Закон моргана сцепленное наследование задачи

26. Сцепленное наследование. Закон Моргана

Сцепленное наследование феномен скоррелированного наследования определённых состояний генов, расположенных в одной хромосоме.

Полной корреляции не бывает из-за мейотического кроссинговера, так как сцепленные гены могут разойтись по разным гаметам. Кроссинговер наблюдается в виде расцепления у потомства тех аллелей генов и, соответственно, состояний признаков, которые были сцеплены у родителей.

Наблюдения, проведённые Томасом Морганом, показали, что вероятность кроссинговера между различными парами генов разная, и появилась идея создать генные карты на основании частот кроссинговера между разными генами. Первая генная карта была построена студентом Моргана, Альфредом Стёртевантом (англ.) в 1913 году на материале Drosophila melanogaster.

Расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, определяется по проценту кроссинговера между ними и прямо пропорционально ему. За единицу расстояния принят 1 кроссинговера (1 морганида или 1 сантиморганида). Чем дальше гены находятся друг от друга в хромосоме, тем чаще между ними будет происходить кроссинговер. Максимальное расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, может быть равно 49 сантиморганидам.

Сцепленными признаками называются признаки, которые контролируются генами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления.

Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения

Однако, гомологичные хромосомы могут перекрещиваться (кроссинговер или перекрест) и обмениваться гомологичными участками. В этом случае гены одной хромосомы переходят в другую, гомологичную ей. Чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем реже происходит их расхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоят гены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.

Количество разных типов гамет будет зависеть от частоты кроссинговера или расстояния между анализируемыми генами. Расстояние между генами исчисляется в морганидах: единице расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, соответствует 1 кроссинговера. Такая зависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается только до 50 морганид.

27. Хромосомная теория наследственности.

Хромосомная теория наследственности теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, то есть преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Хромосомная теория наследственности возникла в начале 20 в. на основе клеточной теории и использовалась для изучения наследственных свойств организмов гибридологического анализа.

Основоположник хромосомной теории Томас Гент Морган, американский генетик, Нобелевский лауреат. Морган и его ученики установили, что:

каждый ген имеет в хромосоме определенный локус (место),

гены в хромосоме расположены в определенной последовательности,

наиболее близко расположенные гены одной хромосомы сцеплены, поэтому наследуются преимущественно вместе,

группы генов, расположенных в одной хромосоме, образуют группы сцепления,

число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом у гомогаметных особей и n1 у гетерогаметных особей,

между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками (кроссинговер), в результате кроссинговера возникают гаметы, хромосомы которых содержат новые комбинации генов,

частота (в ) кроссинговера между неаллельными генами пропорциональна расстоянию между ними,

набор хромосом в клетках данного типа (кариотип) является характерной особенностью вида,

частота кроссинговера между гомологичными хромосомами зависит от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме. Чем это расстояние больше, тем выше частота кроссинговера. За единицу расстояния между генами принимается 1 морганида (1 кроссинговера) или процент появления кроссоверных особей. При значении этой величины в 10 морганид можно утверждать, что частота перекреста хромосом в точках расположения данных генов равна 10 и что в 10 потомства будут выявлены новые генетические комбинации.

Для выяснения характера расположения генов в хромосомах и определения частоты кроссинговера между ними строятся генетические карты. Карта отражает порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между генами одной хромосомы. Эти выводы Моргана и его сотрудников получили название хромосомной теории наследственности. Важнейшими следствиями этой теории являются современные представления о гене, как о функциональной единице наследственности, его делимости и способности к взаимодействию с другими генами.

Формированию хромосомной теории способствовали данные, полученные при изучении генетики пола, когда были установлены различия в наборе хромосом у организмов различных полов.

Для продолжения скачивания необходимо собрать картинку:

На что обратить внимание при решении задач на сцепленное наследование

Распространенные ошибки при решении этого типа задач обычно сводятся к тому, что учащиеся не умеют определять типы гамет, не понимают механизмы кроссинговера или не учитывают тот факт, что при сцепленном наследовании доминантные и рецессивные гены могут находиться в одной из гомологичных хромосом (транс-положение) или в разных гомологичных хромосомах (цис-положение).

Все материалы, опубликованные на сайте в любом виде, являются объектами авторского и имущественного права.

