Хромосомная теория наследственности и решение задач

1. . Сцепленное наследование генов.

Хромосомная теория
наследственности

2.

3.

4.

5.

6.

Явление совместного
наследования было
описано Пеннетом –
он назвал его
«притяжение генов».
В 1910 г. Т. Морган и
его сотрудники
создали современную
хромосомную теорию
наследственности,
сформулировали
закон сцепленного
наследования.

7. Томас Хант Морган

Американский биолог, один из основоположников генетики.
Родился 25 сентября 1866г. в Лексингтоне. Лауреат
Нобелевской премии по физиологии и медицине 1933 года
«за открытия, связанные с ролью хромосом в
наследственности».
Томас Морган и его ученики обосновали хромосомную
теорию наследственности; установленные закономерности
расположения генов в хромосомах способствовали
выяснению цитологических механизмов законов Грегора
Менделя и разработке генетических основ теории
естественного отбора.

8.

9. Эксперимент Т. Моргана

Основным объектом, с которым работали Т. Морган и
его ученики, была плодовая мушка Дрозофила.
Проводилось дигибридное анализирующее
скрещивание по двум признакам: длине крыльев и
цвету тела. Данные опытов показали, что получается
расщепление признаков 1:1 вместо ожидаемого 1:1:1:1.
Такое отклонение от независимого распределения
означает, что гены, локализованные в одной
хромосоме, наследуются совместно.

10.

11. Эксперимент Т. Моргана

Объект исследования:
АаВа
АВ
аавв
ав
АаВв
1
ав
:
аавв
1
плодовая мушка дрозофила
диплоидный набор = 8 хромосом
А – серое тело
а – тёмное тело
В – нормальные крылья
в – рудиментарные крылья
Вывод:
Гены признаков А и В
находятся в одной хромосоме

12. Сцепленное наследование

Явление совместного наследования генов,
локализованных в одной хромосоме, называется
сцепленным наследованием, а локализация генов
в одной хромосоме — сцеплением генов.
Таким образом, третий закон Менделя применим лишь
к наследованию аллельных пар, находящихся в
негомологичных хромосомах.

13. Закон Т. Моргана

В ходе этих исследований было также доказано, что
каждый ген имеет в хромосоме своё строго
определённое место - локус. В последствии эта
особенность расположения генов будет практически
использована для составления генетических карт.
Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что
среди гибридов первого поколения при проводимых
скрещиваниях, появлялся небольшой процент мушек
с перекомбинацией признаков, находящихся в одной
хромосоме, т.е. нарушение сцепленного
наследования.

14. Закон Т. Моргана

«Гены, находящиеся в
одной хромосоме, при
мейозе попадают в одну
гамету, т.е. наследуется
сцеплено»
Сцепленные гены – это гены,
расположенные в одной
хромосоме и наследующиеся
совместно.
Локус – это участок
хромосомы, в котором
расположен данный ген.

15. Хромосомная теория Т. Моргана

Постепенные исключения из 3 закона Менделя привело к
образованию хромосомной теории Т. Моргана:
Гены расположены в хромосомах в линейном порядке.
Все гены расположенные в одной паре гомологичных хромосом
образуют группу сцепления и наследуются преимущественно
вместе. Число групп сцепления обычно равно гаплоидному
набору хромосом.
Полное сцепление нарушается кроссинговером.
Таким образом, закон Моргана гласит: Гены, расположенные в
одной хромосоме, называются сцепленными и наследуются
вместе.

16. Нарушение сцепленного наследования

Однако в экспериментах Моргана выяснилось,
что среди гибридов первого поколения при
проводимых скрещиваниях, появлялся
небольшой процент мушек с перекомбинацией
признаков, находящихся в одной хромосоме, т.е.
нарушение сцепленного наследования.
Вспомним мейоз. Во время профазы первого
деления мейоза гомологичные хромосомы могут
разрываться в месте контакта и обмениваться
аллельными генами. Это явление получило
название – перекреста или кроссинговера.

17. Кроссинговер

А а
Аа
Аа
в В
вВ
вВ
Гаметы: АВ
Кроссинговер
- явление обмена участками
гомологичных хромосом во
время конъюгации при
мейозе.
ав
Ав
кроссинговер
аВ

18.

19.

20.

Т. Морган утверждал, что % кроссинговера отражает
расстояние между генами: чем больше его величина,
тем больше расстояние между генами, потому что
силы сцепления между генами невелики. На этом
основано составление генетических карт хромосом.
Первые карты хромосом были построены в 1913 г.
для классического экспериментального объекта
плодовой мушки Drosophila melanogaster Альфредом
Стёртевантом, учеником и сотрудником Томаса Ханта
Моргана.

21.

22. Вывод

Таким образом, сцепление генов может быть полным
и неполным. Причина нарушения сцепления —
кроссинговер, т. е. перекрест хромосом в профазе I
мейотического деления.
Кроссинговер — важный источник комбинативной
генетической изменчивости.
Теперь мы можем ответить на вопрос: А каковы
же закономерности наследования генов,
локализованных в одной хромосоме?

