Черепаховая окраска кошек является следствием доминирования

Генетика черепахового и трехцветного окрасов у кошек

Генетика черепахового и трехцветного окрасов у кошек

[img src=»http://www.catgallery.ru/info/cats/calico-cat-genetics-1.jpg» title=»Генетика трехцветного окраса кошек»]Всем знакомы красивые двухцветные кошки, с разбросанными по телу черными и рыжими пятнами. По традиции, двухцветный рыже-черный кошачий окрас называется черепаховым. У трехцветок, которые в англоязычной традиции называются калико («ситцевые») этот яркий окрас сочетается еще и с белым. Кошатники, даже далекие от генетики, знают, что черепаховыми и калико бывают только кошки, у котов он встречается исключительно редко. Генетическое определение этих красивых окрасов довольно простое, но интересное. О нем мы сейчас и поговорим. Некоторые специальные термины я объясняю по ходу дела, а значение других можно посмотреть в Кратком словаре генетических терминов для кошек.

У кошек (как и у людей), пол определяется наличием специальных половых хромосом, Х и Y. Самки имеют две Х-хромосомы, а самцы – одну Х и одну Y (из-за этого Y-хромосому иногда называют «мужской»). Кратко генотип кошки по половым хромосомам записывается ХХ, а кота — ХY. Y-хромосома – маленького размера и несет мало генов. Гены, находящиеся на половых хромосомах, называются «сцепленными с полом», а остальные гены – аутосомными.

Ген рыжего (или «по-научному» красного) окраса О (от английского Orange — оранжевый) сцеплен с полом, то есть находится на Х-хромосоме. Этот ген существует в двух вариантах (аллелях). Один вариант – доминантный аллель О — определяет рыжий окрас.

Второй – рецессивный аллель о – черный. (На самом деле картина несколько сложнее. Рецессивный аллель о определяет не наличие черного окраса, а отсутствие рыжего. Ген В, определяющий черный окрас, находится на другой, не половой хромосоме – одной из аутосом. Ген О подавляет проявление гена В, а ген о, наоборот, позволяет гену В проявиться. Но для наших дальнейших рассуждений это неважно, поэтому будем считать, что ген о напрямую определяет черный окрас).

Поскольку, как мы помним, у кошек присутствуют две Х-хромосомы, возможные генотипы кошек по данному локусу: ОО, Оо и оо. А у котов возможны только два генотипа О и о, потому что в маленькой Y-хромосоме ген О (о) отсутствует.

[img src=»http://www.catgallery.ru/info/cats/male-cats-red-black-genetics.jpg» title=»Генетика красного и черного окрасов у котов»]Генотипы кошек: ОО, Оо и оо

Генотипы котов: О и о.

Таковы вкратце основы генетики красного окраса. Но при чем тут черепаховый? И почему черепаховыми бывают только кошки? Будем разбираться дальше.

Начнем с того, что попроще: с генетики окраса у котов. У них ситуация действительно очень простая. Поскольку у каждого кота только один аллель гена рыжего окраса, О или о, он и будет проявляться. Если кот имеет аллель О, то будет рыжим, а если аллель о – черным.

У кошек ситуация следующая. Гомозиготные кошки генотипа ОО – рыжие, а генотипа оо – черные. Это понятно. А вот что происходит с гетерозиготными кошками Оо? Вроде бы по законам генетики, они должны быть рыжими, поскольку аллель О доминантный и подавляет проявление аллеля о. Но в действительности гетерозиготные кошки генотипа Оо – черепахового окраса.

Всё дело в том, что в каждой клетке котенка-девочки во время эмбрионального развития работает только одна из двух имеющихся у нее Х-хромосом, а вторая инактивируется («выключается»). (Это явление открыла женщина-генетик Мэри Лайон, фамилия которой по-английски произносится как слово «лев» — еще одна большая кошка в нашей статье!) Инактивация происходит случайным образом: может быть «выключена» любая из двух Х-хромосом, присутствующих в клетке. Поскольку у гетерозиготных кошек одна хромосома несет аллель О, а другая – аллель о, в некоторых клетках «работает» О, а о инактивируется, зато в других «работает о, а О инактивируется. В первых клетках проявляется рыжий окрас, а во вторых – черный. Гетерозиготная кошка Оо оказывается «смесью» из этих двух типов клеток. Инактивация Х-хромосом происходит довольно рано в процессе внутриутробного развития, и последующие поколения клеток сохраняют именно ту инактивированную хромосому, которая была у клетки – их «предка». Другими словами, рыжее пятно на шерсти такой кошки происходит от единственной клетки, в которой активным остался аллель О, а черное – от клетки, в которой при инактивации активным оказался о. Это явление называется мозаичной экспрессией (проявлением) гена или мозаицизмом.