Никакие материалы этого сайта не являются публичной офертой.

Задачи на сцепленное наследование

Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.

А - серое тело, а - черное тело

B - нормальные крылья, b - укороченные крылья

Если кроссинговер не происходит, то у дигетерозиготного родителя образуется только два вида гамет (полное сцепление).

Дигетерозиготное растение гороха с гладкими семенами и усиками скрестили с растением с морщинистыми семенами без усиков. Известно, что оба доминантных гена (гладкие семена и наличие усиков) локализованы в одной хромосоме, кроссинговера не происходит. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, соотношение особей с разными генотипами и фенотипами. Какой закон при этом проявляется?

А - гладкие семена, а - морщинистые семена

B - наличие усиков, b - без усиков

Если кроссинговер не происходит, то у дигетерозиготного родителя образуется только два вида гамет (полное сцепление).

У кукурузы рецессивный ген «,укороченные междоузлия», (b) находится в одной хромосоме с рецессивным геном «,зачаточная метелка», (v). При проведении анализирующего скрещивания с растением, имеющим нормальные междоузлия и нормальную метелку, всё потомство было похоже на одного из родителей. При скрещивании полученных гибридов между собой в потомстве оказалось 75 растений с нормальными междоузлиями и нормальными метелками, а 25 растений с укороченными междоузлиями и зачаточной метелкой. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется во втором случае?

Если при анализирующем скрещивании всё потомство получилось одинаковым, значит анализируемый организм был доминантной гомозиготой (закон единообразия).

Во втором скрещивании проявляется закон сцепленного наследования, поскольку у организма BV/bv образуется только два вида гамет BV и bv, а гаметы Bv и bV не образуются.

При скрещивании душистого горошка с яркой окраской цветов и усами с растением с бледной окраской цветков и без усов (гены сцеплены) в F1 все растения были с яркими цветками и усами. При скрещивании между собой гибридов F1 были получены растения: с яркими цветками и усами, бледными цветками и без усов. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства F1 и F2. Какие законы наследственности проявляются в данных скрещиваниях? Объясните появление двух фенотипических групп особей в F2.

В F1 все потомство получилось одинаковым. Следовательно, скрещивали двух гомозигот, проявившиеся в F1 признаки являются доминантными.

А - яркие цветки, a - бледные цветки

B - усы, b - без усов.

В первом скрещивании проявился закон единообразия, во втором –, закон сцепления. Две (а не четыре) фенотипические группы появились из-за сцепления генов.

При скрещивании самок мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) с самцами с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки) в потомстве были обнаружены не только особи с серым телом, нормальными крыльями и черным телом, укороченными крыльями, но и небольшое число особей с серым телом, укороченными крыльями и черным телом, нормальными крыльями. Определите генотипы родителей и потомства, если известно, что доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены. Составьте схему скрещивания. Объясните полученные результаты.

А - серое тело, а - черное тело

B - нормальные крылья, b - укороченные крылья

Небольшое количество особей с серым телом, укороченными крыльями и черным телом, нормальными крыльями объясняется тем, что они возникли из яйцеклеток, в которых произошла рекомбинация из-за кроссинговера.

При скрещивании растений кукурузы с гладкими окрашенными зернами с растением, дающим морщинистые неокрашенные семена, в первом поколении все растения давали гладкие окрашенные зерна. При анализирующем скрещивании гибридов из F1 в потомстве было четыре фенотипические группы: 1200 гладких окрашенных, 1215 морщинистых неокрашенных, 309 гладких неокрашенных, 315 морщинистых окрашенных. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родитетелй и потомства в двух скрещиваниях. Объясните формирование четырех фенотипических групп во втором скрещивании.

Поскольку в первом поколении получилось единообразие (первый закон Менделя), следовательно, скрещитвали гомозигот, в F1 получилась дигетерозигота, несущая доминантные признаки.

А - гладкие зерна, а - морщинистые зерна.

B - окрашенные зерна, b - неокрашенные зерна.

Анализирующее скрещивание –, это скрещивание с рецессивной гомозиготой. Поскольку во втором поколении получилось неравная численность фенотипических групп, следовательно, имело место сцепленное наследование. Те фенотпические группы, которые представлены в большом количестве, получены из нормальных гамет со сцепленными генами, а группы, представленные в малом количестве –, из рекомбинантных гамет, сцепление в которых было нарушено из-за кроссинговера в мейозе.

