class collection / СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ И КРОССИНГОВЕР

СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ И КРОССИНГОВЕР

Наследование по законам Г.Менделя наблюдается, если отдельные гены находятся в разных гомологичных хромосомах. В этом случае действует закон независимого комбинирования признаков и различные сорта гамет образуются в равных пропорциях. Этот закон имеет ограничение, так как число пар хромосом у диплоидных организмов ограничено. Например, у человека 23 пары хромосом, поэтому независимо комбинироваться будут не более 23 пар признаков. Но число генов во много раз превышает число пар хромосом, следовательно в одной паре хромосом может находиться значительное количество генов.

Гены, расположенные в одной хромосоме называются сцепленными.

Сцеплением генов называют совместное наследование генов, ограничивающее их комбинирование.

Группой сцепления называются гены расположенные в одной паре гомологичных хромосом и наследуемые совместно.

Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом организма. У человека 23 группы сцепления, у дрозофилы 4 группы сцепления (8 хромосом).

Все сцепленные гены попадают в одну гамету совместно (нет независимого комбинирования признаков). Поэтому наследование признаков, определяемых сцепленными генами, не подчиняется законам Г.Менделя.

Закономерности наследования сцепленных генов изучал Т.Морган в 1911 году. Для скрещивания он взял 2 линии дрозофил:

1. серое тело, длинные крылья

2. черное тело, зачаточные крылья

Обозначим: В – серое тело, в – черное тело, V – нормальные крылья, v – зачаточные крылья.

P: ВВVV × ввvv

(серое, длинные) (черное, зачаточные)

F: ВвVv

(серое, длинные)

В анализирующем скрещивании гибрида первого поколения (ВвVv × ввvv) происходит расщепление потомства:

По Менделю По Моргану

- серое тело, длинные крылья ВвVv 25% 41,5%

- черное тело, зачаточные крылья ввvv 25% 41,5%

- серое тело, зачаточные крылья Ввvv 25% 8,5%

- черное тело, длинные крылья ввVv 25% 8,5%

Получили 83% потомков с родительским сочетанием признаков, 17% - имеют новые комбинации признаков. Из анализа расщепления Т.Морган сделал вывод, что гены В и V, в и v – сцеплены.

Используются новые формы записи:

P: ВV × вv

ВV вv

(серое, длинные) (черное, зачаточные)

F: ВV

вv

(серое, длинные)

Pа: ♀ ВV × ♂ вv

вv вv

(серое, длинные) (черное, зачаточные)

G: ВV вv вv

Вv вV

Fа: ВV 41,5% (серое тело, длинные крылья)

Вv 83%

вv 41,5% (черное тело, зачаточные крылья)

вv

Вv 8,5% (серое тело, зачаточные крылья)

вv 17%

вV 8,5% (черное тело, длинные крылья)

вv

Гаметы, несущие хромосомы, в которых произошла рекомбинация (кроссинговер), называются рекомбинантными (кроссоверными).

Организмы, возникшие от слияния нормальных гамет и кроссоверных гамет, называются кроссоверными или кроссоверами.

У гомогаметного пола гаметы чаще всего рекомбинируются , а у гетерогаметного – полностью сцеплены.

Отсюда Т.Морган вывел четвертый закон генетики:

- гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения.

Величина кроссинговера измеряется отношением числа кроссоверных особей к общему числу особей в потомстве анализирующего скрещивания и выражается в %.

Сцепленные гены расположены в хромосомах линейно. Расстояние между ними определяется в 1% кроссинговера. 1% кроссинговера равен 1 морганиде.

Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами, Чем дальше находятся гены, тем больше величина кроссинговера.

1. При скрещивании пятнистых кроликов с нормальной шерстью с серыми кроликами с короткой шерстью все потомство первого поколения было пятнистым с длинной шерстью. В потомстве от анализирующего скрещивания получено:

52 кролика – пятнистых с короткой шерстью

288 кроликов – серых с короткой шерстью

46 кроликов - серых с нормальной шерстью

314 кролика – пятнистых с нормальной шерстью.

Определите % соотношение фенотипов данного потомства.

2. У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода над грушевидной. Рецессивные гены карликовости и грушевидной формы плода сцеплены и находятся на расстоянии 20 морганид. Скрещено гетерозиготное по обоим признакам растение с карликовым, имеющим грушевидные плоды.

Определите % соотношение фенотипов потомства.

3. Между рецессивными генами гемофилии и дальтонизма расстояние равно 9,8 морганид. Оба гена лежат в Х-хромосоме. Девушка, отец которой страдает гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной семьи, выходит замуж за здорового мужчину.

Определите % соотношение фенотипов потомства.