Сцепленное наследование генов. Закон Т. Моргана
Основы современной генетики были заложены чешским естествоиспытателем Грегором Менделем, открывшим законы наследственности (1865 г.) и американской научной школой Томаса Гента Моргана, обосновавшей хромосомную теорию наследственности.
Мушка дрозофила исключительно удобна для генетической работы:
1) она легко разводится в лабораторных условиях;
2) плодовита;
3) каждые 10-15 дней при оптимальной для нее температуре 25-26 градусах Цельсия дает новое поколение;
4) обладает многочисленными и разнообразными наследственными признаками;
5) имеет небольшое число хромосом (в диплоидном наборе – 8).
Многочисленные признаки:
А) длина антенн (длинные, короткие);
Б) цвет тела (черное, серое, коричневое, желтое);
В) длина крыльев (длинные, короткие);
Г) изогнутость крыльев (прямы, изогнутые);
Д) наличие волос на теле (волосатое, гладкое тело);
Е) длина ножек (длинные, короткие);
Ж) толщина тела (толстое, тонкое)
З) цвет глаз (рубиновые, розовые, пурпурные, красные).
2. Работы Т. Мограна.
1) скрещивание мухи с серым телом и нормальными крыльями с мухой, обладающей черным телом и зачаточными крыльями.
а) А – серое тело В – нормальные крылья
а – черное тело в – зачаточные крылья
б) Родительские особи были гомозиготами по 2 парам признаков.
Генетическая запись
Р1: ♀ ААВВ x♂ аавв
сер. норм. черн. зачат.
G АВ ав
F1: АаВв
сер. норм.
1)Для того чтобы узнать, какие гаметы образует особь первого поколения, Т. Морган провел анализирующее скрещивание самцов из первого поколения
Р ♂ АаВв х ♀аавв
G АВ ав ав
F2 АаВв аавв
сер.норм. черн.кор.
|
50% 50%
Из проведенного анализирующего скрещивания мы видим, что гетерозиготная особь (АаВв), имеющая серое тело и нормальную длину крыльев, образует только два сорта гамет (АВ,ав).Это можно объяснить следующим: т.к. гены А и В находятся в одной группе сцепления и локализованы в одной хромосоме, а
рецессивные гены (а,в) – в другой гомологичной хромосоме, следовательно,
гены А и В независимо друг от друга комбинироваться не могут.
2)Затем Т. Морган провел скрещивание самок I поколения гибридов с самцами, обладающими рецессивными признаками
Р2: ♀ АаВв х ♂ аавв
сер. норм. черн. зачат.
G АВ Ав ав
аВ ав
- Сколько фенотипов ожидается в потомстве мух? - Каков % особей с разными фенотипами?
25% 25% 25% 25% согласно III
закону Менделя
41,5% 8,5% 8,5% 41,5 % на практике
На самом деле мух с исходной комбинацией признаков (сер. – норм., черн. – зачат.) оказывается значительно больше (41,5%), чем мух с перекомбинированными признаками (сер. – зачат., черн. – норм.) (8,5%).
На этом примере видно, что гены, обусловившие признаки серое тело – нормальные крылья и темное тело – зачаточные крылья, наследуется преимущественно вместе, или, иначе говоря, оказываются сцепленными между собой.
- Следствием чего является это сцепление?
Это сцепление является следствием локализации генов в одной и той же хромосоме. Поэтому при мейозе эти гены не расходятся, а наследуются вместе.
3) Закон Моргана
Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме.
Явление, при котором в одной хромосоме располагается ряд генов, в действительности имеет место, ибо число генов во много раз превосходит число хромосом. Исследования показали, что у каждого гена в хромосоме есть строго определенное место.
|
Группа сцепления – гены, расположенные в одной хромосоме.
Гены в хромосомах располагаются линейно, т.е. друг за другом. В начале 20 века Т. Морган формулирует положение, которое теперь называют законом Моргана (закон сцепления генов):
Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.
- Итак, к каким генам применим закон Моргана?
Закон Моргана применим к генам разных аллелей, расположенным в одной паре гомологичных хромосом.
- К каким генам применим III закон Менделя?
III закон Менделя применим к генам, которые относятся к разным аллелям, размещенным в разных парах гомологичных хромосом.
4. Перекрест хромосом.
1) - Почему же среди гибридов II поколения появлялось небольшое число особей с перекомбинацией родительских признаков? Почему сцепление генов не является абсолютным?
Причина – перекрест хромосом (кроссинговер) во время конъюгации в профазе мейоза I.
2) Частота перекреста между двумя сцепленными генами зависит от расстояния между ними: чем ближе в хромосоме расположены гены, тем реже они разделяются при перекресте. Чем дальше гены друг от друга, тем чаще осуществляется перекрест между ними.
3)Следовательно, по частоте кроссинговера можно судить о расстоянии между генами в хромосоме.
4) Изучив явления сцепления и перекреста, можно построить карты хромосом с нанесенным на них порядком расположения генов.
|
5) Каково биологическое значение перекреста хромосом?
Благодаря ему:
1) создаются новые наследственные комбинации генов
2) повышается наследственная изменчивость, которая поставляет материал для естественного отбора.
За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят 1 % кроссинговера. Эта единица расстояния между генами названа морганидой в честь Т. Моргана. Например, при скрещивании было получено 17% особей с перекомбинированными признаками, следовательно, расстояние между генами серой окраски тела и длинных крыльев (а также черной окраски тела и зачаточных крыльев) равна 17% (17 морганид).
.