Полное и неполное сцепление генов

18.11.2014

У большинства видов растений и животных количество хромосом (2n) не превышает нескольких десятков, а число генов может достигать десятки и даже сотни тысяч. Это значит, что в отдельной хромосоме могут быть сосредоточены тысячи генов, и они должны наследоваться вместе, то есть сцепленно. Такое наследование получило название «сцепление генов». Гены, расположенные в хромосоме, составляют группу сцепления. Таких групп сцепления у вида столько, сколько он имеет пар хромосом. Если гены А и В расположены в разных парах хромосом, то при скрещивании генотипов ♀ААВВх♂ааbb во втором поколении при условии полного доминирования по обоим генам падучим типичную картину растепления по фенотипу (9:3:3:1). При гаметогенезе особь генотипа АaВb дает 4 типа гамет: АВ, Аb, аВ, ab.
Пели гены A и В расположены водной хромосоме, то скрещивание генотипов ♀AВAВх♂abab дает в F2 расщепление, сходное с растеплением при моногибридном скрещивании: 1АВАB:2ABab:1abab. Это происходит потому, что гибриды F1 образуют 2 типа гамет: AB, ab. В ланном случае наблюдается явление полного сцепления генов. Многие сложные проблемы генетики были решены при использовании плодовой мушки дрозофилы (Drosophila melanogaster) — искусственное получение мутаций, природа гена, расшифровка генома и т. д.
Дрозофила имеет небольшие размеры (длина около 3 мм), серую окраску, ярко-красные глаза (рис, 3.1). Сам юг более крупные, чем самцы. Все брюшко у них полосатое, а на конце — заостренное (расположен яйцеклад). У самцов последние членики слились имеете, полому коней брюшка сплошь темноокрашенный и округлый.

Полное и неполное сцепление генов

В дикой природе встречается на многих континентах. В летнее время с потоком фруктов и овощей из южных районов нашей страны она проникает далеко на север. Питается дрозофила фруктами, овощами, древесным соком.
В лабораторных условиях дрозофилу разводят в стеклянных стаканчиках на специальной питательной среде при температуре 25 °С. Цикл ее развития от оплодотворенного яйца до взрослой особи составляет приблизительно 10 сут. В течение года можно получить около 40 поколений дрозофилы.
Диплоидный набор дрозофилы составляет 8 хромосом. Во второй паре хромосом находятся гены black (черный цвет тела — b) и vestigial (зачаточные крылья — vg). Доминантные аллели дикого типа b+ обусловливают серую окраску тела и нормальные крылья vg-. Гены серого цвета тела b+ и зачаточных крыльев vg (рецессивный аллель) находятся на одной хромосоме, гены черного цвета b (рецессивный аллель) и длинных крыльев vg+ — на другой гомологичной хромосоме. При скрещивании серых зачаточнокрылых самцов (b+vg) с черными длиннокрылыми самками (bvg-) гибриды F1 получают от отца хромосому с гeнами серого цвета и зачаточных крыльев (рис. 3.2).
Полное и неполное сцепление генов

В дальнейшем был обнаружен факт неполного сцепления генов (рис. 3.3). Американский ученый-генетик Т. Морган на дрозофиле изучил неполное сцепление генов и кроссинговер. У самцов дрозофилы кроссинговера не происходит. Возьмем самок с генотипом b+vg+bvg и самцов с генотипом bvgbvg. Если кроссинговер у самок не происходит, то в получается два фенотипических класса. Если же кроссинговер происходит и аллели меняются местами в паре хромосом, то дополнительно получаются еще два фенотипических класса. За единицу кроссинговера принимают 1 % кроссоверных фенотипов. Она получила название морганида. В настоящее время ее обозначают сантиморган (сМ).
На рисунке 3.3 видно, что расстояние между генами b и vg составляет 17 сантиморган.
Полное и неполное сцепление генов

При изучении кроссинговера между гремя генами было установлено взаимное расположение генов. Если между генами А и В частота перекреста равна 12 %, между В и С — 8 %, а между А и С — 20 %, то ген В находится между генами А и С. Кроме этого было выявлено, что гены расположены в хромосоме в линейном порядке. На основании этого стало возможно составлять генетические карты хромосом и определять места расположения генов.
По генетическим картам хромосом можно предсказать характер наследования изученных признаков для данных организмов, а при использовании к селекционной работе — вести сознательный подбор пар для скрещивания.
Основные положения хромосомной теории наследственности заключаются в следующем:
1) гены находятся в хромосомах и расположены линейно;
2) гены, расположенные водной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом;
3) признаки, гены которых расположены в одной хромосоме, наследуются сцепленно;
4) на основании линейного расположения генов в хромосомах и частоты кроссинговера, как показателя расстояния между генами, можно построить карты хромосом.


Добавить комментарий
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Введите два слова, показанных на изображении: *