Явище зчепленого успадкування

Зчеплене успадкування. Коли ми доводили статистичний характер законів спадковості, встановлених Г.Менделем, то для спрощення припускали, що кожна хромосома несе лише один ген. Але вчені вже давно звернули увагу на те, що кількість спадкових ознак організму значно перевищує число хромосом гаплоїдного набору. Це пояснюється явищем зчепленого успадкування. Явище зчепленого успадкування відкрив і пояснив Т.Х.Морган (1911р.) на досліді з мухою дрозофілою. Дрозофіла стала класичним генетичним об'єктом, тому що її легко утримувати в лабораторіях, має велику плодючість (за оптимальних умов утримання нове покоління виникає кожні 10-18 днів), в диплоїдному наборі 8 хромосом, що спрощує спостереження.

Самців дрозофіли, гомозиготних за домінантними алелями сірого забарвлення тіла (Е) та нормальною формою крил (V), схрестили із самками, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями — чорне тіло (е) і нерозви-нені крила (V). Генотипи цих особин позначили відповідно ЕЕVV та eevv. Усі гібриди першого покоління Р, мали сіре тіло і нормальні крила, тобто були гетерозиготними за обома парами алелей ЕеVv. Потім їх схрестили з особинами гомозиготними за відповідними рецесивними алелями eevv, тобто провели аналізуюче схрещування.

За законами успадкування Г.Менделя можна було б очікувати таке розщеплення в Р₂:

25% особин з сірим тілом і нормальними крильми, 25% з сірим тілом і недорозвиненими крильми, 25% з чорним тілом і нормальними крильми, 25% з чорним тілом і недорозвиненими крильми,

тобто співвідношення 1:1:1:1. Але Морган дістав зовсім інші статистичні дані. Насправді 41,5% особин у цьому експерименті мали сіре тіло і нормальні крила, 41,5% — чорне тіло і недорозвинені крила, 8,5% — сіре тіло і недорозвинені крила та 8,5% — чорне тіло і нормальні крила. На підставі цих даних Т.Х.Морган припустив, що гени, які визначають забарвлення тіла (Ее) і форму крил (Vv) розташовані в одній хромосомі. Явище спільного успадкування генів, розміщених в одній хромосомі, називається зчепленим успадкуванням, а локалізація генів в одній хромосомі — групою зчеплення.

Отже, III закон Менделя застосовується лише до успадкування алельних пар, що знаходяться в негомологічних хромосомах.

Однак при аналізі успадкування зчеплених генів було виявлено, що в певному відсотку випадків зчеплення може порушуватися. Про це свідчать такі дані з досліду Моргана: 8,5% мух з чорним тілом і нормальними крильми і 8,5% мух з сірим тілом і нерозвиненими крильми. Чому так відбувається? Згадаємо, що в профазі І мейозу гомологічні хромосоми наближаються і кон'югують. В цей момент може відбутися обмін ділянками гомологічних хромосом.

Явище перехресту хромосом і обмін між ними ділянками в профазі 1 мейозу називається кросинговер.

Кросинговер збільшує комбінативну мінливість, сприяючи утворенню нових поєднань алелей. При цьому може відбуватись обмін кількома генами або ж ділянками одного гена обох чи однієї нитки ДНК.

Хромосомна теорія спадковості.

Основою сучасної генетики є хромосомна теорія спадковості, автором якої є перший лауреат Нобелівської премії (1933 р.) серед генетиків — американський вчений Т.Х.Морган.

Основні положення хромосомної теорії спадковості:

— гени розташовані в хромосомах; різні хромосоми містять різну кількість генів;

— гени розташовані в хромосомах в лінійному порядку;

— кожен ген займає в хромосомі певну ділянку (локус); алельні гени займають однакові локуси гомологічних хромосом;

— гени, що знаходяться на одній і тій же хромосомі називаються зчепленими, всі гени будь-якої хромосоми утворюють групу зчеплення, вони, як правило, попадають в одну і ту ж гамету і успадковуються разом;

— сила зчеплення між двома генами обернено пропорційна відстані між ними;

— число груп зчеплення у даного виду організмів відповідає числу хромосом в гаплоїдному (п) наборі. Наприклад: у людини — 23, дрозофіли — 4, гороху — 7 груп зчеплень;

— зчеплення між генами, розташованими в одній хромосомі, порушується внаслідок кросинговеру, під час якого гомологічні хромосоми обмінюються своїми ділянками;

— кожен біологічний вид характеризується певним каріотипом (певною кількістю і формою хромосом).

Генетичні карти хромосом. Існування кросинговеру дозволило школі Моргана розробити принцип побудови генетичних карт хромосом. В основу цього принципу покладено уявлення про розташування генів вздовж хромосом . лінійно. За одиницю відстані між двома генами домовились приймати 1 % кросинговеру (перехресту) між ними. Цю величину називають морганідою. Отже, 1 морганіда = 1 % кросинговеру.

Припустимо, що до однієї групи зчеплення відносяться гени А і В. Між ними виявлений перехрест у 10%, отже, ці гени знаходяться на відстані 10 морганід.

Припустимо також, що до цієї ж групи зчеплення відноситься ген С. Щоб знати його місце у хромосомі, належить з'ясувати, який процент перехресту він дає з обома з двох вже відомих генів. Наприклад, якщо з А він дає 3% перехресту, то можна припустити, що ген С знаходиться або між А і В, або у протилежному кінці, тобто А розташований між С і В. Якщо між В і С виявиться перехрест у 7%, то на хромосомі їх необхідно розташувати у такому порядку як на схемі а. Якщо ж між В і С перехрест складає 13%, то розташування генів у хромосомі має бути таким, як на схемі б.

Найбільш детальні генетичні карти хромосом складені для дрозофіли, кукурудзи, курей та мишей. Розпочато складання генетичних карт людини.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема:Зчеплене успадкування.	\|	Генетика статі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.016 сек.