Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хромосомная теория наследственности

Закон расщепления.

При скрещивании гетерозиготных особей, отличающихся по одной паре альтер­нативных признаков, в потомстве ожидается расщепление по фенотипу в соотношении 1:3, по генотипу - 1:2:1.

Дано: P: Аа * Аа

А - желтый G: А а А а

а – зеленый F1: АА, Аа, Аа, аа.

F1 -?

Изучая расщепление при дигибридном скрещивании Мендель сформулировал Ш закон- закон независимого комбинирования

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя парами признаков, во втором поколении отмечается независимое комбинирование признаков, в результате чего проявляются гибридные формы, несущие признаки в сочетаниях, не свойствен­ных родительским и прародительским особям. Расщепление по фенотипу 9:3:3:1.

Дано: P: ААВВ * ааbb

А – желтый G: АB ab

а – зеленый F1: AaBb – желтые, гладкие.

B - гладкая F2: 9(AB-ж,г):3(Ab-ж,м):3(aB-з,г):1(ab-з,м)

b – морщин

F1, F2 -?

гаметы AB Ab aB ab
AB AABB – ж,г AABb – ж,г AaBB – ж,г AaBb – ж,г
Ab AABb – ж,г AAbb – ж,м AaBb – ж,г Aabb – ж,м
aB AaBB – ж,г AaBb – ж,г aaBB – з,г aaBb – з,г
ab AaBb – ж,г Aabb – ж,м aaBb – з,г аabb – з,м

 

Желтых – 12, а зеленых – 4, т.е. 3:1

Гладких – 12, а морщинистых – 4, также 3:1

 

 

Правила постоянства числа, парности, индивидуальности и непрерывности хромосом, сложное поведение хромосом при митозе и мейозе давно убедили исследователей в том, что хромосомы играют большую роль и имеют прямое отношение к передаче наследственных свойств. Роль хромосом в передаче наследственной информации была доказана благодаря:

1) открытию генетического определения пола;

2) установлению групп сцепления признаков, соответствующих гаплоидному числу хромосом;

3) построению генетических и цитологических карт хромосом.

Одним из первых и веских доказательств роли хромосом явилось открытие закономерности, согласно которой пол наследуется как менделирующий признак. Известно, что хромосомы, составляющие одну гомологичную пару, совершен­но подобны друг другу, но это справедливо только для аутосом.

Половые хромосомы, или гетерохромосомы, сильно различаются между собой как по морфологии, так и по заключенной в них информации. Сочетание половых хромосом в зиготе определяет пол будущего организма. Бо­льшую из хромосом этой пары принято называть X, а маленькую - у.

У человека и всех млекопитающих, женские особи в соматических клетках имеют две X хромосомы, а мужские - X и У хромосомы. Следовательно, у женских особей все яйцеклетки содержат по одной X хромо­соме, а мужские особи имеют сперматозоиды двух типов: одни содержат X хромосому, а другие - У. Поэтому при оплодотворении возможны две комби­нации:

P: XX * Ху

G: X X y

F: XX; Ху

Таким образом, развитие пола зависит от того, каким сперматозоидом будет оплодотворена яйцеклетка.

Пол, имеющий обе одинаковые половые хромосомы, называется гомогаметным, а пол с различными половыми хромосомами - гетерогаметными.

Признаки, наследуемые через половые хромосомы, получили название сцеп­ленных с полом. У человека признаки, наследуемые через У-хромосому, могут быть только у лиц мужского пола, а наследуемые через Х-хромосому - у лиц как одного, так и другого пола. Особь женского пола может быть как гомо-, так и гетерозиготной по генам, локализованным в Х-хромосоме.

Поскольку у особей мужского пола только одна Х-хромосома, все локализо­ванные в ней гены сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм называют гемизиготным.

У человека некоторые заболевания наследуются сцеплено с полом. К ним относится гемофилия, дальтонизм (х), гипертрихоз (у) и др.

Задача:

Мать имеет нормальную свертываемость крови и является гомозиготной по это­му признаку, отец страдает гемофилией. Определить фенотипы детей?

Дано:

Хн – норма Р: ХнХн * ХhУ

Хh – гемофилия G: Хн Хh У

F1 -? F1: ХнХh; ХнУ

Ответ: все дети здоровы.

 

мать - носитель гена гемофилии Р: ХнХh * ХнУ

отец - здоров G: Хн Хh Хн У

F1: ХнХн – девочка здоровая

ХнХh – девочка носитель

ХнУ – мальчик здоровый

ХhУ – мальчик гемофилия

 

мать – носитель Р: ХнХh * ХhУ

отец – болен G: Хн Хh Хh У

F1: ХнХh – девочка носитель

ХнУ – мальчик здоров

ХhХh – девочка гемофилия

ХhУ – мальчик гемофилия

Аналогичным образом наследуется дальтонизм.

