Эксперименты Моргана, сцепленное наследование генов и хромосомная теория наследственности

Сцепленное наследование генов. Хромосомная теория наследственности

Учёные скрещивали растения и анализировали характер наследования их признаков: окраски и формы пыльцы. Итоги опытов показали, что закон Менделя работает не всегда: свободное комбинирование и независимое наследование характерны не для всех генов.

Далее исследованиями в этой области плотно занялся американский генетик Томас Морган и его коллеги, а в качестве объекта для экспериментов была выбрана мушка дрозофила. Мушка оказалась весьма удобным подопытным: она неприхотлива, легко размножается, даёт многочисленное потомство, у неё всего 4 пары хромосом в диплоидном наборе и множество альтернативных признаков.

Морган скрещивал мушек с разными признаками (нормальные или зачаточные крылья, чёрная или серая окраска тела) и в результате пришёл к выводу:

Гены, которые отвечают за эти признаки, связаны между собой и образуют так называемые группы сцепления. Так, гены из разных групп сцепления наследуются независимо, а вот гены из одной группы – совместно, то есть сцепленно.

Итак, запомни нужное определение:

Сцепленное наследование генов — это совместная передача нескольких генов от родителей потомкам.

Все гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, а значит, наследуются совместно. Однако сцепленное наследование может нарушаться в результате кроссинговера – обмена участками гомологичных хромосом. При этом чем ближе гены расположены друг другу, тем выше сила сцепления и, соответственно, меньше частота кроссинговера.

А вот ещё парочка важных понятий:

Полное сцепление генов – вид сцепленного наследования, при которым гены находятся так близко друг к другу, что наследуются вместе (так как кроссинговер между ними невозможен).

Полное сцепление встречается достаточно редко.

Неполное сцепление – наблюдается в случае, когда гены в хромосоме расположены на некотором расстоянии друг от друга (а значит, кроссинговер и комбинирование генов в результате него возможны).

В начале 20-х гг. ХХ века Морган и его ученики сформулировали хромосомную теорию наследственности, согласно которой передача генетической информации из поколения в поколения связана с передачей хромосом, содержащих последовательно расположенные гены.

Вот основные положения этой теории, которые нужно запомнить:

1. Гены располагаются в хромосомах. Различные хромосомы содержат неодинаковое число генов. Набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.

2. Каждый ген занимает определенное место в хромосоме – локус. В идентичных локусах гомологичных хромосом расположены аллельные гены.

3. Гены расположены в хромосомах в определённой линейной последовательности.

4. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов.

5. Сцепление генов может нарушаться вследствие кроссинговера, что приводит к образованию рекомбинантных хромосом. Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами и прямо пропорциональна ему. Расстояние между генами измеряется в специальных единицах – морганидах. 1 морганида соответствует 1% вероятности кроссинговера.

6. Расстояние между генами определяют на основании частот рекомбинации. Это позволяет строить генетические карты хромосом – схемы взаимного расположения и относительных расстояний между генами из одной группы сцепления.