со сцеплением, много

Формирование четырех фенотипических групп проихошло из-за кроссинговера, которые привел к частичному нарушению сцепления.

Биология

Закон независимого распределения признаков (третий закон Менделя) нарушается в случае, если гены, определяющие разные признаки, находятся в одной хромосоме. Такие гены обычно наследуются совместно, т. е. наблюдается сцепленное наследование. Явление сцепленного наследования было изучено Томасом Морганом и его сотрудниками и поэтому носит название закона Моргана.

Закон Т. Моргана можно сформулировать следующим образом: гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и часто наследуются совместно, при этом частота совместного наследования зависит от расстояния между генами (чем ближе, тем чаще).

Причиной, по которой сцепленное наследование нарушается, является кроссинговер, протекающий в мейозе при конъюгации хромосом. При этом гомологичные хромосомы обмениваются своими участками, и таким образом ранее сцепленные гены могут оказаться в разных гомологичных хромосомах, что обуславливает независимое распределение признаков.

Например, ген A сцеплен с геном B (AB), в гомологичной хромосоме находятся рецессивные аллели соответствующих генов (ab). Если в процессе кроссинговера гомологичные хромосомы почти никогда не обмениваются участками так, что один ген переходит в другую хромосому, а другой остается в прежней, то такой организм образует гаметы только двух типов: AB (50) и ab (50). Если же обмен соответствующими участками происходит, то какой-то процент гамет будет содержать гены Ab и aB. Обычно их процент меньше, чем при независимом распределении генов (когда A и B находятся в разных хромосомах). Если при независимом распределении всех типов гамет (AB, ab, Ab, aB) будет по 25, то в случае сцепленного наследования гамет Ab и aB будет меньше. Чем их меньше, тем ближе гены расположены друг к другу в хромосоме.

Особо выделяют сцепленное с полом наследование, когда исследуемый ген находится в половой (обычно X) хромосоме. В данном случае изучается наследование одного признака, а вторым выступает пол. Если наследуемый признак сцеплен с полом, то он по-разному наследуется при реципрокных скрещиваниях (когда признаком сначала обладает родитель женского пола, потом мужского).

Если мать обладает генотипом aa, а у отца проявляется доминантный признак (точно есть один ген A), то в случае сцепления с полом все дочери будут иметь доминантный признак (в любом случае получат от отца его единственную X-хромосому, а все сыновья рецессивный (от отца достается Y-хромосома, в которой нет соответствующего гена, а от матери в любом случае ген a). Если бы признак не был сцеплен с полом, то среди обоих полов детей могли быть обладатели доминантного признака.

Когда исследуемые гены сцеплены в аутосоме, то такое сцепление называют аутосомным. Сцепление называют полным, если родительские комбинации аллелей не нарушаются из поколение в поколение. Такое бывает очень редко. Обычно наблюдается неполное сцепленое наследование, которое нарушает как третий закон Менделя, так и закон Моргана (в его сокращенной формулировке: гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются совместно).

Гены в хромосоме расположены линейно. Расстояние между ними измеряется в сантиморганах (сМ). 1 сМ соответствует наличию 1 кроссоверных гамет. Проводя различные скрещивания и статистически анализируя потомков, ученые выявляют сцепленные гены, а также расстояние между ними. На основе полученных данных строятся генетические карты, в которых отражается локализация генов в хромосомах.

Закон моргана сцепленное наследование задачи

полное, хромосомы в гаметах образуются четырех типов - 2 идентичные родительским (некроссоверные) 2 кроссоверных варианта.

Количество разных типов гамет бу дет зависеть от частоты кроссинговера или расстояния между анализируемыми генами. Расстояние между генами исчисляется в морганидах: единице расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, соответствует 1 кроссинговера. Такая зависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается только до 50 морганид. Частота кроссинговера между определенной парой генов довольно постоянная величина (хотя радиация, химические вещества, гормоны, лекарства влияют на нее, например, высокая температура стимулирует кроссинговер).

Пример, основанный на опытах Моргана

А-серое тело, нормальные крылья (повторяет материнскую форму)

Б-тёмное тело, короткие крылья (повторяет отцовскую форму)

В-серое тело, короткие крылья (отличается от родителей)

Г-тёмное тело, нормальные крылья (отличается от родителей)

Несцепленное наследование: два гена находятся в разных хромосомах, гетерозигота с равной вероятностью дает четыре т ипа гамет:

  • а - в ролике
  • б - на рисунке
Кроссинговер Biostudent.ru

Задача 2. На основании линейного расположения генов и частоты кроссинговера можно построить карты хромосом. Например, е сли частота кроссинговера между генами М и К = 22, между Р и М = 8, между К и Р = 30, то гены, скорее всего, расположены в следующем порядке: Р, М, К.

4. Составьте 2 задачи по рисунку (с условными животными и признаками).

У человека резус-положительность и эллиптоцитоз определяются сцепленными доминантными генами (расстояние 30 морганид). В брак вступает мужчина с эллиптоцитозом и резус-положительным фактором (мать которого имела отрицательный резус-фактор, а отец был болен эллиптоцитозом) и здоровая женщина, имеющая отрицательный резус-фактор. Определите вероятность возможных фенотипов детей в этой семье.

Гены А и В сцеплены, сила сцепления равняется 20 морганидам. Какие гаметы и в каком соотношении будут возникать в ходе мейоза у дигетерозиготного организма?

Есть 2 породы кур: белые круглоглазые и полосатые длинноглазые. В результате анализирующего скрещивания получили 148 белых круглоглазых, 155 полосатых длинноглазых, 36 белых длинноглазых, 40 полосатых круглоглазых. Определите частоту кроссинговера

Тигр получил от матери хромосому с генами А и В, от отца с генами а и b, причем эти гены наследуются сцепленно. Тигрица - рецессивная гомозигота. Какова вероятность того, что их тигренок будет рецессивным по обоим генам, если расстояние между генами 8 морганид?

Скрестили две породы кроликов: с короткой волнистой шерстью и с длинной прямой. В результате анализирующего скрещивания получено потомство: с длинной прямой шерстью - 99 особей, с короткой волнистой - 101, с длинной волнистой - 24, с короткой прямой - 26. Определите частоту кроссинговера

Какова линейная последовательность генов А, К, М, Р, если частота кроссинговера между генами А и Р 40, М и Р 30, А и К 15, К и М 25 ?

Какова максимальная величина кроссиноговера?

У кроликов окрашенность шерсти определяется геном С, альбинизм с, черная окраска В, коричневая b. Коричневый кролик скрещен с альбиносом, а гибриды F1 скрещиваются с двойной рецессивной формой. В потомстве получено 68 черных крольчат, коричневых 132 и альбиносов 200. Определите, как наследуются эти гены?

Конспект урока - Сцепленное наследование генов - файл 1.doc

Доступные файлы (1):

Сцепленное наследование генов.

Урок подготовила и провела в 10 «а» кл:

Цели урока: 1. Изучить сцепленное наследование генов и закон Моргана.

III. Повторение изученной темы.

IV. Изучение новой темы.

Итак: ученые проводили опыты с дрозофилами. Морган провел анализирующее скрещивание с дигетерозиготной формой. Он скрестил самку дрозофила, имеющую серое тело, нормальные крылья с самцом, обладающим черным телом, зачаточными крыльями. Серое тело, нормальные крылья доминантные признаки, а черное тело, зачаточные крылья рецессивные. В потомстве, особи схожие с родительскими составили по 41,5 , а особи, имеющие комбинированные признаки составили по 8,5. Т.е. серое тело, нормальные крылья 41,5

Эти гаметы, скрещиваясь с рецессивными и дают комбинированные признаки. «Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются вместе или сцеплено» - это закон Моргана.

Изучив явление сцепления и перекреста можно построить карты хромосом, с нанесенным на них порядком расположения генов. Карты хромосом, построенные по этому принципу, созданы для многих, хорошо изученных объектов, таких как кукурузы, человека, мыши, гороха.

A B C D E Локус

Рассмотрим, какие гаметы образует дигетерозиготный генотип:

V. Закрепление изученной темы.

VI. Подведение итогов, оценка деятельности учащихся.

Понравилась статья? Поделить с друзьями: