Цитологическое обоснование сцепления генов в группе сцепления генов
Анализируя результаты проведенных скрещиваний, Морган пришел к выводу, что сцеплено, наследуются гены, локализованные в одной хромосоме. Они не могут свободно комбинироваться в мейозе, так как связаны единым материальным субстратом хромосомы, являясь разными локусами одной молекулы ДНК.
Перекомбинация генов в группе сцепления возможна за счет кроссинговера, который происходит в мейозе при образовании гамет. При этом гомологичные хромосомы обмениваются одинаковыми участками с локализованными в них аллельными генами. В результате обмена или генетической рекомбинации образуются качественно новые (рекомбинантные) хромосомы с новыми сочетаниями аллелей.
При отсутствии кроссинговера гены, расположенные в одной хромосоме обнаруживают полное сцепление. Такое явление проявляется у гибридного F1 самца дрозофилы ♂BbVv вследствие того, что в гаметогенезе самцов дрозофил в норме нет кроссинговера.
черн. корот. сер. норм.
Р ♀ ввvv Х ♂ F1ВвVv
Ġ вv ВV вv
50% 50%
F2 Вв Vv вв vv
сер. норм. черн. корот.
1 : 1
У гибридной самки дрозофилы ♀ BbVv, напротив, благодаря наличию кроссинговера, обнаруживается неполное сцепление генов. При этом у нее образуются четыре типа гамет со всеми возможными комбинациями генов, но количество их неравное. Большую часть среди них составляют некроссоверные гаметы (83%), несущие хромосомы с исходным родительским положением генов, и меньшую часть - кроссоверные гаметы(17%), содержащие рекомбинантные хромосомы с новыми комбинациями генов.
Р ♀ Вв Vv х ♂ вв vv
кроссинговер
Ġ ВV вv в V Вv вv
41,5% 41,5% 8,5% 8,5%
некроссоверные кроссоверные
гаметы гаметы
F2 Вв Vv вв vv Ввv v ввVv
сер. норм. черн. корот. сер. корот. черн. норм.
41,5% 41,5% 8,5% 8,5%
некроссоверные кроссоверные
Количество кроссоверных гамет и, соответственно, кроссоверных форм в потомстве зависит от частоты кроссинговера, а она в свою очередь, - от расстояния между генами.
Чем больше расстояние между генами, тем выше вероятность кроссинговера между ними и меньше сила сцепления, и наоборот.
Закон Моргана: «Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуется, сцеплено, причём сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними».