Поделиться Поделиться

Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека

Исследования Т. Моргана и его школы показали, что в гомологичной паре хромосом регулярно происходит обмен генами. Процесс обмена идентичными участками гомологичных хромосом с содержащимися в них генами называют перекрестом хромосом или кроссинговером. Кроссинговер наблюдается в мейозе. Он обеспечивает новые сочетания генов, находящихся в гомологичных хромосомах. Явление кроссинговера, как и сцепление генов, характерно для животных, растений, микроорганизмов. Исключение составляют самцы дрозофилы и самки тутового шелкопряда. Кроссинговер обеспечивает рекомбинацию генов и тем самым значительно увеличивает роль комбинативной изменчивости в эволюции. О наличии кроссинговера можно судить на основе учета частоты возникновения организмов с новым сочетанием признаков. Явление кроссинговера было открыто Морганом на дрозофиле.

Запись генотипа дигетерозиготы при независимом наследовании:

А В

A в

Запись генотипа дигетерозиготы при сцепленном наследовании:

АВ

Ав

Гаметы с хромосомами, претерпевшими кроссинговер, называют кроссоверными, а не претерпевшие – некроссоверными.

АВ

Ав

АВ, ав Ав, аВ

Некроссоверные гаметы. Кроссоверные гаметы.

Соответственно организмы, возникшие от сочетания кроссоверных гамет, называют кроссоверами или рекомбинантами,а возникшие от сочетания некроссоверных гамет – некроссоверами или нерекомбинантами .

Явление кроссинговера, как и сцепление генов, можно рассмотреть и в классическом опыте Т. Моргана при скрещивании дрозофил.

Ген Признак P♀ BV x ♂ bv BV bv F1 BV bv
В серый цвет тела
b черный цвет тела
V нормальные крылья
v рудиментарные крылья
Анализирующее скрещивание 1. Полное сцепление генов. 2. Неполное сцепление генов. 1. Полное сцепление P♀ bv x ♂ BV bv bv Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 1 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 2 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 3 G: bv BV bv F2 bvbv BV bv расщепление – 1:1
2. Неполное сцепление (кроссинговер) P:♀ BV x ♂ bv bv bv Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 4 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 5 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 6 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 7 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 8 G: BV bv Bv bV bv некроссоверные кроссоверные Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 9 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 10 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 11 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 10 F2 BVbvBvbV Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 13 Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 14 bv bv bv bv некроссоверов – 83% кроссоверов – 17%

Для измерения расстояния между генами путем анализирующего скрещивания можно применять формулу:

Закономерности полного и неполного сцепления. Группы сцепления у человека - Инвестирование - 15 где:

X– расстояние между генами в % кроссинговера или в морганидах;

а– количество особей 1-й кроссоверной группы;

в– количество особей 2-й кроссоверной группы;

n– общее количество гибридов в опыте;

100%– коэффициент для перевода в проценты.

На основании исследования сцепленного наследования Морган сформулировал тезис, вошедший в генетику под названием правило Моргана : гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцеплено, причем сила сцепления зависит от расстояния между ними.

Сцепленные гены расположены в линейном порядке и частота кроссинговера между ними прямо пропорциональна расстоянию между ними. Однако, этот тезис характерен только для близко лежащих друг к другу генов. В случае же относительно удаленных генов наблюдается некоторое отклонение от такой зависимости.

Морган предложил выражать расстояние между генами в процентах кроссинговера между ними. Расстояние между генами также выражают в морганидах или сантиморганидах. Морганида – генетическое расстояние между генами, где происходит кроссинговер с частотой 1%.

По частоте кроссинговера между двумя генами можно судить об относительном расстоянии между ними. Так, если между генами Аи В кроссинговер составляет 3%, а между генами Ви С– 8% кроссинговера, то между Аи Скроссинговер должен происходить с частотой либо 3+8=11%, либо 8-3=5%, в зависимости от того, в каком порядке эти гены расположены в хромосоме.

3% 8% 3% 5%

А ─ ─ ─ В ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ С В ─ ─ ─ А ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ С

11% 8%

Задача 1. Катаракта и полидактилия наследуются как доминантные аутосомные признаки. Женщина унаследовала катаракту от отца, полидактилию от матери. Гены сцеплены, расстояние между ними 3М. Каковы генотипы и фенотипы детей от брака этой женщины и мужчины нормального по этим признакам? Какова вероятность рождения здоровых детей?

катаракта норма А А_ а аа P ♀ аВ х ♂ ав Ав ав
полидактилия норма В В_ в вв F1 – ? Х = АВ = 3 Морг.
P ♀ аВ х ♂ ав Ав ав Ответ: вероятность рождения здорового ребенка – 1,5%, имеющих по 1 признаку – 48,5%, имеющих оба признака – 1,5%
G: (аВ) (Ав) (ав) (ав) (АВ)
F1 аВАвавАВ ав ав ав ав 48,5% 48,5% 1,5% 1,5%

Генетическая картахромосомы– это схема, отображающая порядок расположения генов на относительном расстоянии их друг от друга. О расстоянии между сцепленными генами судят по частоте кроссинговера между ними. Генетические карты всех хромосом составлены для наиболее изученных в генетическом отношении организмов: дрозофилы, кур, мышей, кукурузы, томатов, нейроспоры. Для человека также составлены генетические карты всех 23 хромосом.

После установления линейной дискретности хромосом возникла необходимость составления цитологических карт с целью сопоставления с генетическими, составленными на основе учета рекомбинаций.

Цитологическая карта– это карта хромосомы, на которой определяется расположение и относительное расстояние между генами в самой хромосоме. Построение их ведется на основе анализа хромосомных перестроек, дифференциальной окраски политенных хромосом, радиоактивных меток и др.

К настоящему времени, у ряда растений и животных построены и сопоставлены генетические и цитологические карты. Реальность этого сопоставления подтверждает правильность принципа о линейном расположении генов в хромосоме.

У человека можно назвать некоторые случаи сцепленного наследования.

1. Гены, контролирующие наследование групп крови по системе АВ0 и синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки, наследуются сцепленно.

2. Сцеплены гены резус-фактора и овальной формы эритроцитов.

3. В третьей аутосоме расположены гены группы крови Лютеран и секреции антигенов А и В со слюной.

4. Гены полидактилии и катаракты наследуются сцепленно.

5. В Х-хромосоме расположены гены гемофилии и дальтонизма, а также гены цветовой слепоты и мышечной дистрофии Дюшена.

6. В 6 аутосоме находятся сублокусы А, В, С, D/DR системы HLA, контролирующих синтез антигенов гистосовместимости.

← Предыдущая страница | Следующая страница →