Количество хромосом является постоянным видовым признаком. Однако количество признаков, а соответственно и генов огромно и значитель­но превосходит число хромосом. Следовательно, в каждой хромосоме локали­зовано много генов, наследующихся совместно.

Гены, локализованные в одной хромосоме, называются группой сцепления. Число групп сцепления равняется числу пар хромосом.

Однако оказалось, что гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены ее абсолютно. Во время мейоза, при конъюгации гомологичные хромосомы обмениваются идентичными участками. Этот процесс получил название кроссинговера. Кроссинговер может произойти в любом участке хромосомы, да­же в нескольких местах одной хромосомы. Чем дальше друг от друга располо­жены гены в одной хромосоме, тем чаще между ними происходит обмен участками.

Явление кроссинговера было показано в опытах на дрозофиле (IV закон)

В – серая P: BV/BV * bv/bv P: bv/bv * BV/bv (анализирующее скрещ.)

b – черная G: BV bv G: bv BV bv

V - длин. кр. F1: BV/bv – сер. длин. F: BV/bv – c.д.; bv/bv – ч.к.

v - корот. кр. т.о. единообразие F1 как родители

F1 -? вывод - сцепление абсолютной

 

P: BV/bv * bv/bv

G: bv, BV, Bv, bV; bv

F: BV/bv – c.д.(41,5%); bv/bv – ч.к.(41,5%)

Bv /bv – с.к.(8,5%); bV /bv – ч.д.(8,5%) это результат кроссинговера

 

Кроссинговер имеет большое значение для эволюции, т.к. увеличивает возмож­ности комбинативной изменчивости, лежащей в основе формирования приспосо­бительных признаков.

Существование кроссинговера позволило школе Моргана сформулировать IV закон наследования - закона сцепления: гены, локализованные в одной хромо­соме, сцеплены и наследуются вместе.

Наличие кроссинговера позволило также разработать принцип построения генетических карт хромосом. В основу этого принципа положено представ­ление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке. За едини­цу расстояния между генами условились принимать 1% кроссинговера между ними, или 1 морганида. Для расчета % кроссинговера используют формулу:

Х = сумма кросс.особей / сумму всех особей * 100%

1% кроссинговера = 1 морганиде.

В опыте с дрозофилой Морган получил следующее потомство:

серые с длин. крыльями - 400

черных с короткими - 430

серых с короткими – 83

черных с длинными – 87

Х = 83+87 / 83+87+400+430 * 100% = 170 / 1000 * 100% = 17%

Значит, гены В и V относятся к одной группе сцепления и расположены на расстоянии 17 морганид друг от друга.

Генетическая карта - это изображение на плоскости генов на определен­ном расстоянии друг от друга.

Подробные карты хромосом составлены для таких организмов как дрозофи­ла, лабораторные мыши, некоторые бактерии и вирусы, из растительных объектов - кукуруза и томаты. Начато составление карт хромосом человека. Уже известно 17 групп сцепления из 24 возможных: 15 аутосомных и 2 сцеплен­ных с полом в X и У хромосом.

Генетические карты строятся на основе гибридологического метода. Однако расположение генов на такой карте никак не связано с положением соответствующих морфологических структур. Истинное место гена устанавли­вается сопоставлением генетических и цитологических карт. Цитологические карты представляют собой сфотографированные политенные хромосомы.

Политенные хромосомы образуются в результате множественного удвоения ДНК. Они в 100-200 раз превышают размеры обычных хромосом и содержат в 1000 раз больше ДНК. Политенная хромосома характеризуется чередованием генетически активных и неактивных участков, которые образуют по длине хромосомы диски. Большинство известных генов расположены в активных дисках. Сопоставление генетических и цитологических данных позволяет установить истинное расположение генов в хромосоме.

У человека наибольшее число генов удалось локализовать в Х-хромосоме, где их известно 150, в самой крупной аутосоме (1) - 24 гена. Ген, определяющий группы крови по системе АВО, оказался в девятой хромосо­ме, а по группе крови системы резус-фактор - в первой. В этой же хромосоме локализован ген элиптоцитоза, доминантный аллель кото­рого контролирует овальную форму эритроцитов.

Локализация патологических генов во всех хромосомах человека имеет большое значение для медицинской генетики.

Закономерности, открытые школой Моргана, а затем подтвержденные и углубленные на многочисленных объектах, известны под общим названием хромосомной теории наследственности. Основные положения теории:

1. Гены расположены в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

2. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно.

3. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен аллельными нами.

4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Первый закон Г. Менделя | Взаимодействие неаллельных генов
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 293; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.028 сек.