Эксперименты Моргана, сцепленное наследование генов и хромосомная теория наследственности
1906 год. Два английских генетика, У. Бэтсон и Р. Пеннет, проводят эксперименты с душистым горошком. В результате учёные обнаруживают очень странную вещь: независимого распределения признаков среди потомства, вопреки ожиданиям, не происходит – вместо этого гидриды оставались похожими на родительские особи. Стоп... А как же Мендель с его третьим законом? Нестыковочка!
Учёные скрещивали растения и анализировали характер наследования их признаков: окраски и формы пыльцы. Итоги опытов показали, что закон Менделя работает не всегда: свободное комбинирование и независимое наследование характерны не для всех генов.
Далее исследованиями в этой области плотно занялся американский генетик Томас Морган и его коллеги, а в качестве объекта для экспериментов была выбрана мушка дрозофила. Мушка оказалась весьма удобным подопытным: она неприхотлива, легко размножается, даёт многочисленное потомство, у неё всего 4 пары хромосом в диплоидном наборе и множество альтернативных признаков.
Морган скрещивал мушек с разными признаками (нормальные или зачаточные крылья, чёрная или серая окраска тела) и в результате пришёл к выводу:
Гены, которые отвечают за эти признаки, связаны между собой и образуют так называемые группы сцепления. Так, гены из разных групп сцепления наследуются независимо, а вот гены из одной группы – совместно, то есть сцепленно.
Итак, запомни нужное определение:
Сцепленное наследование генов — это совместная передача нескольких генов от родителей потомкам.
Все гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, а значит, наследуются совместно. Однако сцепленное наследование может нарушаться в результате кроссинговера – обмена участками гомологичных хромосом. При этом чем ближе гены расположены друг другу, тем выше сила сцепления и, соответственно, меньше частота кроссинговера.
А вот ещё парочка важных понятий:
Полное сцепление генов – вид сцепленного наследования, при которым гены находятся так близко друг к другу, что наследуются вместе (так как кроссинговер между ними невозможен).
Полное сцепление встречается достаточно редко.
Неполное сцепление – наблюдается в случае, когда гены в хромосоме расположены на некотором расстоянии друг от друга (а значит, кроссинговер и комбинирование генов в результате него возможны).
В начале 20-х гг. ХХ века Морган и его ученики сформулировали хромосомную теорию наследственности, согласно которой передача генетической информации из поколения в поколения связана с передачей хромосом, содержащих последовательно расположенные гены.
Вот основные положения этой теории, которые нужно запомнить:
- Гены располагаются в хромосомах. Различные хромосомы содержат неодинаковое число генов. Набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.
- Каждый ген занимает определенное место в хромосоме – локус. В идентичных локусах гомологичных хромосом расположены аллельные гены.
- Гены расположены в хромосомах в определённой линейной последовательности.
- Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов.
Сцепление генов может нарушаться вследствие кроссинговера, что приводит к образованию рекомбинантных хромосом. Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами и прямо пропорциональна ему.
Расстояние между генами измеряется в специальных единицах – морганидах. 1 морганида соответствует 1% вероятности кроссинговера.
- Расстояние между генами определяют на основании частот рекомбинации. Это позволяет строить генетические карты хромосом – схемы взаимного расположения и относительных расстояний между генами из одной группы сцепления.
Ну как, сложно? Не пропусти тест по теме в нашей группе ВКонтакте, чтобы закрепить нужные знания.
А если ты хочешь на раз-два решать генетические задачки из второй части (и получить свои заслуженные баллы на ЕГЭ по биологии), приходи на открытый вебинар «Разбор самых сложных заданий по Генетике для ЕГЭ».
Жду тебя в это воскресение, 26 ноября в 16:00! Регистрируйся здесь.