Глава 2.

Явление сцепления генов и кроссинговер. Хромосомная теория наследственности.

Изучение генетики любых видов показывает наличие у них тысячи и десятка тысяч генов. Однако хорошо известно, что количество пар хромосом у разных типов сравнительно невелико. У человека около 10.000 генов, а хромосомный набор равен 23 парам. Следовательно, если гены локализованы в хромосомах, тогда каждая пара хромосом должна нести целую группу генов. Морган обнаружил группы сцепления генов, связанных с определенными хромосомами. Сцепление генов не бывает абсолютным. Благодаря обмену идентичными участками гомологичных хромосом, происходящему в профазе мейоза и получившего название перекреста или кроссинговера, сцепление нарушается, чем обеспечивается дополнительный источник комбинативной изменчивости. Сцепленное наследование признаков выявляется по преобладанию в потомстве гетерозиготы форм с родительскими сочетаниями признаков и уменьшенному количеству форм с новыми сочетаниями признаков - рекомбинантов. При независимом наследовании признаков в потомстве от анализирующего скрещивания дигетерозиготы организмы с родительскими сочетаниями и рекомбинанты встречаются с равной частотой (по 50%). Причиной этого является образование у дигетерозиготы четырех типов гамет с равной частотой. Например, гетерозигота АаВв образует гаметы: АВ, Ав, аВ, ав в отношении: 1:1:1:1 или по 25% каждой.

При сцепленном наследовании сила сцепления может быть разной. При полном сцеплении в потомстве гибрида появляются организмы только с

родительскими сочетаниями признаков, а рекомбинанты отсутствуют. При неполном сцеплении всегда наблюдается в той или иной мере преобладание форм с родительскими признаками. Величина кроссинговера, отражающая силу сцепления между генами, измеряется отношением числа рекомбинантов к общему числу в потомстве от анализирующего скрещивания и выражается в процентах. Гены расположены в хромосомах линейно, а частота кроссинговера отражает относительное расстояние между ними. За единицу расстояния между двумя генами условно принимают 1% перекреста между ними - эту величину называют морганидой.

Чем дальше друг от друга расположены два гена в хромосомах, тем больше вероятности, что между ними произойдет кроссинговер. Следовательно, по частоте кроссинговера между генами можно судить об относительном расстоянии, разделяющим гены в хромосоме, при этом гены в хромосоме расположены в линейном порядке.

На основании явления неполного сцепления генов найден способ составления генетических карт, т.е. таких прямых, на которых указан порядок расположения генов в хромосоме и относительные расстояния их друг от друга. С помощью гибридизации соматических клеток грызунов, и человека в культуре ткани установлено, какие именно хромосомы человека присутствуют в данном конкретном наборе и, следовательно, выяснить, синтез каких белков связан с генами данных хромосом. Этим методом установлены все возможные для человека группы сцепления, что явилось основой для построения карт хромосом человека. Изучение локализации патологических генов во всех хромосомах человека имеет большое значение для медицины.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

• Аллельные гены

• Генотип

• Генетическая (функциональная) карта

• Гибридологический анализ

• Группа сцепления

• Картирование генов

• Кроссинговер

• Кроссоверные:

1. гаметы

2. организмы

• Локус

• Морганида

• Морфологическая (цитологическая) карта

• Неполное сцепление

• Полное сцепление

• Сила … генов в хромосоме:

1. сцепления

2. отталкивания

• Фенотип

• Хромосомы:

1. гомологичные

2. половые

• Хромосомная карта организма

• Штерн (опыт)