Зчеплене успадкування. Порушення зчеплення
Зчеплене успадкування. Порушення зчеплення. Перехрест хромосом
У кожній хромосомі знаходиться кілька тисяч генів. У зв’язку з цим виникає питання про те, як будуть успадковуватися ознаки, гени яких знаходяться в одній хромосомі. У 1906 р В. Бетсон і Р. Пеннет проводили досліди зі схрещування двох різних рас запашного горошку, які різнилися по двох парах ознак (за формою пилку і за забарвленням квітки). Вчені очікували отримати в F2 розщеплення ознак у відношенні 9: 3: 3: 1, проте цього не сталося: ознаки не дали незалежного успадкування, вони залишалися у вихідній комбінації, яка була у батьківських форм. Це явище спочатку було названо “тяжінням”, а пізніше в роботах американського генетика Томаса Гента Моргана і його співробітників отримало назву “зчеплення генів”. Завдяки роботам Т. Моргана і було досягнуто розуміння цього явища. Морган встановив, що матеріальною основою зчеплення є хромосома. Всі гени, що знаходяться в одній хромосомі, пов’язані між собою (“зчеплені”) і утворюють “групи зчеплення”. Зчеплені гени розташовуються в лінійному порядку і успадковуються разом. Кількість груп зчеплення дорівнює числу пар хромосом, тобто гаплоидному набору хромосом (у гомогаметних особин).
Закон зчеплення (закон Моргана) може бути сформульований так: гени, що знаходяться в одній хромосомі, утворюють групу зчеплення і успадковуються разом за схемою моногибридного схрещування. Кількість груп зчеплення дорівнює гаплоїдному набору хромосом.
Розібрати це явище можна на наступному прикладі: якщо два гени повністю зчеплені, то дігібрід буде давати тільки два сорти гамет – АВ і ab у відношенні 1: 1. Якщо ж гени успадковуються незалежно (Не сцепленно), то дигетерозиготи дає 4 сорти гамет: АВ, Аb, аВ, ab в рівному співвідношенні. Перевірити цей факт можна шляхом аналізує схрещування (тобто схрещування з гомозиготною рецесивною формою): розщеплення в анализирующем схрещуванні покаже досліднику, зчеплені гени або ж успадковуються незалежно. У разі якщо дігібрід утворює тільки два сорти гамет (тобто гени зчеплені), в результаті аналізує схрещування буде отримано лише дві групи особин у відношенні 1: 1. Половина потомства матиме домінантні ознаки, а друга половина – рецесивні, тобто перекомбінаціі ознак спостерігатися не буде. При незалежному успадкуванні аналізує схрещування дасть 4 групи особин у рівному співвідношенні з перекомбинацией вихідних ознак.
Подальші досліди Т. Моргана виявили, що зчеплення не завжди буває абсолютним. В експериментах з плодовою мушкою дрозофилой Морган показав, що повне зчеплення спостерігається тільки в 83% випадків (41,5% потомства мали сіре тіло і довгі крила і 41,5% – чорне тіло і короткі крила, тобто ознаки батьківських форм). У 17% випадків спостерігалася перекомбінація ознак: 8,5% потомства мало сіре тіло і короткі крила і 8,5% – чорне тіло і довгі крила. Причиною порушення зчеплення генів став кроссинговер – перехрещення хромосом, який відбувається в профазі I мейозу. Було доведено, що чим далі один від одного розташовані гени в хромосомі, тим вище ймовірність перехрещення і тим більше утворюється гамет з перекомбинацией генів. Таким чином, частота кросинговеру між генами пропорційна відстані між ними. В результаті кросинговеру збільшується комбинативная мінливість, яка дає матеріал для природного відбору. У цьому і полягає біологічне значення кросинговеру.
З урахуванням відсотка кросинговеру складаються генетичні карти хромосом. На таких картах нанесено відносне відстань між генами, яке вимірюється в морганідах. Одна морганіда дорівнює 1% кросинговеру.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)