Question

Чёрная окраска шерсти у кошек доминирует над рыжей, гетерозиготные кошки обладают черепаховой окраской — чёрные пятна чередуются с рыжими. Гены, контролирующие цвет шерсти, расположены в Х-хромосоме. Теоретически котов (самцов), с черепаховой окраской не должно быть, однако иногда они рождаются. Как можно объяснить это явление? Проявлением какой формы изменчивости можно считать факт появление кота с черепаховой окраской?

Answer 1

Черепаховая окраска обусловлена одновременным наличием в генотипе двух разных аллелей – доминантной (например, А – черная шерсть) и рецессивной (а – рыжая шерсть). В норме кошки (т.е. самки) имеют две X-хромосомы, а коты – лишь одну (набор половых хромосом – XY). Поэтому кошки могут быть черными (ХАХА), рыжими (ХаХа) или черепаховыми (ХАХа), а коты – только черными (XAY) или рыжими (XaY).

Однако иногда из-за нерасхождения половых хромосом в мейозе (при образовании гамет у одного из родителей) рождаются котята мужского пола с набором половых хромосом XXY. Такие коты могут иметь черепаховую окраску (XAXaY). Однако у большинства котов, имеющих набор половых хромосом XXY, в связи с наличием лишней Х-хромосомы нарушен процесс сперматогенеза, и они являются бесплодными (стерильными).

Answer 2

Факт появления кота с черепаховой окраской можно объяснить с помощью особенностей наследования генов, контролирующих цвет шерсти у кошек, и специфических особенностей Х-хромосомы.

У кошек есть два типа хромосом: X и Y. Самки имеют две Х-хромосомы (XX), а самцы имеют одну Х-хромосому и одну Y-хромосому (XY). Ген, ответственный за чёрную окраску шерсти, находится на Х-хромосоме. Таким образом, кошки с черной окраской имеют ген для черного цвета (B) на одной или обеих своих Х-хромосомах.

Ген для рыжей окраски шерсти (O) доминирует над геном для черного цвета (B). Поэтому кошки с генами для черного цвета (B) и рыжего цвета (O) будут иметь черепаховую окраску (B/O) – рыжие и черные пятна чередуются.

Самцы имеют только одну Х-хромосому, поэтому теоретически не могут быть черепаховой окраски, так как у них нет второй Х-хромосомы с альтернативным геном. Однако иногда все же рождаются самцы с черепаховой окраской.

Это объясняется особенностью генетики X-хромосомы у кошек. В некоторых редких случаях происходит аберрация в процессе деления клеток в развитии эмбриона. Например, иногда может произойти нондисъюнкция – ошибочное расхождение хромосом во время мейоза, когда образуются гаметы (сперматозоиды или яйцеклетки). В результате этой ошибки в гаметах может оказаться две X-хромосомы или две Y-хромосомы, вместо обычной комбинации XY у самцов и XX у самок.

Если сперматозоид с двумя X-хромосомами оплодотворяет яйцеклетку с обычной X-хромосомой, получившийся эмбрион будет иметь три X-хромосомы (XXX). Такое состояние называется трисомией X-хромосомы. Этот эмбрион будет женского пола и будет обладать черепаховой окраской (B/O) благодаря комбинации генов на трёх X-хромосомах.

Это редкое явление, и кошки с трисомией X-хромосомы обычно стерильны. Но они все равно могут иметь черепаховую окраску благодаря этой генетической особенности. Это пример проявления формы изменчивости, связанной с хромосомами и генами, влияющими на цвет шерсти у кошек.