Закон сцепления наследование генов

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Закон сцепления наследование генов». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.

Раздел ЕГЭ: 3.5 … Законы Моргана: сцепленное наследование признаков, нарушение сцепления генов…

В каждой хромосоме локализовано множество генов. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Совместное наследование генов Т. Морган предложил назвать сцепленным. Число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом.

Способ наследования сцепленных генов отличается от наследования генов, находящихся в разных хромосомах. При независимом комбинировании дигибрид образует четыре типа гамет в равных количествах, а дигибрид с генами, локализованными в одной паре хромосом, — только два типа гамет, тоже в равных количествах.

Хромосомной теорией наследования именуют теорию, доказывающую материальную основу наследственности в виде хромосом. Здесь находятся гены, обособленные клеточным ядром. Благодаря свойствам хромосом осуществляется преемственность свойств организмов по ряду поколений. Основоположником хромосомной теории является Т.Г. Морган, который вместе со своими учениками установил:

  • локализацию генов в хромосомах;
  • зависимость частоты кроссинговера между гомологичными хромосомами от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме;
  • наличие определенной последовательности в расположении генов по хромосомам;
  • сцепленное расположение близконаходящихся генов и образование ими сцепленных групп, равных числу гаплоидного хромосомного набора;
  • кроссинговер (обмен гомологичными участками) и его процентную частоту.

Важнейшим следствием указанной теории являются современные представления о генах, как о функциональных наследственных единицах. Сформировать хромосомной теории помогли и сведения, которые получены в результате наблюдения за генетикой пола.

ВАЖНО!

Сцепление генов – это совместное наследование генов, расположенных в одной и той же хромосоме. Количество групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом, то есть у дрозофилы 4. Природу сцепленного наследования объяснил Морган с сотрудниками. В качестве объекта исследования они избрали плодовую муху дрозофилу, которая оказалась очень удобной моделью для изучения данного феномена, так в клетках её тела находится только 4 пары хромосом и имеет место высокая скорость размножения (в течение года можно исследовать более 20-ти поколений). Итак, сцепленными признаками называются признаки, которые контролируются генами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления (закон Моргана). Полное сцепление встречается редко, обычно – неполное, из-за влияния кроссинговера (перекрещивания и обмена участками гомологичных хромосом в процессе мейоза). То есть, гены одной хромосомы переходят в другую, гомологичную ей.

Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами. Чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем реже происходит их расхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоят гены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.

  • Изобразительное искусство
  • Музыка
  • Испанский язык
  • Английский язык
  • Немецкий язык
  • Французский язык
  • Основы безопасности жизнедеятельности
  • Физическая культура
  • Русский язык
  • Литература
  • Литературное чтение
  • История
  • География
  • Обществознание
  • Экология
  • Россия в мире
  • Право
  • Окружающий мир
  • Экономика

Хромосомная теория

Открытие сцепленного наследования, его нарушений позволило Т. X. Моргану создать хромосомную теорию наследственности. Она была дополнена современными фактами исследований генетики и цитологии.

Основные положения хромосомной теории наследственности:
– гены расположены в хромосомах, каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме;
– гены в хромосомах расположены линейно;
– гены одной хромосомы образуют группу сцепления; количество групп сцепления равняется гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида;
– аллельные гены находятся в одинаковых локусах в гомологичных хромосомах;
– между гомологичными хромосомами возможен обмен аллельными генами (кроссинговер);
– расстояние между генами в хромосомах пропорционально проценту кроссинговера между ними; чем дальше гены один от другого, тем чаще между ними случается кроссинговер;
– гены относительно стабильны, но могут изменяться в результате мутационного процесса;
– каждый биологический вид имеет определенный набор хромосом (кариотип).

Признаки большинства формируются с участием нескольких генов, взаимодействие между которыми отражается на проявлении фенотипа.

Типичные примеры взаимодействия аллельных генов – это полное доминирование, промежуточный характер наследования.

Но в процессе развития организма в сложные взаимодействия между собой вступают и неаллельные гены. Наиболее известные взаимодействия – комплементарность, эпистаз и полимерия.

Существует такое явление, когда на проявление состояний разных признаков влияет одна аллель. Называется оно множественным действием аллелей. Например, при заболевании человека арахнодактилией (человек имеет удлиненные пальцы конечностей, похожие на конечности паука) наблюдаются пороки сердца и неправильное положение хрусталика глаза. Арахнодактилия обусловлена мутацией доминантной аллели. Заболевание галактоземеем связано с рецессивной мутацией гена, который кодирует фермент, необходимый для усвоения клетками галактозы (молочного сахара). Вместе с заболеванием у людей развивается полоумие, цирроз печени, слепота.

  • общая химия
  • соли
  • генетика
  • наследственность
  • растворы
  • аналитическая химия

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Сцепленное наследование — скоррелированное наследование определённых состояний генов, расположенных в одной хромосоме.

Полной корреляции не бывает из-за мейотического кроссинговера, так как сцепленные гены могут разойтись по разным гаметам. Кроссинговер наблюдается в виде расцепления у потомства тех аллелей генов и, соответственно, состояний признаков, которые были сцеплены у родителей.

Наблюдения Томаса Моргана показали, что вероятность кроссинговера между различными парами генов разная, и появилась идея создать генные карты на основании частот кроссинговера между разными генами. Первая генная карта была построена студентом Моргана Альфредом Стёртевантом в 1913 году на материале Drosophila melanogaster.

Исследования Моргана и его школы показали, что в гомологичной паре хромосом регулярно происходит обмен генами. Процесс обмена идентичными участками гомологичных хромосом с содержащимися в них генами называют перекрёстом хромосом, или кроссинговером. Кроссинговер наблюдается в мейозе, он обеспечивает новые сочетания генов, находящихся в гомологичных хромосомах. Явление кроссинговера, как и сцепления генов, характерно для животных, растений, микроорганизмов. Исключения составляют самцы дрозофилы и самки тутового шелкопряда. Кроссинговер обеспечивает рекомбинацию генов и тем самым значительно усиливает роль комбинативной изменчивости в эволюции. О наличии кроссинговера можно судить на основе учёта частоты возникновения организмов с новым сочетанием признаков.

Соответственно организмы, возникающие от сочетания кроссоверных гамет, называются кроссоверными, или рекомбинантами, а возникающие от сочетания некроссоверных гамет — некроссоверными, или нерекомбинантными. Явление кроссинговера, как и сцепление генов, можно рассмотреть в классическом опыте Т. Моргана по наследованию у дрозофилы признаков цвета тела и длины крыльев — признаков, контролируемых генами, расположенных в одной аутосоме. На основе факта сцеплённого наследования Т. Морган сформулировал тезис, вошедший в генетику под названием правила Моргана: гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцепленно, причём сила сцепления зависит от расстояния между генами.

Изучение сцепленного наследования у человека затруднено. Тем не менее, можно назвать некоторые случаи сцепленного наследования:

История развития психогенетики в России Скачать 20891 0 0

… , наследственность и естественный отбор. Появление теории эволюции привлекло внимание исследователей к феномену наследственности, поскольку он играет существенную роль в эволюционном процессе. Этапы развития психогенетики В истории развития генетики поведения человека можно, конечно достаточно условно, выделить четыре основных периода: 1) Зарождение генетики поведения человека. Огромную …

Эволюция и генетика человека в контексте эпохи Скачать 50055 0 0

… идеализма» [36]. Другим ответом на сессию было расширенное заседание президиума Академии медицинских наук СССР 9-10 сентября (см.: «Медицинский работник», 15.IX.1948), которое объявило формальный запрет генетики человека. После десятилетия полного молчания были созданы лаборатории В.П.Эфроимсона, А.А.Прокофьевой-Бельговской, Е.Э.Погосян, М.А.Арсеньевой, которые включали в свою тематику проблемы …

Вклад русских генетиков в науку Скачать 50224 0 0

нетика, микробиология, вирусология. Генетика человека — раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека. Глава 2. Русские учёные в развитии генетики генетика наследственность ученый лобашев филипченко Филипченко Юрий Александрович У истоков отечественной генетики стояли выдающиеся ученые, которые пришли в новую науку из традиционных биологических …

Будущее человечества и прогресс генетики Скачать 68861 0 0

… придется смириться с определенным числом химически индуцированных мутаций, поскольку общество не может отказаться от тех преимуществ, которые дают ему достижения современной химии. В будущем человечеству придется столкнуться с увеличением частоты спонтанных мутаций. Оно приведет к соответствующему увеличению численных и структурных хромосомных аберраций и наследственных заболеваний, …

Чтобы рассказать кратко и понятно о законе Томаса Моргана, следует для начала вспомнить, что такое хромосома.

Хромосома – это структура, находящаяся в ядре клетки и несущая наследственную информацию. Состоит из длинной цепи ДНК, которая в свою очередь состоит из генов – единиц наследственной информации. Каждый ген отвечает за определённый признак. Набор хромосом называется кариотипом.

Закон сцепленного наследования Т. Моргана может нарушаться. Происходит обмен участками генов между гомологичными хромосомами, и образуются новые комбинации генов. Такое явление называется кроссинговером. Нарушение связей происходит в мейозе при конъюгации (I профаза – сближение и соединение). Гомологичные хромосомы обмениваются участками, нарушая сцепленные связи. В этом случае полностью соблюдается третий закон Менделя.

Организм любого вида имеет большое разнообразие признаков, которое обеспечивается тысячами генов. В то же время число хромосом невелико, так у человека их всего 23 пары. Следовательно, в каждой хромосоме располагаются сотни и тысячи генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной хромосоме, исследовал американский генетик Т. Морган. Гены, расположенные в одной хромосоме, называют группой сцепления. Количество групп сцепления в клетке равно гаплоидному набору хромосом.

Сцепленное наследование

  • Конспект урока в 10 классе «Методы исследования генетики человека»
  • Рабочая программа по биологии 10-11 класс. Просвещение. В.И. Сивоглазов, А.А.Каменский.

Хромосомная теория наследственности — теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, то есть преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Хромосомная теория наследственности возникла в начале 20 в. на основе клеточной теории и использовалась для изучения наследственных свойств организмов гибридологического анализа.

Основоположник хромосомной теории Томас Гент Морган, американский генетик, Нобелевский лауреат. Морган и его ученики установили, что:

– каждый ген имеет в хромосоме определенный локус (место);

– гены в хромосоме расположены в определенной последовательности;

– наиболее близко расположенные гены одной хромосомы сцеплены, поэтому наследуются преимущественно вместе;

– группы генов, расположенных в одной хромосоме, образуют группы сцепления;

– число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом у гомогаметных особей и n+1 у гетерогаметных особей;

– между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками (кроссинговер); в результате кроссинговера возникают гаметы, хромосомы которых содержат новые комбинации генов;

– частота (в %) кроссинговера между неаллельными генами пропорциональна расстоянию между ними;

– набор хромосом в клетках данного типа (кариотип) является характерной особенностью вида;

Рекомендуем!  Стоимость вступления в наследство после смерти мужа

– частота кроссинговера между гомологичными хромосомами зависит от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме. Чем это расстояние больше, тем выше частота кроссинговера. За единицу расстояния между генами принимается 1 морганида (1 % кроссинговера) или процент появления кроссоверных особей. При значении этой величины в 10 морганид можно утверждать, что частота перекреста хромосом в точках расположения данных генов равна 10 % и что в 10 % потомства будут выявлены новые генетические комбинации.

Для выяснения характера расположения генов в хромосомах и определения частоты кроссинговера между ними строятся генетические карты. Карта отражает порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между генами одной хромосомы. Эти выводы Моргана и его сотрудников получили название хромосомной теории наследственности. Важнейшими следствиями этой теории являются современные представления о гене, как о функциональной единице наследственности, его делимости и способности к взаимодействию с другими генами.

Формированию хромосомной теории способствовали данные, полученные при изучении генетики пола, когда были установлены различия в наборе хромосом у организмов различных полов.

Впервые явление сцепленного наследования признаков было описано в $1906$ году В. Бетсоном и Р. Пеннетом в опытах, проводимых с душистым горошком. Но они не смогли объяснить результаты опытов и пришли к выводу об ограниченности правила независимого комбинирования признаков, установленного Г. Менделем.

Экспериментальными исследованиями явления сцепленного наследования успешно занимался выдающийся американский естествоиспытатель и генетик Томас Хант Морган. Он со своими ассистентами и сотрудниками А. Стервантом, Г. Миллером и К. Бриджесом провел основательные исследования. Результаты этих исследований позволили предложить и аргументированно обосновать хромосомную теорию наследственности.

Занятие начинается с актуализации знаний учащихся о независимом наследовании пар неаллельных генов при дигибридном скрещивании.

Педагог задает следующие вопросы группе:

  • Какое скрещивание называется дигибридным ?
  • Сколько пар генов находится в генотипе, вступающих в скрещивание организмов ?
  • Каков генотип у дигетерозиготных форм ?
  • Какое расщепление ожидается в F2 от скрещивания дигетерозиготных форм ?
  • Как идет наследование отдельных пар признаков ( отдельных аллелей ) при дигибридном скрещивании ?

После окончания беседы с группой по предложенным вопросам педагог делает вывод о том, что в основе дигибридного скрещивания лежат определенные биологические явления, такие как мейоз, свободное комбинирование гамет в процессе оплодотворения, особенности взаимодействия между аллельными и неаллельными генами и др., глубокое понимание которых поможет проанализировать и более сложные генетические процессы.

Педагог отмечает, что на начальном этапе развития генетики знание основных закономерностей дигибридного скрещивания позволило ученым изучить типы взаимодействия между генами, изменение характера расщепления при этих взаимодействиях. Было накоплено большое количество материала, подтверждающего законы Г. Менделя и их всеобщий характер, но в тоже время было замечено, что некоторые признаки не дают независимого распределения в потомстве. Постепенно таких исключений из III закона Г.Менделя накапливалось все больше. Стало ясно, что принцип независимого распределения в потомстве распространяется не на все гены. У любого организма признаков очень много, а число хромосом невелико. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме, т.е. особенности сцепленного наследования генов ?

Педагог озвучивает тему занятия – «Сцепленное наследование признаков», и знакомит учащихся с вопросами, которые будут рассматриваться на данном уроке:

  • Каковы особенности поведения хромосом и генов при независимом и сцепленном наследовании ?
  • Каким образом будут различаться результаты расщепления в F2 при независимом и сцепленном наследовании ?
  • Каковы особенности анализирующего скрещивания в рассматриваемых случаях ?
  • Что называется сцеплением генов и сцепленным наследованием ?
  • Что такое группы сцепления и каково их количество у организмов разных видов ?

Для того, чтобы ответить на данные вопросы необходимо сопоставить поведение генов в данных типах скрещивания с поведением хромосом в мейозе. Для этого преподаватель вводит новый тип записи скрещивания, в котором хромосомы обозначают линией (негомологичные хромосомы различаются по длине данных линий), а гены отмечают точкой на хромосомах. Поскольку важной частью занятия является сравнение поведения хромосом и находящихся в них генов при независимом и сцепленном типах наследования, записи данных видов скрещиваний делаются в рамках единой таблицы, что обеспечивает быстрое и наглядное сопоставление результатов.

Таблица имеет следующий вид.

  • Детское техническое творчество
  • Программа развития технического творчества
  • Положения всероссийских конкурсов
  • Решение изобретательских задач (ТРИЗ)
  • Спортивная радиопеленгация
  • Информационные технологии
  • Инструменты веб-мастера
  • Уроки Joomla

Сцепленное наследование — понятие, виды и значение

  • Общая характеристика
  • Программы
  • Туристическая эстафета
  • Установка палатки
  • Гидрологические исследования
  • Проекты по краеведению
  • Работа с одаренными детьми
  • Детская одаренность
  • Проблемы одаренных детей
  • Сопровождение одаренных детей
  • Развитие творческих способностей
  • Малая академия наук
  • Региональные отделения МАН
  • Структура Малой академии наук
  • Научные общества учащихся
  • Руководителю научного общества
  • Мероприятия научного общества
  • Образовательный процесс
  • Цели и задачи УДОД
  • Методическая служба УДОД
  • Система работы УДОД
  • Сетевое взаимодействие
  • Стратегия развития УДОД

Законы Т. Моргана: сцепленное наследование признаков, нарушение сцепления генов

Новый организм получает от родителей не россыпь генов, а целые хромосомы, при этом количество признаков и соответственно определяющих их генов гораздо больше, чем хромосом. В соответствии с хромосомной теорией наследственности, гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно. Вследствие этого при дигибридном скрещивании они не дают ожидаемого расщепления 9:3:3:1 и не подчиняются третьему закону Менделя. Можно было бы ожидать, что сцепление генов является полным, и при скрещивании гомозиготных по данным генам особей и во втором поколении дает исходные фенотипы в соотношении 3:1, а при анализирующем скрещивании гибридов первого поколения расщепление должно составлять 1:1.

Для проверки этого предположения американский генетик Т. Морган выбрал у дрозофилы пару генов, контролирующих окраску тела (серое — черное) и форму крыла (длинные — зачаточные), которые расположены в одной паре гомологичных хромосом. Серое тело и длинные крылья являются доминантными признаками. При скрещивании гомозиготной мухи с серым телом и длинными крыльями и гомозиготной мухи с черным телом и зачаточными крыльями во втором поколении действительно были получены в основном родительские фенотипы в соотношении, близком к 3:1, однако имелось и незначительное количество особей с новыми комбинациями этих признаков. Данные особи называются рекомбинантными.

Закон Томаса Моргана также известен как закон сцепленного наследования. Согласно закону Моргана находящиеся в одной хромосоме гены образуют группу сцепления и часто наследуются совместно.

При этом сила сцепления зависит от расстояния между генами в хромосоме.

Закон Моргана противоречит третьему закону Менделя, согласно которому гены наследуются независимо друг от друга.

Дело в том, что каждый из данных законов имеет разное место применения. В одном случае – для генов, содержащихся в одной хромосоме. Во другом – для генов, находящихся в разных хромосома.

Сцепленное наследование возможно только для генов, локализованных в одной хромосоме. Однако оно может нарушаться в результате такого процесса как кроссинговер. Кроссинговер — это обмен равноценными участками между гомологичными хромосомами.

Кроссинговер происходит во время профазы I мейоза. В эту фазу клеточного деления гомологичные хромосомы конъюгируют (сближаются и соединяются).

Если между гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, то сцепление между генами нарушается, ранее сцепленные аллели разных генов оказываются в разных гомологичных хромосомах.

Образуются новые комбинации генов.

Пример. У мушки дрозофилы цвет тела определяется геном, имеющим аллели A (серое тело) и a (черное тело). Длина крыльев определяется другими аллельными генами: B (длинные), b (короткие). В большинстве случаев серые мухи имеют длинные крылья, а черные – короткие.

Это говорит о том, что гены A и B сцеплены между собой, т. е. локализованы в одной хромосоме. В свою очередь гены a и b также сцеплены.

При скрещивании генотипов AABB и aabb в первом поколении все мушки будут серые с длинными крыльями (AaBb). Данный результат ничего не говорит о том, сцеплены гены или нет. Он будет одинаков в любом случае. Если гены сцеплены, то в одно хромосоме будут гены A и B от одного родителя, в гомологичной хромосоме – a и b (эта хромосома досталось от другого родителя).

Если бы гены A и B были локализованы не в одной хромосоме, а в разных негомологичных, то с равной вероятностью ген A мог оказаться в гамете как с геном b, так и с геном B. Тогда во втором поколении наблюдалось бы стандартное менделевское расщепление по фенотипу: 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb (вместо черточек может быть как доминантный так и рецессивный аллель).

То есть 6 из 16 мух имели бы рекомбинантные признаки – серое тело короткие крылья и черное тело длинные крылья.

Однако количество кроссоверных мушек существенно меньше, что говорит о сцеплении генов, когда доминантный ген A преимущественно наследуется совместно с геном B, рецессивный ген a совместно с рецессивным геном b.

Наличие же кроссоверных организмов говорит о том, что сцепление между A и B, а также a и b не полное.

Если в результате кроссинговера появилась хромосома, содержащая гены A и b (или a и B), то в дальнейшем уже они будут наследоваться совместно, т.

е. образуют новую группу сцепления.

Процент кроссинговера зависит от степени удаленности генов в одной хромосоме. Чем гены дальше друг от друга, тем меньше они сцеплены между собой, т.

е. существует большая вероятность обмена участком с гомологичной хромосомой. Близко близко расположенные гены почти всегда наследуются согласно закону Моргана.

Анализ частоты кроссинговера позволяет строить генетические карты. Расстояние между генами измеряется в сантиморганидах (или просто морганидах).

При этом если кроссоверных гамет 1%, то расстояние между генами считают равным 1 морганиде. Это значит, что гены расположены достаточно близко друг к другу, и кроссинговер между ними редок.

Если расстояние между генами равно 25 морганид, то вероятность получить кроссоверный организм равна 25%, т. е. гены локализованы в одной хромосоме достаточно далеко друг от друга.

В 1906 году У. Бэтсон и Р. Пеннет, проводя скрещивание растений душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и окраски цветков, обнаружили, что эти признаки не дают независимого распределения в потомстве, гибриды всегда повторяли признаки родительских форм. Стало ясно, что не для всех признаков характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование.

Каждый организм имеет огромное количество признаков, а число хромосом невелико.

Следовательно, каждая хромосома несет не один ген, а целую группу генов, отвечающих за развитие разных признаков. Изучением наследования признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме, занимался Т. Морган. Если Мендель проводил свои опыты на горохе, то для Моргана основным объектом стала плодовая мушка дрозофила.

Дрозофила каждые две недели при температуре 25°С дает многочисленное потомство.

Самец и самка внешне хорошо различимы — у самца брюшко меньше и темнее. Они имеют всего 8 хромосом в диплоидном наборе, достаточно легко размножаются в пробирках на недорогой питательной среде.

Дальнейшие исследования генетиков показали, что законы Менделя о независимом наследовании признаков при дигибридном скрещивании применимы лишь тогда, когда разные гены располагаются в разных парах гомологичных хромосом. В том случае, если два гена находятся в одной паре гомологичных хромосом, расщепление в потомстве гибридов будет другим.

Рекомендуем!  Нотариус и наследство

У любого организма генов значительно больше, чем хромосом.

Например, у человека имеется около миллиона генов, а хромосом всего 23 пары. Следовательно, в одной хромосоме размещается в среднем несколько тысяч генов. Гены, расположенные в одной хромосоме, называют сцепленными. Все гены этой хромосомы образуют группу сцепления, которая при мейозе обычно попадает в одну гамету.

Значит, гены, входящие в одну группу сцепления, не подчиняются закону независимого наследования, а при дигибридном скрещивании вместо ожидаемого расщепления по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 дают соотношение 3:1, как при моногибридном скрещивании.

В качестве объекта он использовал плодовую муху дрозофилу. У дрозофилы окраску тела и длину крыльев определяют следующие пары аллелей: А — серое тело, а — черное тело, В — длинные крылья, b — зачаточные крылья.

Гены, отвечающие за окраску тела и длину крыльев, находятся в одной паре гомологичных хромосом и наследуются сцепленно.

Чтобы рассказать кратко и понятно о законе Томаса Моргана, следует для начала вспомнить, что такое хромосома.

Хромосома – это структура, находящаяся в ядре клетки и несущая наследственную информацию. Состоит из длинной цепи ДНК, которая в свою очередь состоит из генов – единиц наследственной информации. Каждый ген отвечает за определённый признак. Набор хромосом называется кариотипом.

Рис. 1. Хромосома.

Мендель рассматривал признаки, находящиеся в разных хромосомах. При скрещивании образуются разные комбинации генов, формирующие генотип индивида.

В отличие от закона Менделя закон Моргана применим к генам, находящимся в одной хромосоме.

Урок 15. Сцепленное наследование генов

Формулировка закона звучит следующим образом: гены, расположенные в одной хромосоме близко друг к другу, образуют группу и наследуются сцеплено. Число сцепленных групп соответствует гаплоидному набору – половине полного набора хромосом. У человека 46 хромосом, т.е. 23 пары, соответственно 23 группы сцепления.

Рис. 2. Закон Моргана.

Частота наследования зависит от расстояния между генами. Чем ближе находятся гены, образующие группы, тем чаще наследуются сцепленные признаки, т.е. при близком расположении сильнее сила сцепления.

Примеры сцепленного наследования:

  • окраска семян кукурузы сцеплена со структурой их поверхности (гладкая или морщинистая);
  • окраска цветков душистого горошка сцеплена с формой пыльцы;
  • болезни (дальтонизм, гемофилия) сцепленны с Х-хромосомой.

Если гены не сцеплены, то образуется четыре типа гамет AaBb – AB, aB, Ab, ab. При скрещивании гибридов соотношение фенотипов будет 9:3:3:1 (произойдёт расщепление). При сцепленном наследовании образуется два типа гамет – AB и ab. В этом случае поколение F2 даст потомство с фенотипом 3:1.

Объект: мухи-дрозофилы.

Вид эксперимента: дигибридное скрещивание.

Исходные условия: G — серое тело, g — темное тело, L — нормальные крылья, / — редуцированные крылья.

Закон был открыт на основании анализа результатов двух последовательных экспериментов.

Эксперимент /.

Участники скрещивания: гомозиготные мухи-дрозофилы с серым телом и нормальными крыльями (GGLL) и с темным телом и редуцированными крыльями (ggll).

Схема эксперимента:

Р: GGLL х ggll

Г: GL gl

А1. Доминантный аллель – это

1) пара одинаковых по проявлению генов

2) один из двух аллельных генов

3) ген, подавляющий действие другого гена

4) подавляемый ген

А2. Часть молекулы ДНК считается геном, если в ней закодирована информация о

1) нескольких признаках организма

2) одном признаке организма

3) нескольких белках

4) молекуле т-РНК

А3. Если признак не проявляется у гибридов первого поколения, то он называется

1) альтернативным

2) доминантным

3) не полностью доминирующим

4) рецессивным

А4. Аллельные гены расположены в

1) идентичных участках гомологичных хромосом

2) разных участках гомологичных хромосом

3) идентичных участках негомологичных хромосом

4) разных участках негомологичных хромосом

А5. Какая запись отражает дигетерозиготный организм:

1) ААВВ

2) АаВв

3) АаВвСс

4) ааВВсс

А6. Определите фенотип тыквы с генотипом Сс ВВ, зная, что белая окраска доминирует над желтой, а дисковидная форма плодов – над шаровидной

1) белая, шаровидная

2) желтая, шаровидная

3) желтая дисковидная

4) белая, дисковидная

А7. Какое потомство получится при скрещивании комолой (безрогой) гомозиготной коровы (ген комолости В доминирует) с рогатым быком.

1) все ВВ

2) все Вв

3) 50% ВВ и 50% Вв

4) 75% ВВ и 25% Вв

А8. У человека ген лопоухости (А) доминирует над геном нормально прижатых ушей, а ген нерыжих (В) волос над геном рыжих волос. Каков генотип лопоухого, рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормально прижатые уши, у него были только лопоухие, нерыжие дети?

1) ААвв

2) АаВв

3) ааВВ

4) ААвВ

А9. Какова вероятность рождения голубоглазого (а), светловолосого (в) ребенка от брака голубоглазого темноволосого (В) отца и кареглазой (А), светловолосой матери, гетерозиготных по доминантным признакам?

1) 25%

2) 75%

3) 12,5%

4) 50%

А10. Второй закон Менделя – это закон, описывающий процесс

1) сцепления генов

2) взаимного влияния генов

3) расщепления признаков

4) независимого распределения гамет

А11. Сколько типов гамет образует организм с генотипом ААВвСс

1) один

2) два

3) три

4) четыре

А1. Сколько пар хромосом отвечает за наследование пола у собак, если диплоидный набор у них равен 78?

1) одна

2) две

3) тридцать шесть

4) восемнадцать

А2. Закономерности сцепленного наследования относятся к генам, расположенным в

1) разных не гомологичных хромосомах

2) гомологичных хромосомах

3) в одной хромосоме

4) негомологичных хромосомах

А3. Мужчина дальтоник женился на женщине с нормальным зрением, носительнице гена дальтонизма. Ребенка с каким генотипом у них быть не может?

1) ХdХ

2) XX

3) ХdХd

4) ХУ

А4. Чему равно число групп сцепления генов, если известно, что диплоидный набор хромосом организма равен 36?

1) 72

2) 36

3) 18

4) 9

А5. Частота кроссинговера между генами К и С – 12%, между генами В и С – 18%, между генами К и В – 24%. Каков вероятный порядок расположения генов в хромосоме, если известно, что они сцеплены.

1) К-С-В

2) К-В-С

3) С-В-К

4) В-К-С

А6. Каким будет расщепление по фенотипу в потомстве, полученном от скрещивания черных (А) мохнатых (В) морских свинок, гетерозиготных по двум признакам, сцепленным в одной хромосоме?

1) 1 : 1

2) 2 : 1

3) 3 : 1

4) 9 : 3 : 3 : 1

А7. У супружеской пары родился сын гемофилик. Он вырос и решил жениться на здоровой по данному признаку женщине, не несущей гена гемофилии. Каковы возможные фенотипы будущих детей этой супружеской пары, если ген сцеплен с Х-хромосомой?

В первые годы после переоткрытия законов Менделя было проведено огромное число экспериментов, и в целом выводы Менделя подтвердились. Параллельно шло изучение процессов митоза, мейоза и распределения хромосом по гаметам и зиготам. Сопоставление результатов генетических и цитологических экспериментов привело к тому, что независимо друг от друга два исследователя У.Сетонн (США, 1902-1903) и Т.Бовери (Германия, 1902-1907) выдвинули гипотезу, что гены расположены в хромосомах. Эта идея и положила начало хромосомной теории наследственности. Но если это так, то можно предположить также, что какие-то гены могут наследоваться вместе. Это предположение было подтверждено экспериментальным открытием явления сцепления генов. Честь этого открытия принадлежит английским генетикам У.Бэтсону и Р.Пеннету (1906), изучавшим наследование признаков у душистого горошка. При этом изучали наследование следующих признаков: пурпурные цветки (Р), красные цветки ), удлиненная пыльца (I), круглая пыльца (/).

Задачи, решения которых подробно разбираются в этом сборнике

Задания методического характера

1. Генотип организма ААВb. Покажите, как могут располагаться эти гены на хромосомах, чтобы наследоваться по закону Моргана.

2. Запишите все варианты кроссоверных гамет, которые могут образоваться у организма с генотипом АС//ас ВЕ//bе.

3. Генотип организма А//a Bc//bC. Запишите геномы гамет этого организма, если рассматриваются два варианта сцепления генов (полное сцепление, неполное сцепление).

4. Определите вероятность образования гаметы abcd у генотипа AaBbccDd при сцеплении генов А и b без учета кроссинговера между ними?

5. У дигетерозиготного организма гамета с геномом Ab появляется с вероятностью 38%. Запишите генотип этого организма, геномы других гамет и их вероятности, а также расстояние между генами в Морганидах.

6. Если допустить, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними составляет 18%, а ген С находится в другой группе сцепления, то какие гаметы и в каком количественном соотношении будет образовывать гетерозигота АаВвСс?

7. Изобразите положение генов в хромосомах и выпишите гаметы у зиготы AaBbCcDd, если между генами А и В наблюдается полное сцепление, а между генами С и D, расположенными в другой паре хромосом, идёт кроссинговер.

8. Расстояние между генами A и B, расположенными в одной группе сцепления, равно 8,4 морганиды. Определите вероятность образования гамет AB у дигетерозиготы, если одна из родительских особей имела генотип aaBB.

9. Напишите гаметы дигетерозиготной особи при несцепленном и сцепленном (с кроссинговером и без) наследовании.

10. Гены А и В в хромосомах дигетерозиготного гаметоцита 1-го порядка сцеплены. Сила сцепления между ними равна 10 морганидам. Какие типы гамет и в каком отношении образуются после мейоза? Ответ сопроводите схемой.

11. Гены А и В локализованы в одной паре гомологичных хромосом и абсолютно сцеплены. Какие типы гамет образуются у особей с генотипами: а) ААВВ; б) АаВb; в) ааbb?

12. Гены А и В локализованы в одной и той же аутосоме. а) Сколько и какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образуются у дигетерозиготной женщины, у которой доминантные гены находятся в одной хромосоме, а их рецессивные аллели — в другой? б) Сколько и какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образуются у дигетерозиготного мужчины, у которого доминантные гены находятся в одной хромосоме, а их рецессивные аллели -в другой?

13. В анализирующем скрещивании от дигетерозиготы АаВb были получены следующие количественные результаты фенотипических классов потомства: АВ – 903 особи, Аb – 101 особь, аВ – 98 особей и аb – 898 особей. Объясните расщепление.

14. Самка и самец дрозофилы гетерозиготны по генам А и В. У обоих животных эти гены находятся в одной аутосоме на расстоянии 10 морганид. Какой процент сперматозоидов и яйцеклеток имеют гены А и В?

15. Если расстояние между генами в группе сцепления составляет 12,6 морганид, то вероятность рекомбинации генов равна: а) 6,3%; б) 12,6%; в) 25,2% ; г) 87,4%.

16. Расстояние между генами А и В, расположенными в одной группе сцепления, равно 4,6 единицы кроссинговера. Определить, какие типы гамет и в каком процентном отношении образуют особи генотипа AB//ab.

17. Расстояние между генами В и С в генотипе A//a BC//bc 40 морганид. Определить пропорцию типов гамет АВС и AВc (в %)?

Рекомендуем!  Принятие наследства в России иностранцем

18. Генотип Drosophila melanogaster АD//ad. Гены расположены на расстоянии 16 морганид (М) друг от друга. Какие типы гамет и с какой вероятностью могут образовать мухи с таким генотипом?

19. Если расстояние между генами А и b 20 морганид, то какова будет пропорция генотипов AaBb и aabb в анализирующем скрещивании (в %)?

20. Если расстояние между генами А и b 20 морганид, то какова будет пропорция генотипов Ааbb и ааВb в анализирующем скрещивании?

21. Расстояние между генами A и B, расположенными в одной группе сцепления, равно 8,4 морганиды. Определите вероятность образования гамет AB у дигетерозиготы, если одна из родительских особей имела генотип aaBB.

22. Известно, что гены А и В расположены в одной хромосоме. В анализирующем скрещивании получено потомство: AaBb – 940, Aabb – 98, aaBb – 102, aabb – 860. Определите расстояние между генами А и В (в %)?

23. В первом поколении дигибридного анализирующего скрещивания получено четыре фенотипических класса потомков в соотношении: 15% АB, 35% Ab, 35% aB, 15% ab. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства. Дайте объяснение статистическому характеру расщепления.

  • Неравновесное сцепление генов
  • Наследование, сцепленное с полом
  • Генетическая карта
  • Рекомбинация (биология)
  1. О.-Я.л.Бекиш. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 125-128. — 518 с.

Бизнес: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги — контроль • Ценные бумаги — оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит
Промышленность: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика
Строительство • Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством

Основные положения хромосомной теории наследственности. Сцепленное наследование

Совместное наследование дискретных менделевских факторов. Сцепление обусловлено расположением локусов в одной хромосоме.

Число генов у каждого организма значительно превышает число хромосом. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен американским генетиком Т. Морганом и его учениками.

Предположим, что два гена — А и В — находятся в одной хромосоме и организм, взятый для скрещивания, гетерозиготен по этим генам. В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два сорта гамет — АВ и ab (вместо четырех, как это должно быть при дигибридном скрещивании ), которые повторяют комбинацию генов в хромосоме родителя. Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, или сцепленно ( закон Т. Моргана ). Группы генов, расположенных в одной хромосоме, составляют группу сцепления. Сцепленные гены расположены в хромосомах в линейном порядке. Число групп сцепления соответствует числу пар хромосом, т.е. гаплоидному набору. Так, у человека 46 хромосом — 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления.

Однако при анализе наследования сцепленных генов было установлено, что сцепление не бывает абсолютным, может нарушаться, в результате чего возникают новые гаметы и аВ Аb с новыми комбинациями генов, отличающимися от родительской гаметы. Причина нарушения сцепления и возникновения новых гамет — кроссинговер — перекрест хромосом в профазе мейоза I ( рис. 9 ), Перекрест и обмен участками гомологичных хромосом приводит к возникновению качественно новых хромосом и, следовательно, к постоянной «перетасовке» — рекомбинации генов.

Чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем выше вероятность перекреста между ними и тем больший процент гамет с рекомбинированными генами, а следовательно, и больший процент особей, отличных от родителей. Т. Морган и его сотрудники показали, что, изучив явление сцепления и перекреста, можно построить карты хромосом с нанесенным на них порядком расположения генов. Карты, построенные на этом принципе, созданы для многих генетически хорошо изученных организмов: человека, дрозофилы, мыши, кукурузы, гороха, пшеницы, дрожжей и др.

См. Анализ сцепления

Сцепление генов и картирование

  • Генетическая карта: общие сведения
  • История открытия сцепления
  • ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КАРТЫ: ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ
  • Рекомбинация: три источника изменчивости геномов
  • РЕКОМБИНАЦИИ: ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ
  • Сцепленное с X-хромосомой наследование

А1. Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам признаков

1) полигибридное
2) моногибридное
3) тригибридное
4) дигибридное

А2. Соотношение по фенотипу 9 : 3 : 3 : 1 соответствует

1) закону Моргана
2) закону расщепления
3) закону независимого наследования признаков
4) закону единообразия первого поколения

А3. Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, то есть наследуются сцепленно. Это:

1) первый закон Менделя
2) закон Моргана
3) третий закон Менделя
4) закон Вавилова

А4. Сцепление генов не бывает абсолютным, так как нарушается в результате

1) кроссинговера при мейозе
2) взаимодействия неаллельных генов
3) независимого расхождения хромосом при мейозе
4) случайного расхождения хроматид в митозе

А5. Локус — это

1) форма существования гена
2) место гена в хромосоме
3) 1% кроссинговера
4) ген половой хромосомы

А6. Хромосомы, одинаковые у самцов и самок, — это

1) центромеры
2) полирибосомы
3) половые хромосомы
4) аутосомы

А7. Из зиготы разовьется девочка, если в ней окажется хромосомный набор

1) 44 аутосомы + XX
2) 23 аутосомы + X
3) 44 аутосомы + XY
4) 22 аутосомы + Y

А8. Стойкое изменение генотипа, происходящее под действием факторов внешней и внутренней среды, — это

1) фенотип
2) геном
3) мутация
4) норма реакции

А9. Оцените справедливость утверждений.

А. Модификационная изменчивость возникает у организмов под влиянием условий среды и способствует формированию разнообразных фенотипов.
В. Модификационная изменчивость является реакцией организма на изменяющиеся условия окружающей среды и приводит к изменению генотипа.

1) верно только А
2) верно только В
3) верны оба утверждения
4) оба утверждения неверны

А10. Совокупность всех наследственных генов клетки или организма — это

1) фенотип
2) геном
3) генотип
4) генофонд

В1. Соотнесите виды мутаций с их особенностями.

ОСОБЕННОСТЬ МУТАЦИИ

А Удвоение участка хромосомы
Б. Замена нуклеотида
В. Выпадение участка хромосомы
Г. Выпадение нуклеотида
Д. Вставка нуклеотида
Е. Поворот участка хромосомы на 180°

ВИД МУТАЦИИ

1. Генная
2. Хромосомная

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

С1. Фенилкетонурия (ФКУ) — заболевание, связанное с нарушением обмена веществ (в), и альбинизм (а) наследуются как рецессивные аутосомные несцепленные признаки. В семье мать и отец дигетерозиготны по генам альбинизма и ФКУ. Определите генотипы родителей. Составьте схему скрещивания, генотипы и фенотипы возможного потомства и вероятность рождения детей­ альбиносов, больных ФКУ.

С2. Мужчина, страдающий дальтонизмом (признак сцеплен с X-хромосомой), женился на женщине с нормальным зрением, но имеющей отца-дальтоника. Определите генотипы мужчины и женщины. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы возможного потомства. Определите, какова вероятность рождения сына-дальтоника.

С3. У человека группы крови систем AB0 контролируются тремя аллелями одного гена — J0, JA, JB. Они формируют шесть генотипов J0 J0 — первая группа, JA J0 или JA JA — вторая группа , JB J0 или JB JB — третья группа и JA JB — четвертая. Положительный резус-фактор R доминирует над отрицательным r. У матери четвертая группа крови (JA JB) и положительный резус (гомозигота), а у отца вторая (JA J0) и отрицательный резус. Определите генотип родителей, возможные группы крови, резус-фактор и генотип потомков. Какова вероятность наследования ребенком группы крови матери и положительного резус-фактора?

А1. Третий закон Г. Менделя называется законом

1) независимого наследования признаков
2) чистоты гамет
3) гомологических рядов в наследственной изменчивости
4) единообразия первого поколения

А2. При скрещивании растений гороха посевного с генотипами aaBB и AAbb получится потомство с генотипом

1) AaBB
2) aaBb
3) AaBb
4) AABb

А3. Сцепленными называют гены, лежащие в

1) одной гамете
2) гомологичных хромосомах
3) одной хромосоме
4) негомологичных хромосомах

А4. Кроссинговер — это

1) сближение гомологичных хромосом в мейозе
2) хромосомная мутация
3) обмен идентичными участками гомологичных хромосом в мейозе
4) расхождение к полюсам клетки хроматид в митозе

А5. Хромосомный набор половой клетки у женщины

1) 46 хромосом
2) 22 аутосомы и X-хромосома
3) 44 аутосомы и две половые хромосомы
4) 21 аутосома и две X-хромосомы

А6. Эволюционно закрепленные адаптивные реакции организма в ответ на изменение условий внешней среды при неизменном генотипе — это

1) мутационная изменчивость
2) модификационная изменчивость
3) комбинативная изменчивость
4) хромосомная изменчивость

А7. Нормой реакции является (являются)

1) пределы мутационной изменчивости признака
2) комбинативная изменчивость
3) пределы модификационной изменчивости признака
4) модификационная изменчивость

А8. Генетически близкие виды и роды имеют сходные мутации. Это

1) закон сцепленного наследования Т. Моргана
2) закон расщепления Г. Менделя
3) биогенетический закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера
4) закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова

А9. Оцените справедливость утверждений.

А. В основе генных мутаций лежат изменения в структуре молекулы ДНК, связанные с выпадением или добавлением одного нуклеотида.
Б. Генные мутации обусловлены увеличением числа хромосом в клетке и порядком расположения генов в хромосоме.

1) верно только А
2) верно только В
3) верны оба утверждения
4) оба утверждения неверны

А10. Совокупность всех признаков организма — это

1) фенотип
2) генотип
3) ген
4) геном

В1. Установите соответствие между видами изменчивости и их характеристиками.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЧИВОСТИ

А. Появляется лишь у отдельных особей
Б. Проявляется у многих особей вида
В. Называется также фенотипической
Г. Передается по наследству
Д. Приводит к внезапному изменению генетического материала
Е. Возможна в пределах нормы реакции

ВИД ИЗМЕНЧИВОСТИ

1. Мутационная
2. Модификационная

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

С1. У человека ген нормальной пигментации кожи (A) доминантен по отношению к гену альбинизма (a). Нормальный слух обусловлен доминантным геном, а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном. В семье мать и отец не альбиносы и не глухонемые, но ди­гетерозиготны по этим генам. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, фенотипы и ге­нотипы возможного потомства и вероятность рождения детей-неальбиносов и не страдающих глухонемотой.

С2. Гены окраски шерсти кошек расположены в X-хромосоме. Рыжая окраска определяется Xb, а черная — XB, гетерозиготные особи имеют черепаховую окраску. От рыжего кота и черной кошки родились два черепаховых и два черных котенка. Определите генотипы родителей, потомства и возможный пол котят. Составьте схему решения задачи.

Putprav.ru