Сцепленное наследование признаков

1.

Практическое занятие №4
Тема: Сцепленное наследование признаков

2.

План:
1.История открытия хромосомной теории
2. Основные постулаты хромосомной теории
наследственности.
3.Сцепленное наследование генов.

3.

1.История открытия и основные постулаты хромосомной теории наследственности.
В 1902—1903 гг. американский цитолог У. Сеттон и немецкий цитолог и эмбриолог Т.
Бовери независимо друг от друга выявили параллелизм в поведении генов и хромосом в
ходе формирования гамет и оплодотворения. Эти наблюдения послужили основой для
предположения, что гены расположены в хромосомах.
Однако экспериментальное доказательство локализации конкретных генов в
конкретных хромосомах было получено американским генетиком Т. Морганом, который в
1915г. обосновал хромосомную теорию наследственности.

4.

Хромосомная теория наследственности —это теория, согласно которой
передача наследственной информации в ряду поколений связана с
передачей хромосом, в которых в определённой линейной
последовательности расположены гены.
Положения хромосомной теории:
1.Гены расположены в хромосомах в линейном порядке.
2.Каждый ген занимает в хромосоме определенное место - локус
3.Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления
4.Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера.
5.Частота кроссинговера между генами прямо пропорциональна расстоянию
между ними.
6.Расстояние между генами измеряется в морганидах. (1 морганида - 1%
кроссинговера).
7.Каждый биологический вид характеризуется определенным набором
хромосом — кариотипом.

5.

6.

Изучением наследования признаков не дающих
независимого распределения генов занимался
Томас Морган и его ученики. Основным объектом
стала плодовая мушка дрозофила.
Плодовая мушка является удобным объектом
генетических исследований:
1. Каждые две недели при температуре 25 °С мушка
дает многочисленное потомство.
2. Самец и самка внешне хорошо различимы — у
самца брюшко меньше и темнее.
3. Они имеют всего 8 хромосом в диплоидном
наборе,
4. Мушки легко размножаются в пробирках на
недорогой питательной среде.

7.

2.Сцепленное наследование генов. Как наследуются гены , расположенные в одной
хромосоме? Такие гены образуют группу сцепления, в этом случае говорят о сцепленном
наследовании.
Группа сцепления - совокупность всех генов, расположенных в одной хромосоме, вследствие
чего они наследуются совместно.
Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом:
у женщины 23 группы сцепления (23 пара - половые хромосомы XX),
у мужчины - 24 группы сцепления (X и Y представляют собой две отдельные группы).
Сцепление генов: Т.Морган изучал наследование признаков плодовых мушек дрозофил:
Дано: А- серый цвет тела
а - черный цвет тела,
В - длинные крылья
b - зачаточные крылья.
В первом эксперименте Морган скрестил чистые линии плодовых мушек: серых с длинными
крыльями (AABB) и черных с зачаточными (aabb).

8. В первом поколении все особи получаются единообразны по исследуемому признаку, с генотипом AaBb - с серым телом и длинными

крыльями(Первый закон Менделя)
Далее Морган применил анализирующее скрещивание. Полученную в первом поколении
дигетерозиготу (AaBb) он скрестил с черной особью с зачаточными крыльями (aabb).
Результат весьма удивил Моргана и его коллег: помимо потомства с ожидаемыми
фенотипами (серое тело + длинные крылья, черное тело + зачаточные крылья) были
получены особи со смешанными признаками.

9. Анализирующее скрещивание – это скрещивание особи , генотип которой нужно установить с гомозиготной рецессивной особью.

Потомство со смешанными признаками
подразумевает под собой особи Aabb (серое
тело + зачаточные крылья) и aaBb (черные
тело + длинные крылья).
Но откуда они могли взяться, если гены A и B
находятся в одной хромосоме? Значит,
образовались еще какие-то дополнительные
гаметы, помимо AB и ab?

10.

Объясняя полученные в потомстве фенотипы, которые содержали
смешанные признаки, Томас Морган пришел к выводу, что между
гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, в результате
которого образовались гаметы Ab, aB - кроссоверные гаметы.

11.

В данном случае расстояние между генами A и B было 17 морганид,
так как каждой кроссоверной гаметы (соответственно и особей)
образовалось по 8.5%.
Процент кроссинговера равен расстоянию между генами.
Поскольку расстояние было 17 морганид = 17%, то на каждую из
кроссоверных гамет приходится половина – 8,5
Кроссинговер происходит в профазе I мейоза во время
конъюгации гомологичных хромосом. В это время части двух
хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими
участками. В результате возникают качественно новые хромосомы,
содержащие участки (гены) как материнских, так и отцовских
хромосом.
Особи, которые получаются из кроссоверных гамет с новым
сочетанием аллелей, получили название кроссинговерных или
рекомбинантных

12.

Задача №1
"Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными
аутосомными генами, расположенными в одной хромосоме. Гены
полностью сцеплены. Какова вероятность родить здорового
ребенка в семье, где муж нормален, жена гетерозиготна по обоим
признакам, мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец
был нормален".
Очень важно обратить внимание на то, что "гены полностью
сцеплены" - это говорит об отсутствии кроссинговера.

13.

14.

Ответ:
Поскольку гены полностью сцеплены (кроссинговер отсутствует),
женщина с генотипом AaBb может образовать только два типа
гамет - AB, ab.
Кроссоверные гаметы (Ab, aB) не образуются. Всего возможных
генотипов потомков получается два, из которых здоров только
один - aabb.
Шанс родить здорового ребенка в такой семье ½ (50%).

15.

Задача №2
Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза локализованы в 1-й
аутосоме. Гены не полностью сцеплены. Женщина, болеющая катарактой и
эллиптоцитозом, отец которой был здоров, выходит замуж за здорового
мужчину. Определите возможные фенотипы потомства и вероятность
рождения больного обеими аномалиями ребенка в этой семье".
Ключевые слова в тексте этой задачи, на которые следует обратить внимание:
"гены неполностью сцеплены". Это означает, что между ними происходит
кроссинговер.
Генотип женщины остается неясен из текста задачи. Раз она больна, то он
может быть: AaBb, AABB, AABb, AaBB. Однако в тексте дано то, что развеет
сомнения: "отец которой был здоров". Если ее отец был здоров, то его генотип
был aabb, значит он передал дочери гамету ab. Теперь становится очевидно, что
генотип дочери AaBb - она дигетерозиготна.

16. Ответ: В данном случае между генами A и B произошел кроссинговер, их сцепление нарушилось. В результате образовались

кроссоверные гаметы Ab, aB - которые привели к
образованию особей с со смешанными признаками (Aabb, aaBb).
Вероятность рождения в этой семье ребенка, больного обеими аномалиями, составляет ¼
(25%).

17.

Контроль знаний
1. Кто и когда обосновал хромосомную теорию наследственности?
2. Закончите фразу «Хромосомная теория наследственности – это….
3. Что называется группой сцепления?
4. Чему равно число групп сцепления?
5. Какое скрещивание называется анализирующим?
6. Что является единицей измерения расстояния между генами?

18.

Домашнее задание:
1. Конспект ПЗ №4
2. Учебник Биология стр. 181-186