Gene, die sich auf demselben Chromosomenpaar befinden, werden als „verknüpft“ bezeichnet. Verknüpfte Gene gehorchen nicht dem zweiten Mendelschen Gesetz; sie erlauben keine freie Rekombination untereinander. Bei Nerzen sind die mutierten Gene für schwarze und braune Augen verknüpft; Das gilt natürlich auch für ihre normalen Allelomorphe. Geschlechtsgebundene Gene sind mit geschlechtsbestimmenden Genen auf einem Chromosom verknüpft; Natürlich sind sie auch miteinander verknüpft.

Beim Menschen sind die mutierten Gene für Farbenblindheit und Hämophilie mit dem Geschlecht verbunden (siehe Kapitel 15) und daher miteinander verknüpft. Es kommt vor, dass beide mutierten Gene in derselben Familie vorkommen. Es gibt zwei verschiedene Arten solcher Familien.

Tippe I In diesen Familien wurden zwei mutierte Gene durch Heirat zwischen Menschen kombiniert, die das eine oder andere Gen trugen. Die Gene liegen also auf unterschiedlichen Chromosomen; In der Sprache der Genetik sind sie im Prozess der „Abstoßung“ miteinander verbunden (Abb. 62, ICH, erste Reihe).

Typ II. In diesen Familien tritt die Mutation, die zu einer dieser Anomalien wie Hämophilie führt, auf einem Chromosom auf, das bereits ein anderes mutiertes Gen trägt. Beide mutierten Gene liegen auf demselben X-Chromosom; sie sind im Prozess der „Anziehung“ verknüpft (siehe Abb. 62, II, erste Reihe).

Die meisten Frauen in beiden Familientypen sind phänotypisch normal, viele sind jedoch heterozygot für ein oder beide mutierten Gene (siehe Abb. 62, zweite Reihe), und diese Frauen haben möglicherweise betroffene Söhne. Da ein Sohn nur ein X-Chromosom von seiner Mutter erbt, sind betroffene Söhne heterozygot ICH Typ leiden entweder an Hämophilie oder Farbenblindheit, haben aber nicht beide Krankheiten gleichzeitig (siehe Abb. 62, dritte Reihe), während die erkrankten Söhne heterozygot sind II Typ haben beide Krankheiten gleichzeitig. Es kann jedoch Ausnahmen geben. Sie sind in der vierten Zeile von Abb. dargestellt. 62.

In seltenen Fällen trägt eine Frau das Gen für Farbenblindheit auf einem X-Chromosom und das Gen für Hämophilie auf dem anderen (Typ ICH), kann einen Sohn zur Welt bringen, der an beiden Krankheiten leidet; oder eine Frau, die die Gene für beide Krankheiten auf einem X-Chromosom trägt (Typ II), kann einen Sohn zur Welt bringen, der nur an einer dieser Krankheiten leidet.

Es ist leicht zu erkennen, dass diese Ausnahmen denen bei Palomino-Nerzjungen ähneln, die zwei Gene auf einem Chromosom kombinierten, die sich bei ihren Eltern auf verschiedenen Partnerchromosomen befanden. In all diesen Fällen scheint sich das mutierte Gen von einem Chromosom zu seinem Partner zu bewegen. Dieser Vorgang wird Crossing-over genannt; Es erlaubt eine begrenzte Anzahl von Rekombinationen zwischen Genen, die nicht dem zweiten Mendelschen Gesetz gehorchen.

Das Phänomen des Crossing Over hat im Laufe von zehn Jahren zu einer Vielzahl von Experimenten und Annahmen geführt, ist aber noch immer nicht vollständig verstanden. Allerdings sind die Folgen des Crossovers wohlbekannt und in jedem Fall ebenso vorhersehbar wie die Folgen der Mendelschen Gesetze.

In Abb. Abbildung 63 zeigt die Ergebnisse des Crossing-Over für zwei Chromosomen bzw. für die darauf befindlichen Gene.

Im ursprünglichen Chromosomenpaar ( A) Einer der Partner ist schattiert, um ihn vom anderen zu unterscheiden, B Und V stellen zwei Varianten der zahlreichen Kreuzungsarten dar, die bei einem Paar beobachtet werden können. In beiden Fällen wurden Stücke zwischen Partnerchromosomen ausgetauscht. Im Fall von B Der Austausch erwies sich als Endstücke, und dafür war nur ein Punkt erforderlich ( X) Austausch; Im Fall c kam es zu einem Austausch von Mittelstücken, wofür zwei Punkte erforderlich waren ( X Und j).

Das wichtigste Merkmal des Crossing Overs ist die exakte Übereinstimmung der Austauschpunkte der Partnerchromosomen. Gäbe es keine so exakte Übereinstimmung, wären die Partnerchromosomen bald nicht mehr gleich lang; Darüber hinaus wäre die Anzahl der Gene in ihnen nicht mehr gleich und es könnten Chromosomen mit einer sehr großen oder kleinen Anzahl an Genen in den Zyklus gelangen, was zu Missbildungen und zum Tod führen würde.

Wenn beispielsweise (Abb. 64) der Austauschpunkt in einem der Chromosomen zwischen dem 4. und 5. Gen und im anderen zwischen dem 6. und 7. Gen liegt, dann durch den Austausch von Endstücken eins Chromosom mit Verlust des 5. und 6. Gens, und das Partnerchromosom wird diese Gene in doppelter Menge aufweisen.

Die am weitesten verbreitete Ansicht ist, dass Crossing Over zu Beginn der Meiose stattfindet, wenn die Partnerchromosomen nicht nur in engen und präzisen Kontakt kommen, sondern sich auch umeinander wickeln; Aufgrund der Belastung durch das Verdrehen können Chromosomen an identischen Stellen brechen und zwischen Partnern in Teilen wieder verbunden werden. Es wurden andere Annahmen getroffen, aber bisher gibt es keinen einheitlichen Standpunkt zu diesem Thema.

Der Austausch von Teilen zwischen Partnerchromosomen erklärt leicht das Crossing-over in seiner genetischen Manifestation, unabhängig davon, welcher Mechanismus ihm zugrunde liegt.

In Abb. 65 zeigt, wie man die Geburt eines Sohnes mit Farbenblindheit und Hämophilie bei einer Frau erklären kann, die die Gene für diese Anomalien auf gegenüberliegenden Chromosomen trägt ( ICH) oder ein Sohn mit nur einer Anomalie bei einer Frau, die beide Gene auf demselben Chromosom hat ( II).

Wenn die Lokalisierung von Austauschpunkten durch Zufall bestimmt wird, sollten wir damit rechnen, dass eine Kreuzung zwischen Genen, die auf dem Chromosom deutlich voneinander entfernt sind, häufiger auftritt als zwischen Genen, die nahe beieinander liegen. Das ist tatsächlich der Fall. Wenn zwei Gene sehr nahe beieinander liegen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Austauschpunkt zwischen ihnen liegt, gering und ein Überkreuzen ist selten. Je größer der Abstand zwischen zwei Genen ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Austauschpunkt zwischen ihnen befindet, und desto häufiger kommt es zum Crossing Over. Zwei Gene können so frei kombiniert werden, als ob sie sich in verschiedenen Chromosomenpaaren befänden, sofern der Abstand zwischen ihnen größer als ein bestimmter Wert ist.

Historisch und logischerweise spannt diese Position das Pferd von hinten auf. Durch die Entdeckung der genetischen Verknüpfung wurde es möglich, Gene mit Chromosomenpaaren zu verknüpfen, während die Entdeckung des Crossing-Over es ermöglichte, den Abstand zwischen Genen in Einheiten der Häufigkeit des Auftretens von Crossing-Over zu messen. Zu sagen, dass zwei Gene 10 Crossing-Over-Einheiten voneinander entfernt sind, ist einfacher und kürzer als zu sagen, dass eine Heterozygote für die beiden Gene 10 % der Crossing-Over-Gameten produziert.

Wenn ein Chromosomenpaar wenige oder viele bekannte Gene trägt, können Crossover-Experimente verwendet werden, um eine chromosomale „Karte“ zu erstellen, die die Position der Gene und ihre relativen Abstände voneinander zeigt.