Значит, черепаховые кошки – это всегда гетерозиготы по гену рыжего цвета, кошки-мозаики, лоскутные кошки, у которых на шкурке то один ген включен, то другой!

[img src=»http://www.catgallery.ru/info/cats/female-cats-calico-genetics.jpg» title=»Генетика черепахового окраса у кошек»]

Что касается трехцветок (черепаховых с белым) — это черепаховые кошки, у которых в дополнение есть еще и аутосомный ген, определяющий белые пятна на теле. Именно этот ген и «добавляет» белого к черепаховому окрасу.

Источник

Кошки с черепаховым окрасом

Все кошки уникальны и красивы по-своему, но есть что-то особенное в черепаховых кошках. Их окраска, безусловно, привлекает внимание, а их репутация слегка дерзких питомцев печально известна многим владельцам. Если вы планируете завести кошку с черепаховым окрасом или просто хотите узнать больше об этих великолепных домашних животных, вот несколько интересных фактов о них.

Кошки с черепаховым окрасом – это не особая порода

Черепаховые кошки получили свое название из-за своей двухцветной шерсти, напоминающей красочный панцирь черепахи. Как и полосатая кошка, черепаховая кошка на самом деле не является породой. Термин «черепаховый» на самом деле относится к рисунку шерсти, который является результатом определенной генетической комбинации.

Узор сочетает в себе два цвета – и никогда не бывает белым – и обычно описывается как рыжевато-красный и черный. «Красные» пятна иногда могут быть кремовыми, оранжевыми, желтыми или золотыми, а «черные» – серыми, шоколадными или полосатыми.

Некоторые чистые породы, такие как мейн-куны, корниш-рексы и персидские кошки, могут иметь черепаховый рисунок.

Самый распространенный рисунок шерсти черепаховых кошек – мозаика с хаотично смешанными цветами. Если на ум приходит пушистый питомец с трехцветной шерстью (чаще всего белого, оранжевого и черного), вы на самом деле думаете о ситцевой кошке!

Цветовая палитра черепаховой кошки может быть «химерной», то есть иметь один цвет с одной стороны тела и другой цвет с другой стороны. Обычно это проявляется в виде наполовину черной и наполовину рыжей мордочки, но такая палитра может проявляться по всему телу в разных цветах.

Глаза черепаховых кошек могут иметь различные оттенки орехового, янтарного или зеленого цвета, но нет ни одного конкретного цвета, который ассоциировался бы с этими животными. Генетическая связь между цветом глаз и окрасом шерсти на самом деле минимальна, поэтому цветовая палитра шерсти вашей черепаховой кошки не определяет цвет ее глаз.

Черепаховые кошки обычно женского пола

Как ни странно, почти все кошки с черепаховым окрасом исключительно женского пола. Или … может, не так уж и странно. Оказывается, гены, определяющие цвет шерсти, также ответственны за определение пола. Так что все взаимосвязано!

Хотя черепаховые коты действительно существуют, они невероятно редки – только 1 из 3000 кошек с черепаховым узором имеют Y-хромосому! Это потому, что для получения фирменной черепаховой окраски у кошки должна быть мутация в двух Х-хромосомах. У самцов есть только одна Х-хромосома и одна Y-хромосома, в то время как самок две Х-хромосомы.

Таким образом, у черепаховых котов должна быть генетическая мутация, которая заставляла бы его экспрессировать две X-хромосомы в дополнение к Y-хромосоме. Этот очень редкий тип комбинации XXY у людей известен как «синдром Клайнфельтера», и, к сожалению, именно этот хромосомный дисбаланс приводит к бесплодию котов с черепаховым окрасом.

