Морганида кроссинговера

Вопрос: Анализа результатов нарушения сцепленного наследования генов позволяет определить последовательность расположения генов в хромосоме и составить генетические карты. Результаты многочисленных скрещиваний мух дрозофил показали, что частота нарушения сцепления между генами А и В составляет 5 %, между генами А и С – 11%, между генами С и В – 6%. Отметьте на фрагменте хромосомы взаимное расположение генов А, В, С и укажите расстояние между ними. Какая величина принята за единицу расстояния между генами? Как она называется?

Ответ:

За единицу расстояния между генами принят 1% кроссинговера, эта величина названа морганидой.

Объяснение

Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцеплено, т. е. совместно. О чем здесь идет речь? Если гена A и B находятся в разных хромосомах, то при мейотическом делении (когда образуются половые клетки) содержащие эти гены хромосомы могут оказаться в разных клетках. В таком случае говорят, что гены A и B наследуются независимо друг от друга (могут вместе, а могут раздельно).

Если же гены находятся на одной хромосоме, то в принципе наследоваться независимо друг от друга не могут. Однако не так все просто. В процессе мейоза гомологичные хромосомы конъюгируют, т. е. сближаются. При этом между ними происходит обмен равнозначными участками. И тогда сцепление генов может нарушаться.

Например, одна хромосома содержит гены A и B и образует группу сцепления AB, вторая хромосома — a и b и группу сцепления ab. При конъюгации они обменялись участками хромосом, содержащими гены A и, соответственно, a. В таком случае в первой хромосоме образуется новая группа сцепления aB, в гомологичной хромосоме – Ab.

Частота нарушения сцепления зависит от расстояния между генами на одной хромосоме. Чем они дальше, тем частота больше. Ведь если гены расположены близко друг к другу, то при кроссинговере чаще будут попадать в один участок обмена, тогда сцепление между ними не будет нарушаться, они просто будут вместе «переходить» в другую хромосому.

Поэтому по частоте нарушения сцепления можно судить о расстоянии между генами и их взаимном расположении на хромосоме. Это используется для построения генетических карт организмов.

Вернемся к задаче. Там сказано, что частота нарушения сцепления между генами А и В составляет 5 %, между генами А и С – 11%, между генами С и В – 6%. Из вышесказанного следует, что гены A и C находятся дальше всего друг от друга, в таком случае ген B находится между ними.

Расстояние между генами измеряется в морганидах (или сантиморганидах). Единица измерения названа так в честь ученого Томаса Моргана, который изучал сцепленное наследование генов в начале XX века. Одна морганида равна 1% кроссинговера. Т. е. когда говорят, что расстояние между генами составляет 11 морганид, то это значит, что вероятность их независимого наследования составляет 11%. В остальных 89% случаев гены наследуются совместно.