Drosophila melanogaster hat Rote-Augen-Gene ( St, rezessiv), hervorstehende Borsten ( Sb, dominant) und gebogene Flügel ( Cu, rezessiv) liegen auf dem dritten Chromosom, einem von zwei langen Autosomen. Kreuzungsabstand zwischen St Und Sb beträgt 14 % und liegt dazwischen Cu Und Sb entspricht 8 %. Diese Daten allein reichen nicht aus, um sich die Position der drei Gene vorzustellen, da sie sich an zwei verschiedenen Positionen befinden können (Abb. 66, ICH Und II). Wenn jedoch bekannt wird, dass die Überschreitung der Entfernung zwischen St Und Cu gleich 6 und dazwischen Cu Und Sb 8 ist, dann ist die Reihenfolge der Gene St, Cu Und Sb korrekt montiert ist (siehe Abb. 66, III). Mit der gleichen Methode lässt sich auch die Position anderer Gene auf der Karte einzeichnen. Derzeit liefert die Karte dieses Chromosoms die Position von mehr als 150 Genen. Die Tatsache, dass Gene mit dieser Technik immer kartiert werden können, ist ein Beweis für ihre lineare Anordnung entlang des Chromosoms. Wäre die Anordnung anders, beispielsweise ragten einige Gene aus dem Chromosom in Seitenzweige heraus, dann ließe sich der Abstand zwischen den drei Genen nicht immer so ausdrücken, dass ein Abstand die Summe der beiden anderen ist (Abb. 67). In der Realität liegt der Betrag meist etwas darunter; Aber dieses kleine Detail kann erklärt werden und ist es nicht wert, hier näher darauf einzugehen.

Reis. 66. Wie Gene auf der Karte „eingetragen“ werden. Der Abstand zwischen St und Sb beträgt 14 % Überkreuzung; der Abstand zwischen St und Cu beträgt 8 %; der Abstand zwischen St und Cu beträgt 6 % überkreuzend. Daher ist die Reihenfolge der Gene wie in Zeile III dargestellt

Für den Viehzüchter liegt die Bedeutung des Crossing Over in der Möglichkeit der Rekombination, also der Verbindung oder Trennung verknüpfter Gene.

Ob dies einfach und wirtschaftlich zu erreichen ist, hängt vom Abstand zwischen den Genen ab, an denen der Züchter interessiert ist. Wenn Gene weit genug voneinander entfernt sind, ist die Verknüpfung kein Hindernis für die Rekombination. Wenn verknüpfte Gene so nah beieinander liegen, dass eine Verknüpfung erkannt werden kann, muss der Züchter zunächst feststellen, ob er über ausreichende Kapazitäten verfügt, um den beabsichtigten Zuchtplan umzusetzen.

Ein Fachmann, der eine Rasse der rosaäugigen Maus 1 mit einer Chinchillarasse kreuzen möchte, um eine Rasse der chinchillafarbenen Maus mit rosa Augen zu erhalten, kann dies ohne große Schwierigkeiten oder Kosten erreichen; Da die Kreuzungsdistanz zwischen den Genen für rosa Augen und chinchillafarbenes Fell etwa 15 % beträgt, bilden Heterozygoten, die diese Gene tragen, bei Abstoßung etwa 15 % der Gameten, die diese Gene durchgehend tragen. Andererseits sollte ein Mausliebhaber, der aus einer Rasse mit heller Fellfärbung und kurzen Ohren eine Mäuserasse mit reduzierter Fellfärbung und normalen Ohren erhalten möchte, zunächst ein Handbuch zur Mäusegenetik konsultieren, um herauszufinden, ob ihm dies gelingt Tun Sie dies. Da die Gene für helles Haar und kurze Ohren sehr eng miteinander verbunden sind und eine Maus beide Gene in Verbindung auf einem Chromosom und beide normalen Allelomorphe auf dem anderen trägt, trägt nur einer von etwa 1000 Gameten diese Gen für helles Haar ohne das Gen für kurze Ohren.