Существует много мифов о черепаховых кошках

В фольклоре кхмеров утверждается, что черепаховые кошки произошли от крови молодой богини, а древние кельты верили, что они приносят удачу. В Шотландии и Ирландии до сих пор считается, что черепаховые кошки приносят везение, особенно если они поселяются у вас дома. В США эта удача превратилась в особое прозвище таких питомцев: «денежные кошки».

В Японии считается, что кошки с черепаховым окрасом защищают корабли от сильных штормов и кораблекрушений, а дома от призраков. Согласно английским преданиям, бородавки можно вылечить, потерев их хвостом черепахового кота в мае. Некоторые верят, что если вам приснится черепаховая кошка, вам повезет в любви!

Их дерзкий характер также может быть мифом

Еще одна уникальная черта черепаховых кошек – их дерзкий и независимый характер, выходящий далеко за рамки типично наблюдаемой кошачьей нахальности, которая часто приписывается большинству домашних кошек. Многие владельцы кошек с черепаховым окрасом считают, что их питомцы гораздо более нервные, вспыльчивые и шумные по сравнению с другими кошками. Но так ли это на самом деле?

Черепаховые кошки зачастую шипят, кусаются, бьются, преследуют или царапаются при взаимодействии со своей семьей. Но при этом они «любят своих хозяев с ярой преданностью».

Исследования, проведенные в Калифорнийском университете в Дэвисе, подтверждают то, что и так знали владельцы черепаховых кошек: яркая шерсть придает их духу дополнительной пылкости. В ходе исследования была собрана информация о более 1200 кошках различных пород. Черно-белые, серые и белые, а также ситцевые и черепаховые кошки были более агрессивны по отношению к людям во время ветеринарных визитов и просто повседневных взаимодействий с людьми. Хотя это первое исследование по изучению взаимосвязи между окраской шерсти кошек и их поведением, стоит отметить, что его объем был ограничен, поскольку исследователи не наблюдали за животными напрямую и полагались на наблюдения, сделанные их владельцами.

Источник

Решение задач по теме «Наследование признаков, сцеплённых с полом, или может ли кот иметь «черепаховую окраску шерсти»»

Решение задач по генетике

«Наследование признаков, сцеплённых с полом»

(на примере наследования гена окраски шерсти у кошек)

ЕГЭ по биологии, линия 28

УМК любой, 11 класс

В линии 28 на ЕГЭ по биологии учащиеся должны решить задачу по генетике. В предлагаемом ресурсе рассматривается наследование окраски шерсти у кошек как пример наследования признака, сцеплённого с полом.

Цель: Дать учащимся рекомендации по выполнению задания линии 28 при подготовке к ЕГЭ.

Задачи: информировать учащихся о типах задач по генетике; познакомить с правилами решения задачи линии 28 на примере наследования гена окраски шерсти у кошек; мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ.

Ресурс состоит из теоретического обоснования темы, двух решённых задач и пяти задач для самостоятельной работы. Данный материал можно использовать при изучении данной темы в 10 классе, а также для подготовки к олимпиаде по биологии.

Теоретическое обоснование темы

«Наследование, сцеплённое с полом»

У мужских и женских организмов все пары хромосом, кроме одной, одинаковы и называются аутосомами. Хромосомы, которые имеют отношение к определению пола, называются половыми и обозначаются Х и Y. Если у организма обе половые Х-хромосомы, то такой организм гомогаметен, т.е. даёт одинаковые гаметы: Х и Х. Если у организма Х и Y половые хромосомы, то такой организм гетерогаметен, т.е. даёт гаметы Х и Y.

В половых хромосомах имеются гены, которые отвечают не только за пол организма, но и контролируют обычные признаки. Аллели могут быть только в Х-хромосоме, т.к. их две, они парные. Признаки, определяемые этими генами, наследуются сцеплено с полом. У человека наследуются сцеплено с полом по Х-хромосоме гены, отвечающие за развитие гемофилии (несвёртываемость крови) и дальтонизм (цветовая слепота).

