2.4. Цитологическое доказательство кроссинговера.

Прямые цитологические свидетельства обмена частей хромосом во время кроссинговера были получены в начале 30-х годов у дрозофилы. Рассмотрим опыт К. Штерна, проведенный на D/melanogaster. Обычно две гомологичные хромосомы морфологически неразличимы. Штерн исследовал Х-хромосомы, которые имели морфологические различия и, следовательно, были гомологичны не полностью. Однако гомология между этими хромосомами сохранялась на большей части их длины, что позволяло им нормально спариваться и сегрегировать в мейозе. Одна из Х-хромосом самки в результате транслокации, т.е. перемещение фрагмента У-хромосомы, приобрела Г-образную форму. Вторая Х-хромосома была короче нормальной, так как часть ее была перенесена на IV хромосому. Были получены самки, гетерозиготные по указанным двум, морфологически различным, Х-хромосомам, а также гетерозиготны по двум генам, локализованным в Х-хромосоме:Bar(В) иcarnation(cr). Первый из них - полудоминантный ген, влияющий на количество фасеток и, следовательно, форму глаза. Мутанты с аллелью В имеют полосковидные глаза. Генcrобусловливает окраску глазу дрозофилы типа красной гвоздики. Г-образная Х-хромосома несла аллели дикого типа В⁺иcr⁺, укороченная хромосома – мутантные аллели В иcr. самки указанного генотипа скрещивались с самцами, имевшими морфологически нормальную Х-хромосому с аллелямиcrи В⁺. В потомстве самок было два класса мух с некроссоверными хромосомами:crВ/crВ⁺иcr⁺В⁺/crВ⁺- и два класса мух, фенотип которых соответствовал кроссоверам:crВ⁺ /crВ⁺иcr⁺В /crВ⁺. Цитологическое исследование показало, что у кроссоверных особей произошел обмен участками Х-хромосом и соответственно изменилась их форма. Все четыре класса самок имели по одной нормальной, т.е. палочковидной, хромосоме, полученной от отца. Кроссоверные самки содержали в своем кариотипе преобразованные в результате кроссинговера Х-хромосомы – длинную палочковидную или двуплечию с короткими плечами. Эти опыты подтвердили гипотезу Моргана и его сотрудников о том, что кроссинговер представляет собой обмен участками гомологичных хромосом и что гены действительно локализованы в хромосомах.

Глава 3.

Ситуационные задачи.

3.1. Решение ситуационных задач по теме «Сцепленное с полом наследование». Задача 1

Известно, что «трехшерстные» кошки - всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х – хромосоме. Ни один из них не доминирует, а при сочетании рыжего и черного цвета формируются «трехшерстные» особи.

1. Какова вероятность получения в потомстве трехшерстных котят от скрещивания трехшерстной кошки с черным котом?

2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания черного кота с рыжей кошкой?

Решение

Интересное сочетание: гены черного и рыжего цвета не доминируют друг над другом, а в сочетании дают «трехшерстную» масть. Здесь наблюдается кодоминирование (взаимодействие генов). Возьмем: А – ген отвечающий за черный цвет, В – ген отвечающий за рыжий цвет; гены А и В равнозначны и аллельны ( А=В ), но эти гены находятся в Х – хромосоме. Поэтому мы обозначаем ген черного цвета Х^А, ген рыжего цвета – Х^В.

По условия пункта 1 скрещиваются трехшерстная кошка с черным котом.

Р: ♀ Х^А Х^В х ♂ Х^А Y

Г: Х^А , X^В X^А , Y

F: X^А X^А , X^А Y , X^А X^В , X^В Y

чёрная кошка, чёрный кот, трёхшерстная кошка, рыжый кот

1 : 1 : 1 : 1

(вероятные фенотипы)

Вероятность появления «трехшерстных» котят в этом случае – 25%. Все они будут кошками.

По условиям пункта 2 скрещиваются рыжая кошка с черным котом

Р: Х^В Х^В х Х^А Y

Г: Х^В , Х^А Y

F₁ Х^А Х^В , Х^В Y

трёхшерстная кошка рыжий кот

1 : 1 (вероятность соотношения)

При решении задачи использовали закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: кодоминирование. Вид скрещивания: моногибридное.