Сцепленное наследование признаков. Кроссинговер.Генетическая карта хромосом.
Все гены, находящиеся в одной хромосоме, связаны между собой материальным субстратом хромосомы и в силу этого попадают в одну гамету. Гены, расположенные в одной хромосоме и наследующиеся целой группой, получили название группы сцепления. Явление совместного наследования генов, ограничивающее их свободное комбинирование в мейозе, назвали сцеплением генов.
Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами в процессе мейоза.
Относительное расстояние между генами можно измерять в процентах кроссинговера между ними. Процент кроссинговера тем выше, чем дальше гены расположены в хромосоме.
Генетическая карта – это схема линейного расположения генов, локализованных в одной группе сцепления. Карта хромосом строится путем перевода частоты рекомбинаций между генами в относительные расстояния на хромосоме, выраженнные в морганидах.
Наследование пола. Наследование ограниченное и контролируемое полом. Практическое использование признаков, сцепленных с полом.
Наследование признаков, сцепленных с полом.
Состояние гена, когда признак определяется не парой аллельных генов, а одним из пары, называется гомозиготное. А сам признак называется сцепленный с полом. Признаки, сцепленные с полом, могут быть сцеплены с Х-хромосомой и с Y-хромосомой. Y-сцепленное передается только мальчикам и наследование называется голондрическое (волосатость ушей, перепонки между пальцами ног, ихтиоз).
Х-сцепленное-доминантное (рахит, не поддающийся лечению витамином D, темная эмаль зубов).
Х-сцепленное-рецессивное (гемофилия, дальтонизм).
Наследование, ограниченное и контролируемое полом.
Наследование, ограниченное полом – признаки проявляются только у одного из представителей полов. Гены этих признаков находятся в аутосомах (распределение волосяного покрова на теле, ширина таза у женщин).
Наследование, контролируемое полом – лежат гены в аутосомах, но по-разному проявляются у обоих полов (раннее облысение, высота голоса, подагра).
Практическое использование признаков, сцепленных с полом.
Используют для раннего определения пола у кур. В 8 дней у петухов молодых на хвосте нет перьев, а у курочек имеется на хвосте несколько пёрышек.
ШЕЛКОПРЯД:
Яйцо à гусеница à кокон à бабочка
В мужских коконах на 25% шелка больше.
С непарной W-хромосомой с помощью мутации соединили ген черной окраски яиц. В результате женские яички стали черными, а мужские – белыми. Таким образом, можно определить мужские яички, которые в последствие дадут на 25% шелка больше, чем женские.
Комбинативная изменчивость.
Возникает в генотипах потомков вследствие случайной перекомбинации аллелей. Сами гены при этом не изменяются, но генотипы родителей и детей различны. В основе лежат три процесса:
1. Случайность при встрече сперматозоида и яйцеклетки.
2. Независимое расхождение хромосом в гаметы при мейозе.
3. Процесс кроссинговера
Является главным источником наблюдаемого генетического разнообразия.
Мутационная изменчивость. Мутагенез, мутация, мутагены.
Были открыты Гуго де Фризом, 1901 год.
Мутации – стойкое наследуемое изменение генотипа под влиянием факторов внутренней и внешней среды.
Мутагенез – процесс возникновения мутаций.
Возникают под влиянием мутационных факторов.
Мутации имеют сложную классификацию.
1. По положению в организме: генеративные (мутации половых клеток) и соматические (мутации соматических клеток)
Мозаицизм – наличие в организме нормальных и мутированных клеток.
2. По способу возникновения: спонтанные факторы (влияние излучений, мутагенов; при накоплении с возрастом ошибок репликации ДНК; физиологические состояния организмов).
Индуцированные мутации – мутации, возникающие в результате направленного действия мутагенов.
1) Физиологические мутагены (излучения, температура).
2) Химические – мутагенами являются химические вещества.
3) Биологические – бактерии, вирусы.
Отличия спонтанных мутаций от индуцированных:
А) спонтанные мутации в основном точковые, или это небольшие дилеции.
Б) спонтанные мутации могут способствовать утрате какой-то функции. Понижают жизнеспособность организма.
В) спонтанные специфичны. Лежат в рамках мутационного процесса, свойственного данному виду.
Делятся по действию на организм: положительные, отрицательные, нейтральные.
Геномные мутации. Полиплоидия. Гетероплоидия.
Геномные мутации – с изменением числа хромосом. Бывают двух видов:
1) Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом.
Бывают в результате:
1. Эндомитоза – в основе лежит разрушение веретена деления при мейозе.
2. Эндоредупликации – в основе лежит многократное увеличение числа хромосом в интерфазу. У человека полиплоидия приводит к летальному исходу. Тетроплоиды не выживают, триплоиды выживают, но живут всего несколько дней (не более 7 дней).
У растений полиплоидия – норма; нечетная полиплоидия уменьшает растения, а четная увеличивает.
2) Гетероплоидия – изменение хромосомного набора человека на 1 хромосому.
Увеличение набора хромосом на 1 называется трисомией (2n + 1).
Уменьшение числа хромосом на 1: моносамия (2n – 1).
Совместима с жизнью только при синдроме Шершевского-Тёрнера.
27. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Вариоционный ряд, его построение и изображение.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Открыт Вавиловым в 1920 году. В результате пришел к выводу, что мутации у организмов не случайны.
2 положения:
1. Виды и ряды организмов, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильность, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно определить и предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и рядов.
2. Целые семейства растений характеризуются определенным видом изменчивости, проходящими через все их роды и виды.
Вариоционный ряд – кривая, выражающая степени изменчивости признака.