Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Характеристика сцепленного наследования: цитологические основы, хромосомная теория, опыты Т. Х. Моргана
Содержание:
Характеристика сцепленного наследования
Цитологические основы сцепленного наследования
В основе независимого комбинирования генов лежат некоторые положения. Эти положения утверждают, что определяющие те или иные черты и признаки гены находятся в гомологических хромосомах, а гены, которые отвечают за кодирование разнообразных черт, располагаются в разных хромосомах.
При этом, количество признаков сильно больше количества хромосом, присутствующих в живых организмах. Поэтому в каждом организме имеются гены, которые характеризуются независимым комбинированием в мейозе. Однако эти гены ограничены числом пар хромосом.
По этой причине на каждую хромосому приходится больше чем один ген.
Наследование хромосом осуществляется как одного целого: хромосомы сохраняются свою целостность в процессе конъюгации и расхождения в мейозе. Как результат — наблюдается совместное наследование генов, находящихся в одной хромосоме.
Находящиеся в одной хромосоме и способные наследоваться совместно гены представляют собой группу сцепления.
Что такое сцепленное наследование?
Сцепление генов или сцепленное наследование — это не что иное, как совместное наследование генов.
У каждого отдельного организма число групп сцепления идентично числу хромосом в гаплоидном наборе.
Хромосомная теория наследственности
Сцепленное наследование признаков описали в своих опытах В. Бетсон и Р. Пеннет в 1906 году. Они проводили опыты на душистом горошке. Тем не менее, полученные результаты они так и не смогли объяснить, придя к выводу об ограниченности правила независимого комбинирования признаков, которое было установлено Г. Менделем.
Эксперименты в рамках сцепленного наследования довольно эффективно проводил американский естествоиспытатель Томас Хант Морган. В результате исследований, который провел ученый вместе со своими сотрудниками (А. Стервантом, К. Бриджесом и Г. Миллером), была предложена и аргументированно обоснованна хромосомная теория наследственности.
Опыты Т. Х. Моргана
Объектом исследований ученого стала муха-дрозофила. Именно благодаря такому выбору, этот вид мухи стал активно использоваться в различных генетических экспериментах. Дело в практичности: такие мухи неприхотливы в содержании и довольно быстро размножаются. Кроме того, у мух имеется небольшое количество хромосом, что делает процесс наблюдения более простым.
В чем заключался опыт ученого?
Гомозиготных по доминантным признакам окраски тела и формы крыльев (которыми являются серое тело и нормальные крылья) самцов дрозофилы скрестили с гомозиготными по рецессивным признакам (черные крылья и недоразвитое тело) самками.
Генотипы особей, которые подвергались исследованиям, обозначили соответственно EEVV и eevv.
Гибриды первого поколения получили серое тело и нормальные крылья. К тому же, все они были гетерозиготными. Генотип этих гибридов можно было записать следующим образом: EeVv.
Далее было проведено анализирующее скрещивание. В этом случае гибриды первого поколения были скрещены с гомозиготами по рецессивным признакам. Теоретически предполагалось расщепление признаков и пропорция результатов в виде 1:1:1:1. То есть, каждый вариант должен был быть представлен 25%.
В действительности вышло иначе: 41,5% особей получили серое тело и нормальные крылья, 41,5% — черное тело и недоразвитые крылья, 8,5% — серое тело и недоразвитые крылья, а еще 8,5% — черное тело и нормальные крылья.
Полученные результаты дали возможность Т. Х. Моргану сформулировать два важных вывода (закона сцепленного наследования):
- определяющие цвет тела и форму крыльев гены находятся в одной хромосоме и в последующем наследуются сцеплено;
- гомологические хромосомы отдельных особей в ходе мейоза и образования гамет обмениваются участками и образуют новую группу сцепления.
Явление кроссинговера
Кроссинговер — это явление перекреста хромосом в процессе мейоза и последующий обмен участками хромосом.
Благодаря кроссинговеру увеличивается комбинативная изменчивость, что приводит к образованию новых аллельных сочетаний.
Есть две закономерности кроссинговера:
- Между двумя расположенными в одной хромосоме генами сила сцепления является обратно пропорциональной расстоянию между ними.
- Что касается частоты кроссинговера, то она является относительно постоянной величиной для каждой отдельной пары генов.
Основной вывод теории Моргана: гены располагаются в хромосоме по всей ее длине, при этом — один за другим, в линейном порядке.
Навигация по статьям