<<
>>

125. СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ

Г. Мендель проследил наследование только семи пар признаков у душистого горошка. В дальнейшем многие исследователи, изучая наследование разных пар признаков у самых разных видов организмов, подтвердили законы Менделя.

Было признано, что эти законы носят всеобщий характер. Однако позже было замечено, что у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков — не дают независимого распределения в потомстве: потомки оставались похожими на родителей. Посте­пенно таких исключений из третьего закона Менделя накаплива­лось все больше. Стало ясно, что принцип независимого распределения в потомстве и свободного комбинирования распро­страняется не на все гены. В самом деле, у любого организма признаков очень много, а число хромосом невелика Следователь­но, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной 132

хромосоме? Этот вопрос был изучен выдающимся американским генетиком Т. Морганом.

Предположим, что два гена — А и В — находятся в одной хромосоме и организм, взятый для скрещивания, гетерозиготен по этим генам:

В анафазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки и образуются два сорта гамет вместо четырех, как должно было бы быть при дигибридном скрещивании в соответствии с третьим законом Менделя:

При скрещивании с гомозиготным организмом, рецессивным по обоим генам аа и ЬЬ, получается расщепление 1:1

вместо ожидаемого при дигибридном анализирующем скрещивании 1:1:1:1.

Такое отклонение от независимого распре­деления означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.

Рассмотрим конкретный пример. Если скрестить мушку дрозофилу, имеющую серое тело и нормальные крылья, с мушкой, обладающей темной окраской тела и зачаточными крыльями, то в первом поколении гибридов все мухи будут серыми с нормальными крыльями. Это гетерозиготы по двум парам аллельных генов, причем ген, определяющий серую окраску брюшка, доминирует над темной окраской, а ген, обусловлива­ющий развитие нормальных крыльев,— над геном недоразвитых крыльев.

При анализирующем скрещивании гибрида Р\ с гомозиготной рецессивной дрозофилой (темное тело, зачаточные крылья) подавляющее большинство потомков Р2 будет сходно с родительскими формами (рис. 75, А, Б).

Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называют сцепленным наследованием, а ло­кализацию генов в одной хромосоме — сцеплением генов. Сцеп­ленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме, называют законом Моргана.

Таким образом, третий закон Менделя применим лишь к наследованию аллельных пар, находящихся в негомологичных хромосомах.

Все гены, входящие в одну хромосому, передаются по наследству совместно и составляют труппу сцепления. Поскольку в гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, труппу сцепления образуют две гомологичные хромосомы. Число групп сцепления соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе. Так, у человека 46 хромосом — 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 труппы сцепления, у гороха 14 хромосом — 7 групп сцепления.

Однако при анализе наследования сцепленных генов было обнаружено, что в некотором проценте случаев, строго опреде­ленном для каждой пары генов, сцепление может нарушаться.

Вспомним мейоз. В профазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы конъюгируют.

В этот момент между ними может произойти обмен участками (см. рис. 50):

Однако если в результате кроссинговера в некоторых клетках происходит обмен участками хромосом между генами А и В, то появляются гаметы АЬ и аВ и в потомстве образуются четыре группы фенотипов, как при свободном комбинировании генов. Отличие заключается в том, что числовое отношение фенотипов не соответствует отношению 1:1:1:1, установленному для дигибридного анализирующего скрещивания.

Вернемся к нашему примеру со скрещиванием различных наследственных форм дрозофил. В ряде случаев в потомстве Г| в значительно меньшем количестве, чем особей, схожих по фенотипу с родителями, появляются серые мухи с рудиментар­ными крыльями (рис. 75, В) и темноокрашенные мухи с нормальными крыльями (рис. 75, Г)- Появление в незначительном количестве таких особей (по 8,5 % каждого типа) обусловлено нарушением сцепления генов.

Таким образом, сцепление генов может быть полным и неполным. Причиной нарушения сцепления служит кроссинговер — перекрест хромосом в профазе I мейотнческого деления. Чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем выше вероятность перекреста между ними и тем больше процент гамет с перекомбинированными генами, а следовательно, и больший процент особей, отличных от родителей. В генетике принято расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, определять в процентах гамет, при образовании которых в результате кроссинговера произошла перекомбинация генов в гомологичных хромосомах.

За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят 1 % кроссинговера. Такая единица в честь Т. Моргана получила название морганиды.

Вопросы для повторения и задания

Что такое сцепление генов?

Что такое группы сцепления?

Какие процессы могут нарушать сцепление генов?

<< | >>
Источник: Мамонтов С .Г.. Общая биология учебник /С. Г. Мамонтов, В Б. Захаров — 11-е над , стер. — М.: КНОРУС.2015. — 328 с. — (Среднее профессиональное об­разование).. 2015

Еще по теме 125. СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ:

  1. Поиск генов-кандидатов, ассоциированных с АГ
  2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ
  3. Реферат. Эмбриональные стволовые клетки в изучении функции генов в процессах дифференцировки и развития2009, 2009
  4. Заключение
  5. БОЛЕЗНЬ БРУТОНА
  6. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете
  7. Этиология и патогенез
  8. Этиология
  9. Этиология
  10. ЗАБОЛЕВАНИЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ Хроническая недостаточность надпочечников