Если на стадии 4 хроматид между геном и центромерой

происходит кроссинговер, то расположение аскоспор в аске (сумке) меняется – аа++ аа++ или ++аа аа++.

В зависимости от ориентации центромеры во втором делении мейоза следующие комбинации ++аа ++аа и аа+

+ ++аа. То есть всего возможны 6 комбинаций.

Для определения расстояния между геном и центромерой необходим анализ огромного количества асков, полученных при контрольном скрещивании.

d= ½ (сегреганты в результате второго деления) / общее количество аскоспор

Расстояние d отражает долю рекомбинаций и равно половине сегрегантов во втором делении мейоза, т.к. кроссинговер обычно проходит только в половине хроматид.

Пример - 65 сегрегантов в первои делении и 70 во втором.

Расстояние d = ½ х 70 / 135 = 0.259 (примерно 26 ед карты)

Когда расстояние между геном и центромерой увеличивается до 50 ед, то все аскоспоры должны сегрегировать, как после второго деления мейоза.

Угаплоидов, как и у диплоидов, точность картирования возрастает, если ген расположен близко к центромере.

Угаплоидов также можно определить наличие сцепления генов – если гены сцеплены, то расстояние между ними и детальное картирование возможны.

Цитологическое доказательство кроссинговера

В 1930х гг. Крейтон и Макклинток на кукурузе и Стерн на дрозофиле показали, что у высших организмов кроссинговер – это результат обмена участками гомологичных хромосом.

На кукурузе выбрали два сцепленных гена на хромосоме 9 – одна из гомологичных хромосом с изучаемым геном имеет два цитологических маркера – плотный узелок на одном конце и транслоцированный участок хромосомы 8 на другом.

Проводилось скрещивание гетерозиготы по обоим генам с растением, гомозиготным по одному и гетерозиготным по другому генам. В потомстве на маркерной хромосоме обнаружен только транслоцированный участок, но не узелок

– это возможно только при сопровождении обмена участками между гомологичными хромосомами кроссинговером. У второго фенотипа – узелок без транслоцированного участка (тоже результат кроссинговера)

Сестринские хроматидные обмены

Между сестринскими хроматидами в митозе возможен реципрокный обмен, схожий с кроссинговером. Хотя сестринские хроматидные обмены (СХО) не приводят к появлению новых аллельных комбинаций, они важны.

СХО были обнаружены благодаря специальным методам окраски хромосом. Репликация в присутствие бромдезоксиуридина – одна хроматида в паре оказывается «меченой», что легко отличается с помощью флуоресцентных красителей. Межхроматидные обмены приводят к мозаичности хромосом, их называют хромосомами типа арлекин. Полностью значение СХО пока не понятно.