1 (Das Gen für rosa Augen unterscheidet sich vom Albino-Gen, das weißes Fell und rosa Augen verursacht, und ist eigentlich ein Allelomorph des Chinchilla-Gens)

1. Es gibt zwei Arten von Blindheit beim Menschen, und jede wird durch ihr eigenes rezessives autosomales Gen verursacht, die nicht miteinander verknüpft sind. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, ein blindes Kind zu bekommen, wenn Vater und Mutter an der gleichen Blindheit leiden und beide dihomozygot sind? Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, ein blindes Kind zu bekommen, wenn beide Elternteile dihomozygot sind und an verschiedenen Formen der erblichen Blindheit leiden?

Erläuterung:

Erste Überfahrt:

R: AAbb x AAbb

G: Av x Av

F1: AAbb ist ein blindes Kind.

Das Gesetz der Einheitlichkeit erscheint. Die Wahrscheinlichkeit, ein blindes Kind zu bekommen, liegt bei 100 %.

Zweite Überfahrt:

R: ААвв x ааВВ

G: Av x aV

F1: AaBv ist ein gesundes Kind.

Das Gesetz der Einheitlichkeit erscheint. Beide Arten der Blindheit fehlen. Die Wahrscheinlichkeit, ein blindes Kind zu bekommen, liegt bei 0 %.

2. Beim Menschen wird Farbenblindheit durch ein rezessives Gen verursacht, das mit dem X-Chromosom verknüpft ist. Thalassämie wird autosomal-dominant vererbt und kommt in zwei Formen vor: Bei Homozygoten verläuft sie schwer, oft tödlich, bei Heterozygoten verläuft sie mild.

Eine Frau mit einer leichten Form von Thalassämie und normalem Sehvermögen, verheiratet mit einem Mann, der farbenblind, aber gesund für das Thalassämie-Gen ist, hat einen farbenblinden Sohn mit einer leichten Form von Thalassämie. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Paar Kinder mit beiden Anomalien bekommt? Bestimmen Sie die Genotypen und Phänotypen möglicher Nachkommen.

Erläuterung:

R: AaХDХd x aaХdУ

D: АХD, àХd, AXd, aXD x àХd, àУ

F1: АаХдУ – farbenblinder Junge mit einer leichten Form von Thalassämie

AaXDXd – Mädchen mit normalem Sehvermögen und leichter Thalassämie

aaXdXd – farbenblindes Mädchen ohne Thalassämie

AaXdXd – farbenblindes Mädchen mit leichter Thalassämie

aaXDХd – Mädchen mit normalem Sehvermögen ohne Thalassämie

AaXDY – Junge mit normalem Sehvermögen und leichter Thalassämie

aaXdY – farbenblinder Junge ohne Thalassämie

aaXDY – Junge mit normalem Sehvermögen und ohne Thalassämie

Das heißt, es gibt acht Varianten des Genotyps mit gleicher Auftrittswahrscheinlichkeit. Die Chance, ein Kind mit leichter Thalassämie und Farbenblindheit zu bekommen, beträgt 2/8 oder 25 % (12,5 % Chance, einen Jungen zu bekommen und 12,5 % Chance, ein Mädchen zu bekommen). Die Wahrscheinlichkeit, ein farbenblindes Kind mit schwerer Thalassämie zu bekommen, liegt bei 0 %.

3. Ein blauäugiger, blonder Mann und eine diheterozygote braunäugige, dunkelhaarige Frau gingen die Ehe ein. Bestimmen Sie die Genotypen des Ehepaares sowie die möglichen Genotypen und Phänotypen der Kinder. Stellen Sie die Wahrscheinlichkeit fest, ein Kind mit einem dihomozygoten Genotyp zu bekommen.

Erläuterung: A – braune Augen

a - blaue Augen

B - dunkles Haar

c - blondes Haar

R: aavv x AaVv

G: av x AB, av, Av, aV

F1: AaBv – braune Augen, dunkles Haar

aavv – blaue Augen, blondes Haar

Aaav – braune Augen, blondes Haar

aaVv – blaue Augen, dunkles Haar

Die Wahrscheinlichkeit, mit jedem Genotyp ein Kind zu bekommen, liegt bei 25 %. (und die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit einem dihomozygoten Genotyp (aabb) zu bekommen, beträgt 25%)

Zeichen sind nicht geschlechtsgebunden. Hier kommt das Gesetz der unabhängigen Vererbung ins Spiel.

