Закон томаса моргана
Подальші дослідження генетиків показали, що закони Менделя про незавісімомнаследованіі ознак при дигибридном схрещуванні застосовні лише тоді, когдаразние гени розташовуються в різних парах гомологічних хромосом. У тому випадку, якщо два гени знаходяться в одній парі гомологічних хромосом, розщеплення впотомстве гібридів буде іншим.
У будь-якого організму генів значно більше, ніж хромосом. Наприклад, у людини є близько мільйона генів, а хромосом всього 23 пари. Отже, в одній хромосомі розміщується в середньому кілька тисяч генів. Гени, розташовані в одній хромосомі, називають зчепленими. Всі гени цієї хромосомиобразуют групу зчеплення, яка при мейозі зазвичай потрапляє в одну гамет.
Значить, гени, що входять в одну групу зчеплення, не підкоряються законунезавісімого спадкування, а при дигибридном схрещуванні замість ожідаемогорасщепленія за фенотипом у співвідношенні 9: 3: 3: 1 дають співвідношення 3: 1, як прімоногібрідном схрещуванні.
Закономірності зчепленого успадкування були встановлені амеріканскімбіологом Томасом Морганом (1866-1945). Як об`єкт він іспользовалплодовую муху дрозофілу. У дрозофіли забарвлення тіла і довжину крил определяютследующіе пари алелей: А - сіре тіло, а - чорне тіло, В - довгі крила, b- зародкові крила. Гени, що відповідають за забарвлення тіла і довжину крил, знаходяться в одній парі гомологічних хромосом і успадковуються сцепленно.
При схрещуванні дрозофіли з сірим тілом і довгими крилами з дрозофіли, яка має чорне тіло і зародкові крила, все гібриди першого покоління імелісерую забарвлення тіла і довгі крила.
При подальшому схрещуванні між собою гібридних мух першого покоління в F2не відбулося очікуваного розщеплення за фенотипом 9: 3: 3: 1. Замість цього в F2були отримані мухи з батьківськими фенотипами у співвідношенні приблизно 3: 1.Появленіе в F2 двох фенотипів замість чотирьох дозволило зробитивисновок, що гени забарвлення тіла і довжини крил дрозофіл знаходяться в однойхромосоме. Так було встановлено закон Т.Моргана: гени, розташовані водній хромосомі, успадковуються спільно - сцепленно, тобто наследуютсяпреімущественно разом.
Однак при дигибридном схрещуванні при зчепленому спадкуванні ознак не завжди з`являються особини тільки двох фенотипів. Іноді з`являються особини ще двухфенотіпов з перекомбинацией (новим поєднанням) батьківських ознак: сероетело - зародкові крила, чорне тіло - довгі крила. (Особин з такіміфенотіпамі небагато - близько 8,5% кожного типу.) Чому ж порушується зчеплення генів з`являються особини з новими фенотипами? Було встановлено, що зчеплення геновможет бути повним і неповним.
Повний зчеплення спостерігається в тому випадку, якщо схрещуються сірий самець сдліннимі крилами і самка з чорним тілом і зародковими крилами. Розщеплення пофенотіпу в цьому випадку буде 1: 1, тобто спостерігається повне зчеплення генів водної хромосомі.
При схрещуванні сірої Довгокрилі самки з самцем, що має чорне тіло ізачаточние крила, розщеплення за фенотипом буде приблизно 41,5: 41,5: 8,5: 8,5, що характеризує неповне зчеплення. Причина порушення зчеплення полягає втому, що в ході мейозу відбувається кросинговер і гомологічні хромосомиобменіваются своїми ділянками. В результаті гени, розташовані в одній ізгомологічних хромосом, виявляються в іншій хромосомі. Виникають новиесочетанія ознак.
У самців дрозофіл в мейозі кроссинговер не відбувається, тому пріскрещіваніі сірого довгокрилих самця дрозофіли з рецесивною самкою з чернимтелом і зародковими крилами зчеплення буде повним. Неповне сцепленіенаблюдается в тому випадку, якщо самка гетерозиготна, а самець гомозиготен. Вдань прикладі кроссинговер відбувається приблизно у 17% самок.
Таким чином, якщо не відбувається перехрещення хромосом і обміну генами, тонаблюдается повне зчеплення генів. При наявності кросинговеру зчеплення геновбивает неповним. Завдяки перехрестився хромосом виникають нові поєднання генів ознак. Чим далі один від одного розташовані гени в хромосомі, тим большевероятность перехрещення між ними і обміну ділянками хромосом.
Кількість різних типів гамет буде залежати від частоти кросинговеру ілірасстоянія між аналізованих генами. Відстань між генами обчислюється вморганідах: одиниці відстані між генами, що знаходяться в одній хромосомі, відповідає 1% кросинговеру. Така залежність між територіями та частотойкроссінговера простежується тільки до 50 морганід.
Порівняйте результати схрещування дрозофіл:
а) Повний зчеплення без кросинговеру
б) З частотою кросинговеру рівній 17%
Результатом досліджень Т.Х.Морган стало створення ним хромосомної теоріінаследственності:
1. Гени розташовуються в хромосомах- різні хромосоми содержатнеодінаковое число генів, причому набір генів кожної з негомологічних хромосомунікален;
2. Кожен ген має певне місце (локус) в хромосоме- в ідентічнихлокусах гомологічниххромосом знаходяться алельних гени;
3. Гени розташовані в хромосомах в певній лінійній послідовності;
4. Гени, локалізовані в одній хромосомі, успадковуються спільно, образуягруппу зчеплення-число груп зчеплення дорівнює гаплоїдному набору хромосом іпостоянно для кожного виду організмів;
5. Зчеплення генів може порушуватися в процесі кроссінговера- це призводить доутворення рекомбінантних хромосом;
6. Частота кросинговеру є функцією відстані між генами: чембольше відстань, тим більше величина кросинговеру (пряма залежність);
7. Кожен вид має характерний тільки для нього набір хромосом - каріотип.
Ще матеріали по генетиці:
закони Менделя
Причини виникнення генетики
Роль генетики в медицині
Історія розвитку генетики в Росії
