Сцепленное наследование генов

Сцепление генов — это совместное наследование генов, расположен­ных в одной и той же хромосоме. Расстояние между генами исчисляется в морганидах: единице расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, соответствует 1% кроссинговера. Гены располагаются в хромосоме линейно. Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называют группами сцепления.

Полной корреляции не бывает из-за мейотическогокроссинговера, так как сцепленные гены могут разойтись по разным гаметам. Кроссинговер наблюдается в виде расцепления у потомства тех аллелей генов и, соответственно, состояний признаков, которые были сцеплены у родителей. Исследования Моргана и его школы показали, что в гомологичной паре хромосом регулярно происходит обмен генами.

Кроссинговер обеспечивает рекомбинацию генов и тем самым значительно усиливает роль комбинативной изменчивости в эволюции. Количество групп сцепления соответству­ет гаплоидному числу хромосом, то есть у дрозофилы 4; у КРС — 30. Природу сцепленного наследования объяснил в 1910 г. Морган с сотруд­никами.

Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления (закон Моргана). Полное сцепление встречается редко, обычно – неполное, из-за влияния кроссинговера (перекрещивания и обмена участками гомологичных хромосом в процессе мейоза). Такая зависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается только до 50 морганид.

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Изучение темы «Основные закономерности наследственности» на профильном уровне предполагает 14 часов из всего курса биологии в 10 классе.

Сцепленное наследование генов

Из опыта работы можно с уверенностью сказать, что усвоение и понимание материала происходит лучше в случае, если при объяснении материала записи на доске появляются постепенно, по мере объяснения. В.Б.Захарова. – М.: Дрофа, 2007. Это урок изучения и первичного закрепления новых знаний. Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска (или экран) презентация к уроку, выполненная в программе Microsoft Power Point, карточки с тестовыми вопросами.

Анализ механизма перекреста хромосом

Гены, образующие группу сцепления, не подчиняются закону Г. Менделя о независимом распределении. Сегодня нам предстоит разобраться в том, как ведут себя такие гены, каким законам подчиняются. Т.Морган скрещивал две чистые линии дрозофил, самец и самка имели два альтернативных признака: цвет тела и форма крыльев (слайд № 7). Как видим, первое поколение гибридов получилось единообразным. Вспомним кроссинговер, происходящий в мейозеI (слайд № 12). Попробуйте объяснить появление новых фенотипов среди самок дрозофил, используя данную графическую схему. (объяснение учащихся).

В случае же частичного сцепления образуется столько же гамет и фенотипов, как в случае наследования по Менделю. Изображены локусы, 12 аллелей, расположенных в паре хромосомы. Как называются эти хромосомы? Между какими локусами чаще будет происходить кроссинговер? Определите, между какими генами вероятность кроссинговера выше и почему?

Взаимодействия неаллельных генов

3. Между гомологичными хромосомами может происходить перекрест (кроссинговер), приводящий к обмену аллельными генами и появлению новых рекомбинантных сочетаний признаков. 5. Изучая частоту кроссинговера между аллельными генами, можно выяснить порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между ними, т.е. составить генетическую карту хромосомы.

Генетическая карта хромосомы – это схема относительного расположения генов, входящих в состав одной хромосомы и принадлежащих к одной группе сцепления. Определение групп сцепления и составление генетических карт осуществляется гибридологическим методом, т.е. путем изучения результатов скрещиваний. Зная, с какими генами сцеплен вредный аллель, можно заранее определить, есть ли у человека это заболевание, и начать лечение заранее.

Доказано, что количество наследственных признаков организма значительно превышает число хромосом гаплоидного набора. Следует отметить, что Т. X. Морган, как в свое время Г. Мендель, удачно избрал для исследований муху-дрозофилу, которая впоследствии стала классическим объектом для генетических экспериментов.

Опытами Т. Моргана, К. Бриджеса и А. Стертеванта было показано, что нет абсолютно полного сцепления генов, при котором гены передавались бы всегда вместе. N1 — общее число особей в F; N2 — суммарное число кроссоверных особей.

Наследование признаков, сцепленных с
полом

Кроссинговер приводит к новому сочетанию генов, вызывает изменение фенотипа. 4. Во время мейоза, которое происходит только при образовании гамет, диплоидные число хромосом уменьшается вдвое (гаплоидные число). Это соответствует закону расщепления, согласно которому генетический материал обоих родителей по-разному комбинируется в гаметах.

Этому соответствует образование хиазм при конъюгации гомологичных хромосом в мейозе (генетический кроссинговер). Один процент кроссинговера соответствует одной морганиди. 8. Каждый биологический вид характеризуется специфическим набором хромосом – кариотипом.

Большую работу по изучению наследования неаллельных генов, расположенных в паре гомологичных хромосом, выполнили американский ученый Т.Морган и его ученики. У человека 23 пары хромосом и 23 группы сцепления. Было установлено, что возникают и другие, новыми комбинациями генов, отличающимися от родительской гаметы. Было доказано, что причина возникновения новых гамет заключается в перекресте (кроссинговере) гомологичных хромосом.

Это происходит потому, что гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются сцепленно. Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами. С в 2% случаев, а между генами A и С в 3% случаев. Число групп сцепления = гаплоидному числу хромосом. Кроссинговер наблюдается в мейозе, он обеспечивает новые сочетания генов, находящихся в гомологичных хромосомах.