4. Bei der Kreuzung eines grauen (a) Zottelkaninchens mit einem schwarzen Zottelkaninchen wurde eine Spaltung bei den Nachkommen beobachtet: schwarze Zottelkaninchen und graue Zottelkaninchen. Bei der zweiten Kreuzung phänotypisch gleicher Kaninchen entstanden folgende Nachkommen: schwarze Zottelkaninchen, schwarze Glatthaarkaninchen, graue Zottelkaninchen, graue Glatthaarkaninchen. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in diesen Kreuzen?

Erläuterung:

A - schwarze Farbe

a - graue Farbe

B – pelziges Kaninchen

c - Glatthaarkaninchen

Erste Überfahrt:

P: aaBB x AaBB

F1: AaBB – schwarze Pelzkaninchen

aaBB – graue Pelzkaninchen

Zweite Überfahrt:

P: aaBv x AaBv

G: aV, av x AB, av, Av, aV

F1: Es werden 8 Genotypen und 4 Phänotypen erhalten

AaBB, 2AaBB – graue Pelzkaninchen

Aavv - schwarze Glatthaarkaninchen

aaBB, aaBB – graue Pelzkaninchen

aavv - graue glatthaarige Kaninchen

In diesem Fall gilt das Gesetz der unabhängigen Vererbung, da die dargestellten Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden.

5. Für das Weibchen mit Haube (A) und Grün (B) wurde eine analytische Kreuzung durchgeführt, und bei den Nachkommen wurden vier phänotypische Klassen erhalten. Die daraus resultierenden Haubennachkommen wurden miteinander gekreuzt. Kann diese Kreuzung Nachkommen ohne Büschel hervorbringen? Wenn ja, welches Geschlecht und welchen Phänotyp wird es sein? Bei Kanarienvögeln hängt das Vorhandensein eines Kamms von einem autosomalen Gen ab, und die Farbe des Gefieders (grün oder braun) hängt von einem Gen ab, das mit dem X-Chromosom verknüpft ist. Das heterogametische Geschlecht der Vögel ist das Weibchen.

Erläuterung:

Erste Überfahrt:

R: AaHVU x aaHvHv

G: AHV, aHV, AU, aU x aHv

F1: AaХВХв – büscheliges grünes Männchen

aaХВХв – grünes Männchen ohne Wappen

AaHvU – büscheliges braunes Weibchen

Wir kreuzen ein Männchen und ein Weibchen mit Wappen:

R: AaХВХв x АаХвУ

G: AXB, AXB, AXB, AXB x AXB, AU, AXB, AU

F2: Wir erhalten 16 Genotypen, von denen nur 4 Phänotypen unterschieden werden können.

Phänotypen von Individuen ohne Kamm:

Weibchen: aaХВУ – grünes Weibchen ohne Kamm

aaHvU – braunes Weibchen ohne Kamm

Männchen: aaХВХв – grünes Männchen ohne Kamm

aaХвХв – braunes Männchen ohne Kamm.

6. Bei der Kreuzung weiblicher Fruchtfliegen mit normalen Flügeln und normalen Augen und Männchen mit reduzierten Flügeln und kleinen Augen hatten alle Nachkommen normale Flügel und normale Augen. Die resultierenden Weibchen der ersten Generation wurden mit dem ursprünglichen Elternteil rückgekreuzt. Die Form der Flügel wird bei Drosophila durch ein autosomales Gen bestimmt, das Gen für die Augengröße liegt auf dem X-Chromosom. Erstellen Sie Kreuzungspläne, bestimmen Sie die Genotypen und Phänotypen von Elterntieren und Nachkommen in Kreuzungen. Welche Gesetze gelten für Kreuzungen?