Если же ген находится в Y-хромосоме, то он наследуется по линии пола, имеющего Y-хромосому. У человека по Y-хромосоме передаётся гипертрихоз (волосатые уши), развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Гены, находящиеся в Y-хромосоме человека, наследуются только от отца к сыну.

Ген, который находится в Х-хромосоме, гетерогаметного организма в одинарной дозе, проявляет себя полностью и называется гемизиготным, а сам организм – гемизиготой. Например, у человека это гены гемофилии, дальтонизма, у дрозофилы – ген белоглазости. Гемизиготами являются самцы млекопитающих, большинства рыб, дрозофилы (половые хромосомы ХY), а также самки птиц, рептилий (половые хромосомы ХY), бабочек (у моли Х0, т.е. у самки отсутствует вторая хромосома, а пол самца определяется ХХ).

Трёхшерстные кошки, или по-научному, кошки с черепаховой окраской бывают только женского рода, коты не могут иметь черепаховую окраску. Оказывается, ген окраски шерсти сцеплен с Х-хромосомой. Ген рыжей окраски доминантен В (Б большое), сцеплён с Х-хромосомой и обозначается при решении задач как Хᴮ, ген чёрной окраски – рецессивен b (б малое), обозначается как Хb. Гетерозигота имеет генотип ХᴮХb , следовательно, по полу это будет кошечка, а окраска – черепаховая, коты могут быть только рыжими ХᴮY или чёрными — Хb Y.

Из общепринятого правила есть исключения. Оказывается, при оплодотворении яйцеклетки иногда происходит сбой, и будущий котёнок получает не две половые хромосомы, а три. Генотип таких животных ХХУ. И от родителей такой котёнок наследует одну «рыжую» Х-хромосому, и одну «чёрную». Тогда появляется черепаховый кот. Вероятность появления такого кота: один черепаховый на миллион котов с другой окраской. Это — «ошибка природы», генетический сбой. Такие животные абсолютно стерильны и иметь потомство не способны.

Рассмотрим задачи по теме «Сцеплённое с полом наследование» на примере кошек. В условии задачи обозначения признаков могут быть отмечены разными буквами.

У кошек и котов ген чёрной окраски шерсти (А) и рыжей окраски (В) локализованы в Х-хромосоме и при сочетании неполное доминирование – черепаховую окраску – трёхшёрстность (АВ). От чёрной кошки родились черепаховый и два чёрных котёнка. Определите генотип кошки, фенотип и генотип кота, а также пол черепахового и чёрных котят. Составьте схему скрещивания и обоснуйте результаты.

Признак, фенотип Ген, генотип

Чёрная окраска шерсти Хᴬ

Рыжая окраска шерсти Хᴮ

Черепаховая окраска шерсти Хᴬ Хᴮ

F₁: 1 черепаховый ?

1. По условию задачи определяем генотипы родителей: чёрная кошка будет иметь генотип ХᴬХᴬ, т.к. если бы у неё был генотип Хᴬ Хᴮ, то она была бы черепаховой. Генотип отца: ХᴮY (Хромосома Y не участвует в наследования окраски, в данном случае она определяет мужской пол).

2. Записываем схему решения задачи:

Р: ♀ Хᴬ Хᴬ х ♂ ХᴮY

чёрная рыжий

3)Объяснение решения задачи: у кошек пол определяется так же, как у человека, т.е. самка гомогаметна (ХХ), а самец гетерогаметен (Х Y). Генотип чёрной кошки Хᴬ Хᴬ, рыжего кота ХᴮY. Среди родившихся котят один имеет черепаховую окраску шерсти, это возможно только при слиянии гаметы кошки Хᴬ и гаметы кота Хᴮ. Следовательно, это кошечка, обе гаметы несут Х-хромосому. Генотип кошечки с черепаховой окраской — Хᴬ Хᴮ. Если в потомстве появилась черепаховая кошка, то отец имел рыжую окраску, его генотип — ХᴮY. Чёрные котята – это котики с генотипом Хᴬ Y.

Ответ: 1) генотип чёрной кошки — Хᴬ Хᴬ.

2) Генотип кота — ХᴮY, фенотип – рыжая окраска шерсти.

