§ 44. Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности



1. Всегда ли соблюдается III закон Г. Менделя? В каких случаях гены наследуются независимо, а в каких случаях — сцеплено?

Нет. Закон независимого наследования (третий закон Менделя) справедлив в том случае, если неаллельные гены находятся в разных парах хромосом, тогда гены наследуются независимо.

2. Что такое группа сцепления? Чему равно количество групп сцепления в клетках разных организмов?

Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Совместное наследование генов Т. Морган предложил называть сцепленным наследованием (в отличие от независимого). Каждая пара гомологичных хромосом содержит гены, контролирующие одни и те же признаки, поэтому количество групп сцепления равно числу пар хромосом. Например, у человека 23 группы сцепления, а у дрозофилы — 4.

3. Почему частота кроссинговера между сцепленными генами зависит от расстояния между ними?

Кроссинговер между конкретными сцепленными генами происходит с определенной вероятностью (частотой). Исследования, проведенные Т. Морганом, показали, что частота кроссинговера пропорциональна расстоянию между генами, расположенными в одной хромосоме. Чем больше расстояние между сцепленными генами, тем чаще между ними происходит кроссинговер. И наоборот, чем ближе друг к другу расположены гены, тем меньше частота кроссинговера между ними. В профазе I мейоза при конъюгации гомологичных хромосом образование перекрестов между хроматидами осуществляется произвольно, на любых соответствующих участках. Если гены А и В (или а и b) находятся сравнительно близко друг к другу, то вероятность того, что перекрест произойдет именно на участке, разделяющем эти гены, невелика. Если же гены располагаются на значительном расстоянии друг от друга, то вероятность перекреста между ними намного выше. Значит, чем больше расстояние между генами, тем чаще они разделяются при кроссинговере.

4. Что такое генетические карты хромосом? Каковы перспективы их использования?

Генетическая карта представляет собой схему взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления, с учетом расстояний между ними. Генетические карты хромосом уже составлены для человека, многих видов животных, растений, грибов и микроорганизмов. Знание генетических карт позволяет планировать работы по получению организмов с определенными сочетаниями признаков, что широко применяется в селекционной практике. Генетические карты хромосом человека используются в медицине для диагностики и лечения ряда наследственных заболеваний.

5. Сформулируйте основные положения хромосомной теории наследственности.

Основные положения хромосомной теории наследственности:

1. Гены в хромосомах расположены линейно, в определенной последовательности. Аллельные гены находятся в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

2. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Количество групп сцепления равно числу пар хромосом.

3. Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера, происходящего при конъюгации гомологичных хромосом в профазе I мейоза.

4. Частота кроссинговера пропорциональна расстоянию между генами: чем больше расстояние, тем выше частота кроссинговера, и наоборот.

5. За единицу расстояния между сцепленными генами принята 1 морганида — расстояние, на котором кроссинговер происходит с вероятностью 1 %.

6. Какие типы гамет и в каком процентном соотношении будут формировать дигетерозиготные особи

если известно, что расстояние между генами А и В составляет 20 морганид?

Особвь Аа//Вв будет формировать 4 типа гамет: АВ, Ав, аВ, ав. Особь Ав//аВ будет формировать 4 типа гамет: Ав – с вероятностью 40% некросоверн., аВ - с вероятностью 40% некросоверн., АВ - с вероятностью 10% кросоверн., ав - с вероятностью 10% кросоверн.

7. Серый цвет тела у дрозофилы доминирует над желтым, красные глаза — над гранатовыми. Гены, отвечающие за эти признаки, локализованы в первой паре хромосом и находятся на расстоянии 44 морганиды. Скрестили чистые линии серотелых мух с гранатовыми глазами и желтотелых с красными глазами. Из полученных гибридов выбрали самку и подвергли ее анализирующему скрещиванию. Каким будет процентное соотношение фенотипических классов в потомстве?

Условия: А – серый цвет (доминантный признак), а – желтый (рецессивный признак). В – красные гл (доминантный признак), в – гранатовые (рецессивный признак).

Решение задачи: если скрещивали чистые линии, значит они гомозиготны по обоим признакам

Р : ААвв (сер, гран) × ааВВ (жел, красн)

G: Ав и аВ

F1: АаВв (сер, красн)

Р 2: АаВв × аавв (анализирующее скрещивание предполагает скрещивание с рецессивной гомозиготной особью)

G: АВ, Ав, аВ, ав и ав

F1: АаВв (сер, крас), Аавв (сер, гран), ааВв (желт, красн), аавв (желт, гран). Фенотипическое соотнощение: 1 : 1 : 1: 1

8. У одного из видов растений рассеченные листья доминируют над цельными, а синяя окраска цветков — над розовой. В результате анализирующего скрещивания было получено потомство четырех фенотипических классов: 1) 133 растения с рассеченными листьями и синими цветками; 2) 362 растения с рассеченными листьями и розовыми цветками; 3) 127 растений с цельными листьями и розовыми цветками; 4) 378 растений с цельными листьями и синими цветками. Затем растения первого фенотипического класса скрестили с растениями второго фенотипического класса. Сколько процентов полученных гибридов будут иметь рассеченные листья и розовые цветки? Цельные листья и синие цветки?

Решение на А4