Erläuterung:

A - normale Flügel

a - reduzierte Flügel

HB – normale Augen

Erste Überfahrt:

R: ААХВХВ x ввХвУ

G: АХВ x аХВ, аУ

AaХВХв – normale Flügel, normale Augen

AaHVU – normale Flügel, normale Augen

Zweite Überfahrt:

R: AaХВХв x ааХвН

G: AHB, aHv, AHv, aHv x aHv, aU

AaХВХв, АаХВУ – normale Flügel, normale Augen

aaХвХв, ааХвУ - reduzierte Flügel, kleine Augen

AaHvHv, AaHvU – normale Flügel, kleine Augen

aaХВХв, ааХВУ - reduzierte Flügel, normale Augen

Hier gilt das Gesetz der geschlechtsgebundenen Vererbung (das Augenform-Gen wird mit dem X-Chromosom vererbt), das Flügel-Gen wird unabhängig vererbt.

7. Beim Kreuzen einer Drosophila-Fliege mit grauem Körper (A) und normalen Flügeln (B) mit einer Fliege mit schwarzem Körper und gekräuselten Flügeln wurden 58 Fliegen mit grauem Körper und normalen Flügeln, 52 Fliegen mit schwarzem Körper und gekräuselte Flügel, 15 – mit grauem Körper und gekräuselten Flügeln, 14 – mit schwarzem Körper und normalen Flügeln. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und Nachkommen. Erklären Sie die Bildung von vier phänotypischen Klassen. Welches Recht gilt in diesem Fall?

Erläuterung: A - grauer Körper

a - schwarzer Körper

B - normale Flügel

c – gekräuselte Flügel

Kreuzung: P: AaBv x aavv

G: AB, AB, AB, AB x AB

F1: AaBv – grauer Körper, normale Flügel – 58

aavv – schwarzer Körper, gekräuselte Flügel – 52

Aavv – grauer Körper, gekräuselte Flügel – 15

aaВв – schwarzer Körper, normale Flügel – 14

Die Gene A und B sowie a und b sind verknüpft, sodass sie Gruppen von 58 und 52 Individuen bilden, und im Fall der anderen beiden Gruppen kam es zu einer Überkreuzung und diese Gene waren nicht mehr verknüpft, weshalb sie 14 und 15 bildeten Einzelpersonen.

8. Bei der Analyse der Kreuzung einer diheterozygoten hohen Tomatenpflanze mit runden Früchten ergab sich eine Aufteilung der Nachkommen nach Phänotyp: 38 hohe Pflanzen mit runden Früchten, 10 hohe Pflanzen mit birnenförmigen Früchten, 10 Zwergpflanzen mit runden Früchten, 42 Zwergpflanzen mit birnenförmigen Früchten. Erstellen Sie ein Kreuzungsschema und bestimmen Sie die Genotypen und Phänotypen der ursprünglichen Individuen und Nachkommen. Erklären Sie die Bildung von vier phänotypischen Klassen.

Erläuterung:

A – hohe Pflanze

a - Zwergpflanze

B – runde Früchte

c - birnenförmige Früchte

R: AaVv x aavv

G: AB, AB, AB, AB x AB

F1: AaBv – hohe Pflanzen mit runden Früchten – 38

aavv – Zwergpflanzen mit birnenförmigen Früchten – 42

aaBv – Zwergpflanzen mit runden Früchten – 10

Aavv – hohe Pflanzen mit birnenförmigen Früchten – 10

Dabei lassen sich zwei Gruppen von Zeichen unterscheiden:

1. AaBb und aabv – im ersten Fall werden A und B verkettet vererbt und im zweiten Fall – a und b.

2. aaBv und Aavv – hier kam es zum Crossover.

9. Beim Menschen dominiert nicht-rotes Haar das rote Haar. Vater und Mutter sind heterozygote Rothaarige. Sie haben acht Kinder. Wie viele von ihnen könnten Rothaarige sein? Gibt es eine klare Antwort auf diese Frage?

Erläuterung: A – nicht rotes Haar

a - rotes Haar

R: Aa x Aa

G: A, a x A, a

F1: AA: 2Aa: aa

Die Genotypaufteilung erfolgt im Verhältnis 1:2:1.

Die Phänotypaufteilung beträgt 3:1. Daher liegt die Wahrscheinlichkeit, ein nicht rothaariges Kind zu bekommen, bei 75 %. Die Wahrscheinlichkeit, ein rothaariges Kind zu bekommen, liegt bei 25 %.

