10. Сцепленное наследование. Полное и неполное сцепление генов. Закон т. Моргана и его понимание с позиций поведения хромосом в мейозе.

Сцепленное наследование - совместное наследование генов, локализованных в одной хромосоме.

Закон Моргана – закон сцепления. Морган установил, что открытые Менделем закономерности действуют лишь в тех случаях, когда гены локализованы в разных негомологичных хромосомах. Закон же сцепления гласит: гены, располагающиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно.

Закон сцепления действует при полном сцеплении, т.е. при отсутствии процесса кроссинговера. В большинстве случаев гены, локализованные в одной хромосоме, сцеплены не полностью, и в профазе 1 мейоза в процессе кроссинговера происходит их рекомбинация.

11. Генетические карты хромосом. Хромосомная теория наследственности. Метод соматической гибридизации клеток и его применение для картирования хромосом человека.

Генетические карты хромосом — это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

Хромосомная теория наследственности включает в себя следующие положения:

*основной материальный носитель наследственности – хромосомы с локализованными в них генами

*гены наследственно дискретны, относительно стабильны, но при этом могут мутировать

*гены в хромосомах расположены линейно, каждый ген имеет определенный локус в хромосоме

*гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно

*число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов

*сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера

*частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами.

Для физического картирования широко используют методы гибридизации соматических клеток. Обычно для гибридизации с клетками человека применяют соматические клетки мыши. Для того чтобы облегчить слияние клеток разных видов, в культуральную среду добавляют вирус Сендай, инактивированный ультрафиолетовым облучением, или полиэтиленгликоль. Для отбора слившихся клеток от исходных клеток человека и мыши клетки выращивают на специальной селективной среде, которая позволяет размножаться только гибридным клеткам. В только что образовавшихся гибридных клетках ядра содержат оба набора хромосом человека и мыши. Однако последующее размножение гибридных клеток приводит к постепенной утрате хромосом человека у гибридов, поэтому в результате остается только одна или даже фрагмент одной из хромосом человека.

Вместе с тем сначала можно было картировать только гены человека, проявляющиеся на клеточном уровне, и невозможно было работать с генами, имевшими сложное фенотипическое проявление, при котором первичный дефект оставался неизвестным. Методы молекулярной генетики позволили решить эту проблему, и в настоящее время можно тестировать гибридные соматические клетки на наличие в оставшихся хромосомах человека любых генов независимо от того, известен ли продукт этих генов или нет.

12. Хромосомный механизм наследования пола у животных и человека. Строение половых хромосом человека. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Дозовый эффект гена при наследовании пола.

В клетках организмов содержится двойной набор гомологичных хромосом и две половые хромосомы. В клетках женских особей содержатся две гомологичные половые хромосомы, которые принято обозначать XX. В клетках мужских особей половые хромосомы не являются парными – одна из них обозначается X, а другая Y. При формировании половых клеток происходит мейоз и число хромосом в сперматозоидах и яйцеклетках уменьшается в два раза. У женщин все яйцеклетки имеют одинаковый набор хромосом: 22 аутосомы и X-хромосома. У мужчин образуются два вида сперматозоидов: 22 аутосомы и Х- или 22 аутосомы и Y-хромосома. Если при оплодотворении в яйцеклетку проникнет сперматозоид, содержащий Х-хромосому, появится зародыш женского пола, а если сперматозоид, содержащий Y-хромосому, – образуется зародыш мужского пола.

Таким образом, определение пола у человека, других млекопитающих, дрозофилл, зависит от наличия или отсутствия Y-хромосомы в сперматозоиде, оплодотворяющем яйцеклетку. Противоположная картина у птиц и многих рыб: XY – набор половых хромосом самок, а XX – самцов. Следовательно, в мире животных хромосомное определение пола может различаться.

Половые хромосомы человека – Х и Y. Х – средняя субметацентрическая хромосома, центромера чуть смещена к одному из концов. Y – мелкая акроцентрическая хромосома, центромера практически на конце.

Гомогаметный пол образует половые клетки одного типа, гетерогаметный – двух типов. У человека гомогаметный пол женский, гетерогаметный – мужской.

Эффект дозы гена - увеличение в геноме количества копий определенного гена вызывает пропорциональное повышение уровня его белкового продукта. Геномы гамет разного пола отличаются друг от друга по набору генов, заключенных в половых хромосомах, в генотипе встречаются гены, представленные лишь одной дозой. Например, у некоторых видов два пола имеют разное число гетерохромосом — XX или ХО. Следовательно, генотипы особей гетерогаметного пола ХО содержат гены Х-хромосомы не в двойной, а в единственной дозе