23. Термины

Группа сцепления — совокупность всех генов, которые локализованы в одной хромосоме,
вследствие чего наследуются совместно или сцепленно.
Сцепленное наследование — наследование признаков, гены которых локализованы в одной
хромосоме.
Полное сцепление — такой тип наследования, при котором гены, расположенные в одной
хромосоме, наследуются вместе.
Неполное сцепление — разновидность сцепленного наследования, при которой гены
анализируемых признаков располагаются на некотором расстоянии друг от друга, что делает
возможным кроссинговер между ними.
Кроссинговер — процесс обмена участками хромосом в профазе первого деления мейоза.
Некроссинговерные гаметы — гаметы, в процессе образования которых не произошел
кроссинговер.
Рекомбинация — перераспределение генетического материала родителей, в результате чего
у потомков появляются новые сочетания генов, определяющие новые сочетания признаков.
Рекомбинанты — организмы, полученные в результате рекомбинации.
Морганиды — единицы измерения расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме.
Одна морганида равна 1% кроссинговера. Названа так в честь Моргана, открывшего явление
генетического сцепления.

24. Вопросы для самоконтроля

1.Совокупность генов, полученных от родителей:
1.Кариотип
2.Фенотип
3.Генотип
4.Геном

25. Вопросы для самоконтроля

2.Совокупность внешних и внутренних
признаков, полученных от родителей:
1.Кариотип
2.Фенотип
3.Генотип
4.Геном

26. Вопросы для самоконтроля

3.Первый закон Г.Менделя:
1.Закон расщепления признаков в соотношении 3:1
2.Закон единообразия первого поколения
3.Неполное доминирование при промежуточном
наследовании признаков
4.Промежуточное наследование при неполном
доминировании

27. Вопросы для самоконтроля

4.Второй закон Г.Менделя:
1.Промежуточное наследование при неполном
доминировании.
2.Неполное доминирование при промежуточном
наследовании признаков
3.Закон расщепления признаков в соотношении 3/1
4.Закон единообразия первого поколения

28. Вопросы для самоконтроля

5.Закон наследования окраски (желтая, зеленая)и
формы семян (гладкая, морщинистая) у гороха
отвечают:
1.Одна пара гомологичных хромосом
2.Две пары гомологичных хромосом
3.Три пары гомологичных хромосом
4.Четыре пары гомологичных хромосом

29. Вопросы для самоконтроля

6.Генотип гороха с желтой окраской и
морщинистой формой семян – Аавв. Данный сорт
будет образовывать:
1.Четыре типа гамет
2.Три типа гамет
3.Два типа гамет
4.Один тип гамет.

30. Вопросы для самоконтроля

7.Генотип гороха с желтой окраской и
морщинистой формой АаВв. Данное растение
будет образовывать:
1.Один тип гамет
2.Два типа гамет
3.Три типа гамет
4.Четыре типа гамет

31. Вопросы для самоконтроля

8.Закон Моргана отражает:
1.Закон сцепленного наследования признаков, если
гены находятся в одной хромосоме
2.Закон единообразия
3.Закон расщепления признаков в потомстве в
соотношении 3:1
4.Закон независимого расщепления признаков, если
гены находятся в разных парах гомологичных
хромосом

32.

9.За наследование окраски тела (серая и черная)
и их форма крыльев (нормальные и
укороченные) у дрозофилы отвечают:
1.Одна пара гомологичных хромосом
2.Две пары гомологичных хромосом
3.Три пары гомологичных хромосом
4.Четыре пары гомологичных хромосом.

33. Вопросы для самоконтроля

10.Дрозофила имеет:
1.Одну группу сцепления
2.Две группы сцепления
3.Четыре группы сцепления
4.Восемь групп сцепления

34. Ответы

1.3
2.2 3.2 4.3 5.2 6.4 7.4 8.1 9.1 10.3

35. Решение задачи

36. Задача

Участок правой цепи молекулы ДНК имеет
последовательность нуклеотидов:
А-Ц-Т-Ц-Т-А-Г-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Ц. Запишите
последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК.

37. ответ

38. Правило Чаргаффа

В любых молекулах ДНК молярная сумма
пуриновых оснований (аденин + гуанин) равна
сумме пиримидиновых оснований (цитозин +
Тимин), то есть молярное содержание аденина
равно таковому Тимина, а гуанина – цитозина.

39. Задача

n(Г)=n(Ц), где n - количество ⇒ n(Ц)=880, либо 22%.
Тогда процентное содержание аденина и тимина
будет равно: 100%-2·22%=56%. Аденин и тимин
содержатся в равном количестве, следовательно по
отдельности их процентный состав будет равен 28%.
Составляем пропорцию и узнаем количество
аденина/тимина:
880 - 22%
x - 28%
Х= (880х28): 22= 1120

40. Решение

Длина одного нуклеотида - 0,34 нм. Общее
количество нуклеотидов: 2(880+1120)=4000.
Молекула двухцепочечная, поэтому в длину
выстраивается 2000 нуклеотидов. 2000·0,34=680 нм.

41. Задача №1.

Какие группы крови
возможны у детей, если у их
матери – вторая группа, а у
отца – первая?

42. Решение задачи.

43.

44. Ответ:

Мать со II-ой группой крови может быть
либо гомозиготной, либо гетерозиготной. В
первом случае ребѐнок будет иметь II
группу крови, во втором случае - II или I
группы.

45. Задача №2.

Родители имеют II и IV группы
крови. Какие группы крови
можно ожидать у их детей?

46. Решение задачи

47. Решение задачи

48.

Известно, что одна из форм шизофрении
наследуется как рецессивный признак.
Определите вероятность рождения ребёнка
с шизофренией от здоровых родителей,
если известно, что они оба гетерозиготны
по этому признаку.

49. Решение задачи

50. Задача №3

У человека ген полидактилии
(многопалости) доминирует над
нормальным строением кисти. У жены
кисть нормальная, муж гетерозиготен
по гену полидактилии. Определите
вероятность рождения в этой семье
многопалого ребенка.

51. Решение задачи

52. Спасибо за внимание!

До свидания.