Особенности сцепленного наследования. Значение кроссинговера для составления генетических карт. Кроссинговер.
Презентацию подготовила ученица 11 класса ЧОШ «Крок» г. Одессы Наталья К.
Сцепленное наследование генов.
У любого организма число генов во много раз превосходит число хромосом. Поэтому сотни и тысячи генов, локализованных в одной хромосоме, наследуются совместно, сцепленно, образуя группы сцепления. Число групп сцепления соответствует числу пар хромосом. Так, у мушки дрозофилы 4 пары хромосом и 4 группы сцепления, у кукурузы 10 пар хромосом и 10 групп сцепления генов. Явление сцепленного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, получило название закона Моргана.
Основные положения хромосомной теории наследственности:
гены расположены в хромосомах линейно в определенных локусах (участках); аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах; гены гомологичных хромосом образуют группу сцепления; число их равно гаплоидному набору хромосом; между гомологичными хромосомами возможен обмен аллельными генами (кроссинговер); расстояние между генами пропорционально проценту кроссииговера и выражается в морганидах.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КАРТА ХРОМОСОМЫ.
Схема взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Для составления генетической карты хромосомы необходимо выявление многих мутантных генов и проведение многочисленных скрещиваний. Расстояние между генами на генетической карте хромосомы определяют по частоте кроссинговера между ними. Единицей расстояния на генетической карте хромосомы мейотически делящихся клеток является морганида, соответствующая 1% кроссинговера. Для построения генетической карты хромосомы эукариот используют мейотический и митотический кроссинговер.
Сравнение генетических карт хромосом, построенных разными методами у одного и того же вида, выявляет одинаковый порядок расположения генов, хотя расстояние между конкретными генами на мейотических и митотических генетических карт хромосом могут различаться. В норме генетическая карта хромосомы у эукариот линейные, однако, например, при построении генетической карты хромосомы у гетерозигот по транслокации получается генетическая карта хромосомы в виде креста. Это указывает на то, что форма карт отражает характер конъюгации хромосом. У прокариот и вирусов генетическую карту хромосомы также строят с помощью рекомбинации. При картировании генов у бактерий с помощью конъюгации получается кольцевая генетическая карта хромосомы.
Знание генетических карт позволяет планировать работу по получению организмов с определенными сочетаниями признаков, что используется в генетических экспериментах и селекционной практике. Сравнение генетических карт хромосом разных видов способствует пониманию эволюционного процесса.
Кроссинговер.
Процесс обмена гомологичных хромосом участками во время их конъюгации в профазе I мейоза. Взаимный обмен гомологичными участками гомологичных хромосом в результате разрыва и соединения в новом порядке их нитей — хроматид; приводит к новым комбинациям аллелей разных генов. Важнейший механизм, обеспечивающий комбинативную изменчивость в популяциях и тем самым дающий материал для естественного отбора. Протекает в мейотически, реже митотически делящихся клетках. Может приводить к перекомбинации больших участков хромосомы с несколькими генами или частей одного гена (внутригенный кроссинговер.), обеих нитей молекулы ДНК или только одной.
. Частота кроссинговера между генами отражает расстояние между ними в хромосоме и определяется как частота кроссоверных (с неродительским сочетанием аллелей) особей в анализирующем скрещивании, т. е. как частота кроссоверных гамет; может изменяться под действием некоторых физических, химических и физиологических факторов. Молекулярный механизм кроссинговера окончательно не выяснен. Кроссинговер используют в генетическом анализе для решения многих проблем генетик и