является XX-пол, потому что все нормальные яйцеклетки несут X. В системе ZZ/ZW гомогаметен ZZ-пол, образующий Z-содержащие гаметы.
  9. 9. B — Гетерогаметным может быть разный пол
    Системы половых хромосом эволюционно различаются. Поэтому важно не запоминать «гетерогаметный = мужской», а определять, какой пол образует два типа гамет по половым хромосомам.
  10. 10. B — Отсутствие второй половой хромосомы
    В записи X0 у организма есть одна X и нет второй половой хромосомы. Это не означает отсутствие остальных хромосом или генов.
  11. 11. A — У некоторых видов участвуют условия среды
    В природе существуют и хромосомные, и средовые, и более сложные смешанные механизмы определения пола. Поэтому XX/XY — важный пример, но не универсальный закон для всех видов.
  12. 12. C — Запуск пути развития семенников
    SRY кодирует регуляторный фактор, запускающий важный этап мужского пути половой дифференцировки. Он не является «единственным геном пола»: в дальнейшем участвует сеть других генов и гормональных сигналов.
  13. 13. B — Y содержит несколько десятков генов
    Y-хромосома меньше X, но содержит собственные гены. Сводить её содержание к одному переключателю пола слишком упрощённо.
  14. 14. A — Отец в человеческой модели
    Яйцеклетка обычно несёт X, а сперматозоид может нести X или Y. Поэтому именно тип сперматозоида определяет сочетание XX или XY в этой простой схеме.
  15. 15. C — Самка в системе ZZ/ZW
    Самец ZZ образует Z-содержащие сперматозоиды, а самка ZW — яйцеклетки Z или W. Поэтому вариант яйцеклетки определяет ZZ или ZW.
  16. 16. D — Мейоз
    Во время мейоза гомологичные половые хромосомы или их функциональные аналоги распределяются по гаплоидным клеткам. Именно поэтому гаметы гетерогаметного пола могут различаться по X/Y или Z/W.
  17. 17. B — Каждое оплодотворение — отдельное случайное событие
    Вероятность для каждого оплодотворения не «компенсирует» предыдущие исходы. Поэтому в небольшой семье последовательность может заметно отклоняться от ожидаемого соотношения 1:1.
  18. 18. D — Только Z
    Самец гомогаметен и имеет две Z-хромосомы. После мейоза его гаметы получают Z, тогда как два типа по половым хромосомам образует самка ZW.
  19. 19. A — С X или без половой хромосомы
    При расхождении единственной X часть гамет получает X, а часть — не получает половой хромосомы, что обозначают 0. Аутосомы при этом, конечно, присутствуют.
  20. 20. C — Записать наборы родителей и их гаметы
    Запись гаметы устраняет основную путаницу между системами. После неё видно, кто гетерогаметен и какие сочетания могут возникнуть при оплодотворении.
  21. 21. C — Системы половых хромосом различаются между видами
    Общий принцип — связь набора половых хромосом с развитием пола — реализуется разными системами. Биология также знает виды, где важны средовые сигналы или сочетание генетических и средовых факторов.
Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Telegram WhatsApp VK OK

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым