Тема: хромосомная теория наследственности. сцепленное наследование признаков
1. Полное сцепление.
2. Неполное сцепление.
3. Решение ситуационных задач.
Полное сцепление
Скрестим черных длиннокрылых самок дрозофилы с серыми зачаточнокрылыми самцами.
В – ген серой окраски тела,
b – аллельный ему ген черной окраски тела;
V – ген длиннокрылости,
v – аллельный ему ген зачаточных крыльев.
Обе пары этих генов находятся в одной и той же второй паре хромосом.
 |  |
В F1 все серые и длиннокрылые
Проведем анализирующее скрещивание:
 | |||
 | |||
♂ ♀
 |
черные длиннокрылые серые зачаточнокрылые
Получены потомки только двух фенотипов, похожих на исходные родительские формы: черные длиннокрылые и серые короткокрылые. В этом случае наблюдается полное сцепление признаков. Это связано с тем, что у гетерозиготного самца в одной и той же хромосоме из гомологичной пары расположены и ген черной окраски, и ген длинных крыльев, в другой хромосоме — ген серой окраски и ген зачаточнокрылости.
При полном сцеплении гены, расположенные в одной хромосоме, всегда передаются вместе. Полное сцепление пока установлено только у самцов дрозофилы и самок тутового шелкопряда.
Неполное сцепление
В следующем опыте, так же как и в предыдущем, Морган скрещивал черных длиннокрылых самок с серыми зачаточнокрылыми самцами. В первом поколении получил все потомство серое длиннокрылое. Затем снова произвел анализирующее скрещивание, но из первого поколения отобрал не самца, а самку и скрестил ее с черным с зачаточными крыльями самцом. В этом случае появилось потомство не двух типов, как при полном сцеплении, а четырех: серое с зачаточными крыльями, черное длиннокрылое, серое длиннокрылое и черное с зачаточными крыльями, но не в равных соотношениях, как при независимом комбинировании признаков, а со значительным преобладанием фенотипов, сходных с родительскими формами. 41,5% мух было серых с зачаточными крыльями, как у одного исходного родителя, и 41,5% особей черных длиннокрылых, как у другого исходного родителя. Только 17% потомков родилось с новым сочетанием признаков: 8,5% черных с зачаточными крыльями и 8,5% серых длиннокрылых. Таким образом, 83% потомков имели сочетание признаков, как у исходных родительских форм, но появились особи и с новым сочетанием признаков. Следовательно, сцепление является неполным.
 |  |
♀ × ♂
 |
F1
Все потомство серое с длинными крыльями
♀ × ♂
 | |||||
 |  | ||||
b B
Мейоз.
Стадия четырех хроматид
v V
 |
черные серые черные серые
длинно- зачаточно- зачаточно- длинно-
крылые крылые крылые крылые
41,5% 41,5% 8,5% 8,5%
83% 17%
Если сцепленные гены лежат в одной хромосоме и у гетерозигот при образовании гамет происходит рекомбинация этих генов, значит, гомологичные хромосомы во время мейоза обменялись своими частями. Кроссинговер (перекрест) – обмен гомологичных хромосом частями. Кроссоверы – особи с новыми сочетаниями признаков, образовавшимися в результате кроссинговера. Кроссинговер приводит к изменению групп сцепления и расширяет возможности комбинативной изменчивости.
Количество появления новых форм зависит от частоты перекреста, которая определяется по следующей формуле:
Частота перекреста = число кроссоверных форм×100
общее число потомков
Установлено, что частота перекреста между определенной парой генов относительно постоянная, но разная для разных пар генов. По частоте перекреста можно судить о расстояниях между генами. За единицу измерения перекреста принята его величина, равная 1%. Иногда ее называют морганидой.
Величина перекреста зависит от расстояния между изучаемыми генами. Чем больше отдалены гены друг от друга, тем чаще происходит перекрест; чем ближе они расположены, тем вероятность перекреста меньше. Количество кроссоверных особей к общему числу потомков никогда не превышает 50%, так как при очень больших расстояниях между генами чаще происходит двойной кроссинговер и часть кроссоверных особей остается неучтенной. Последних можно учесть при изучении не двух пар сцепленных признаков, а трех или четырех. В этом случае, учитывая двойные и тройные перекресты, можно точнее судить о расстояниях и частоте перекреста между генами.
Решение ситуационных задач
1. Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у ожидаемого потомства – соотношение генотипов и фенотипов.
Решение:
ХНХН – норма
ХHХh - норма, носитель
ХhХh - гемофилия
ХНY - норма
ХhY - гемофилия
Женщина-носитель ХHХh, здоровый мужчина ХНY.
| P | XHY | x | XHXh | ||
| G | XH | XH | |||
| Y | Хh | ||||
| F1 | XHXH | ХHXh | YXH | YXh | |
| здоровая девочка | здоровая девочка-носитель | здоровый мальчик | больной мальчик |
Соотношение генотипов 1:1:1:1, соотношение фенотипов 2:1:1.
2. В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х хромосоме. Определите генотипы родителей, сына-дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи.
3. Атрофия зрительного нерва наследуется как рецессивный признак (а), сцепленный с Х-хромосомой. В семье родители здоровы, но мать жены имела этот дефект. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, возможного потомства, пол и вероятность рождения здоровых детей – носителей этого гена.
4. Женшина с нормальным цветом эмали зубов (гомозигота) вышла замуж за мужчину с темным оттенком эмали зубов (ген цвета эмали зубов сцеплен с Х-хромосомой). У них родились 4 девочки с темным оттенком эмали зубов и 3 мальчика с нормальным цветом эмали зубов. Составьте схему решения задачи. Определите, какой признак является доминантным, генотипы родителей и потомства.
5. Известно, что миопатия Дюшенна, сопровождающаяся дистрофией мышц, наследуется как рецессивный признак (а), сцепленный с Х-хромосомой. Родители здоровы, но отец матери был болен этим заболеванием. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, ожидаемого потомства, пол и вероятность появления потомков, у которых будет отсутствовать ген, вызывающий развитие миопатии.
6. Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Черная окраска определяется геном Xs, рыжая - геном X, гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черепаховой кошки и рыжего кота родились два рыжих котенка. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, характер наследования признаков.
7. Гены окраски шерсти кошек расположены в Х-хромосоме. Черная окраска определяется геном ХВ, рыжая – геном Хb, гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один черный котенок. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят.