Урок 8 Хромосомная теория наследственности

Урок 8 Хромосомная теория наследственности
Сцепление генов. Во всех примерах скрещивания, рассмотренных ранее,
имело место независимое комбинирование, поскольку интересующие нас
пары генов находились в разных парах хромосом. Такие гены свободно
сочетаются друг с другом в соответствии с закономерностью
независимого комбинирования.
У различных организмов число генов может насчитывать десятки и сотни
тысяч, число же хромосом весьма ограниченно, другими словами, число
генов значительно превосходит число хромосом. Вот почему в каждой
хромосоме располагается множество генов. Гены, локализованные в одной
хромосоме, образуют группы сцепления; обычно они попадают в гамету
вместе. Число групп сцепления равно числу пар хромосом, или
гаплоидному числу хромосом. Это экспериментально подтверждено у всех
хорошо изученных в этом отношении организмов.
Группы сцепления у разных видов организмов
Сцепленное наследование. В случае расположения генов в одной хромосоме
отмечается их сцепленное наследование – явление совместного наследования
генов, локализованных в одной хромосоме.
Сцепленное наследование изучал американский генетик Т. Морган на
примере наследования признаков у плодовой мушки дрозофилы.
Были проведены эксперименты по скрещиванию гомозиготных по
доминантным аллелям мух (AABB) с серым телом и длинными крыльями и
гомозиготных мух по рецессивным аллелям (aabb) с темным телом и
редуцированными крыльями.
У гибридов F1 проявились только доминантные признаки – серая окраска
тела и длинные крылья (согласно правилу единообразия гибридов первого
поколения).
Затем гибриды F1 вновь скрестили с мухами, гомозиготными по рецессивным
аллелям (aabb), т. е. провели анализирующее скрещивание.
Полученные результаты отличались от результатов дигибридного
скрещивания. Ученые предположили, что пара неаллельных генов, т.е. генов,
контролирующих развитие признаков окраски тела и длины крыльев,
локализованы в одной хромосоме. В этом случае у дигетерозиготы возможно
образование двух типов гамет (AB и ab) и появление двух типов потомков: с
серым телом, длинными крыльями (AaBb) и темным телом с
редуцированными крыльями (aabb). Причем таких гибридов должно быть
поровну (по 50%), а формула расщепления – 1:1. Однако такого соотношения
в эксперименте Моргана также не наблюдалось. Результаты анализирующего
скрещивания были следующими: 41,5% серых длиннокрылых мух; 41,5%
темных с редуцированными крыльями; 8,5% темных длиннокрылых; 8,5%
серых с редуцированными крыльями.
Преобладание серых длиннокрылых и темных с редуцированными крыльями
мух свидетельствовало о том, что гены A и B и a и b сцеплены, но не
абсолютно. На это указывало появление мух с перекомбинированными
признаками (серое тело, редуцированные крылья и темное тело, длинные
крылья). Перекомбинация генов явилась следствием кроссинговера
гомологичных хромосом у некоторых гамет (17 %) во время мейоза. Гаметы
с перекомбинированными аллелями получили название кроссоверных гамет.
Возникновение потомков с перекомбинироваиными признаками в
экспериментах Т. Моргана – свидетельство нарушения сцепления генов.
В ходе исследований ученые убедились в том, что сцепление генов не всегда
бывает полным. Оно может быть нарушено кроссинговером, приводящим к
возникновению качественно новых (рекомбинантных) хромосом, вследствие
чего образуются новые типы гамет. В итоге у потомков появляются новые
комбинации признаков, отсутствующие у родительских особей.
Результаты экспериментов с мухой дрозофилой позволили сформулировать
закон сцепленного наследования (или закон Моргана): гены, локализованные
в одной хромосоме, часто наследуются совместно, образуя группу сцепления.
Хромосомная теория наследственности. Создание хромосомной теории
наследственности стало одним из крупнейших теоретических обобщений
генетики. Заслуга создания этой теории принадлежит Т. Моргану и
сотрудникам его лаборатории К. Бриджесу, А. Стертеванту и Г. Мёллеру.

Гены расположены в хромосомах линейно.

Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус).

Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов.
Число групп сцепления у каждого вида организмов равно гаплоидному
числу хромосом.

Между гомологичными хромосомами может происходить обмен
аллельными генами – кроссинговер.

Расстояние между генами в хромосоме прямо пропорционально
проценту кроссинговера. Это означает, что кроссинговер чаще может
происходить между более удаленными друг от друга генами и реже–
между близко расположенными генами.
Генетические
карты. Принцип
построения
генетических
карт
(картирование) хромосом разработали Т. Морган и его ученики. В основу
этого принципа положено представление о линейном расположении генов по
всей длине хромосомы. Генетические карты хромосом представляют
собой схему взаимного расположения генов, находящихся в одной
группе сцепления. Иными словами, на генетических картах указан порядок
расположения генов в хромосоме и относительные расстояния их друг от
друга.
Генетическая карта томата
Генетические карты строится на основе прямого перевода частоты
кроссинговера между генами в предполагаемые (условные) расстояния
между ними в хромосоме. Единицей расстояния на генетической карте
является морганида. Одна морганида соответствует 1% кроссинговера.
Например, если частота кроссинговера между генами A и B равна 5%, то это
означает, что они расположены в одной и той же хромосоме на расстоянии 5
морганид. Если же частота кроссинговера между генами A и C составляет
17%, то они разделены расстоянием в 17 морганид и т. д.
Ученым удалось картировать хромосомы многих организмов, в том числе
человека. В настоящее время хромосомные и генетические карты широко
используются на практике. Их применяют в селекционной практике и
микробиологической промышленности, а также в медицинской генетике
для диагностики ряда наследственных болезней и выявления мутаций.
Без генетических карт невозможно развитие генной инженерии и
молекулярной биологии.
Домашнее задание
1. Выучить конспект
2. Просмотреть
материал
http://biology-online.ru/video/nauchfilmhromosomnaja-teorija-nasledstvennosti.html
3. Закончить предложение
1.Хромосомная теория наследственности создана американским
генетиком………………….................
2.Гены, расположенные линейно в одной хромосоме,
образуют………………………………………….
3.Число групп сцепления
равно………………………………………………………………………………
4. Явление совместного наследования генов, локализованных в одной
хромосоме,…………………………………………………………………………
……………………………..
5.Сцепление генов может
быть……………………………и……………………………………………….
6.Причиной нарушения сцепления
служит…………………………………………………………………
7. Обмен одинаковыми участками гомологичных хромосом
называется…………………………………
8. На основании явления сцепления и перекреста гомологичных хромосом
генетики создают схемы взаимного расположения
генов……………………………………………………………….
9. Частота перекреста между двумя неаллельными генами, расположенными
в одной хромосоме,
пропорциональна…………………………………………………………………
……………………………
10. За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме,
принят 1% кроссинговера. Такая единица в честь Т. Моргана получила
название…………………………………….