Учебник MAXIMUM Education

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

11 класс
Биология

Сцепленное наследование генов

Хромосомная теория наследственности – это теория, согласно которой передача наследственной информации в ряду поколений связана с передачей хромосом, в которых последовательно расположены гены.

Мендель изучил наследование только семи пар признаков у душистого горошка. Его законы подтвердились на самых разных видах организмов, т. е. было признано, что эти законы носят всеобщий характер. Однако позже было замечено, что у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков — не дают независимого распределения в потомстве. Потомки оставались похожими на родителей.

Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен американским генетиком Т. Морганом и его учениками.

В своих экспериментах Томас Морган и его коллеги изучали наследование признаков у дрозофил.

A – серый цвет тела;

a – чёрный цвет тела;

B – длинные крылья;

b – зачаточные крылья.

При проведении экспериментов Т. Морган скрещивал между собой серых мушек с длинными крыльями (AABB) и чёрных мушек с зачаточными крыльями (aabb). Всё поколение при этом получилось единообразным, согласно первому закону Менделя (AaBb) – серые мушки с длинными крыльями.

Далее Морган использовал анализирующее скрещивание с особью aabb – чёрное тело и зачаточные крылья.

Т. Морган и его коллеги получили неожиданный результат: кроме ожидаемых фенотипов потомства (серое тело и длинные крылья, чёрное тело и зачаточные крылья), были получены особи со смешанными признаками – серое тело и зачаточные крылья (Aabb), и чёрное тело, и длинные крылья (aaBb).

Т. Морган пришёл к выводу, что, кроме гамет AB и ab были получены гаметы Ab и aB, произошёл кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами.

Хромосомная теория наследственности была сформулирована Т. Морганом и его учениками в начале 20-х гг. XX в:

1. Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов; набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.

2. Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены.

3. Гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности.

4. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;

Группы генов, расположенных в одной хромосоме, составляют группу сцепления. Сцепленные гены расположены в хромосомах в линейном порядке.

Так, у человека 46 хромосом — 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления.

Внимание! На половых хромосомах бывают псевдоаутосомные участки, т. е. гены, которые есть и на Х, и на Y-хромосоме. Подобные варианты встречаются в генетических задачах ЕГЭ.

5. Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера, что приводит к образованию рекомбинантных хромосом; частота кроссинговера зависит от расстояния между генами: чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера;

Расстояние между генами измеряется в морганидах.

1 морганида = 1% вероятности кроссинговера.

6. На основании частот рекомбинации определяют расстояние между генами. Что позволяет строить генетические карты хромосом.

Генетическое картирование – определение положения какого-либо гена по отношению к другим генам. Постоянство процента кроссинговера между определенными генами позволяет локализовать их.

Генетическая карта – схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определённых хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

Она представляет собой отрезок прямой, на котором нанесён порядок расположения генов и указано расстояние между ними в морганидах.

Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофила, комар, таракан и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов.

Генетическая карта дрозофилы