3) Генотипы, фенотипы и пол котят — ♀ черепаховая кошечка, генотип — Хᴬ Хᴮ.

♂ ХᴮY – чёрные котики.

4) Проявляется наследование признака, сцеплённого с полом.

В следующих задачах признаки обозначены иначе. Например, рыжая окраска шерсти — Хᴮ (доминантный признак), чёрная окраска шерсти — Хb (рецессивный признак), тогда черепаховая кошка будет иметь генотип — Хᴮ Хᴮ, чёрная кошка — Хb Хb, чёрный кот — Хb Y, рыжий кот — Хᴮ Y.

От черепаховой кошки родилось несколько котят, один из которых оказался рыжей кошечкой. Каковы генотипы родителей и котёнка? Определите тип взаимодействия генов. Составьте схему скрещивания и обоснуйте результаты.

Признак, фенотип Ген, генотип

Рыжая окраска шерсти Хᴮ

Чёрная окраска шерсти Хb

Черепаховая окраска шерсти Хᴮ Хb

Р: ♀ черепаховая Хᴮ Хb

1) По условию задачи определяем генотипы родителей: если родилась рыжая кошечка, то её генотип будет Хᴮ Хᴮ. Одну гамету Хᴮ она получит от матери, т.к. мать с черепаховой окраской шерсти ХᴮХb, а вторую гамету Хᴮ она должна получить от отца, следовательно, кот рыжий, его генотип ХᴮY.

2) Записываем схему решения задачи:

Р: ♀ Хᴮ Хb х ♂ ХᴮY

черепаховая рыжий

F₁: Хᴮ Хᴮ ; ХᴮY; Хᴮ Хb ; Хb Y

♀рыжая ♂рыжий ♀ черепаховая ♂ чёрный

Ответ: 1) Генотип черепаховой кошки — Хᴮ Хb.

2) Генотип рыжего кота — ХᴮY.

3) Генотип рыжей кошечки — Хᴮ Хᴮ . Кроме неё у этой пары могли родиться: чёрный котик — Хb Y, рыжий котик — ХᴮY.

4)Тип взаимодействия генов – сцеплённое с полом наследование.

Задачи для самостоятельного решения

От черепаховой кошки и чёрного кота родились два чёрных котёнка. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, а также пол чёрных котят.

От чёрного кота и черепаховой кошки получили пять котят, две из них кошки. Напишите схему решения задачи. Ответьте на вопросы: Сколько котят имели рыжую масть? Сколько кошечек были рыжей масти? Сколько кошечек были черепаховыми? Сколько котят были чёрными? Сколько котиков имели чёрную масть?

Гены окраски кошек расположены в Х — хромосоме. Черная окраска определяется геном Хb, рыжая Хᴮ, гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один черный котенок. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят.

Доминантный ген B и рецессивный ген b участвуют в определении окраски у кошек и расположены в Х-хромосоме. Ген B обусловливает черную окраску, ген b -рыжую, гетерозиготы Bb имеют черепаховую окраску. У черепаховой кошки от черного кота родились 4 котенка, какой они масти?

Ген короткой шерсти (А) у кошек доминирует над геном длинной шерсти (а) и наследуется аутосомно. Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Чёрная окраска определяется геном ХВ, рыжая – геном Хb. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. Длинношёрстная кошка черепаховой окраски была скрещена с рыжим короткошёрстным (Аа) котом. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства, а также вероятность рождения чёрной кошки. Объясните результат скрещивания. Какие законы наследования проявляются в этих скрещиваниях?

1. Гончаров О.В. Генетика.Задачи. – Саратов: Лицей, 2008.

2. Кириленко А.А. Биология. Сборник задач по генетике. Базовый и повышенный уровень ЕГЭ: учебно-методическое пособие/А.А.Кириленко. – Ростов-на-Дону: Легион, 2009.

3. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2013: учебно-методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов-на-Дону: Легион, 2012.

4. Фотографии кошек с черепаховой окраской

Кошки с черепаховой окраской

Почему же именно черепаховым был назван окрас трёхцветных кошек? Чтобы увидеть сходство, надо взять гребень из отшлифованного черепахового панциря и посмотреть сквозь него на солнце – сходство будет очевидным!

Источник