Eine eindeutige Antwort auf die Frage gibt es nicht, da es unmöglich ist, den Genotyp des ungeborenen Kindes zu erraten, da Keimzellen mit unterschiedlichem Genotyp vorkommen können.

10. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern in einer Familie, in der alle Söhne farbenblind und die Töchter gesund sind.

Erläuterung: XDXd - gesundes Mädchen

XdY – Junge – farbenblind

Diese Situation ist wahrscheinlicher, wenn die Mutter farbenblind ist (da das weibliche Geschlecht homogametisch ist) und der Vater gesund ist (heterogametisches Geschlecht).

Schreiben wir ein Kreuzungsdiagramm.

P: XdXd x XDY

G: Xd x XD, Y

F1: XDXd – ein gesundes Mädchen, aber Trägerin des Gens für Farbenblindheit.

XdY – farbenblinder Junge

11. Beim Menschen wird das Glaukom autosomal-rezessiv vererbt (a), und das Marfan-Syndrom, begleitet von einer Anomalie in der Entwicklung des Bindegewebes, wird autosomal-dominant vererbt (B). Die Gene befinden sich in verschiedenen Autosomenpaaren. Einer der Ehepartner leidet an Glaukom und hatte keine Vorfahren mit Marfan-Syndrom, und der zweite ist hinsichtlich dieser Merkmale diheterozygot. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, mögliche Genotypen und Phänotypen der Kinder und die Wahrscheinlichkeit, ein gesundes Kind zu bekommen. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in diesem Fall?

Erläuterung: Das Glaukom ist ein rezessives Merkmal und manifestiert sich nur bei Homozygoten, und das Marfan-Syndrom manifestiert sich sowohl bei Hetero- als auch bei Homozygoten, ist jedoch ein dominantes Merkmal. Dementsprechend werden wir die Genotypen der Eltern bestimmen: Ein Elternteil leidet an Glaukom - aa, aber leidet nicht am Marfan-Syndrom – bb, und der zweite Elternteil ist heterozygot für beide Merkmale – AaBb.

R: aavv x AaVv

G: av x AB, aB, Aw, aB

F1: AaBv – normales Sehen + Marfan-Syndrom

aavv - Glaukom

AAVV – normales Sehvermögen, kein Marfan-Syndrom – gesundes Kind

aaBv - Glaukom + Marfan-Syndrom

Wenn Sie ein Punnett-Gitter zeichnen, können Sie sehen, dass die Wahrscheinlichkeit, jedes Kind zur Welt zu bringen, gleich ist – 25 %, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, ein gesundes Kind zu bekommen, gleich ist.

Die Gene für diese Merkmale sind nicht miteinander verknüpft, was bedeutet, dass das Gesetz der unabhängigen Vererbung zum Ausdruck kommt.

12. Wir kreuzten kurze (Zwerg-)Tomatenpflanzen mit gerippten Früchten und Pflanzen normaler Höhe mit glatten Früchten. Bei den Nachkommen wurden zwei phänotypische Pflanzengruppen erhalten: niedrig wachsende und glatte Früchte und normale Höhe mit glatten Früchten. Als niedrig wachsende Tomatenpflanzen mit gerippten Früchten mit Pflanzen gekreuzt wurden, die eine normale Stängelhöhe und gerippte Früchte hatten, hatten alle Nachkommen eine normale Stängelhöhe und gerippte Früchte. Machen Sie Kreuzungspläne. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und Nachkommen von Tomatenpflanzen in zwei Kreuzungen. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in diesem Fall?

Erläuterung: Bei der ersten Kreuzung wird eine Digomozygote mit einer Pflanze gekreuzt, die für ein Merkmal homozygot und für ein anderes heterozygot ist (um dies zu verstehen, müssen Sie mehrere Optionen aufschreiben; dieser Nachkomme wird nur von solchen Eltern erhalten). Bei der zweiten Kreuzung ist alles einfacher: Es werden zwei Digomozygoten gekreuzt (nur beim zweiten Elternteil wird ein Merkmal dominant sein).

a - kleine Individuen

A - normale Höhe

c - gerippte Früchte

B – glatte Früchte

P: aavv x AaBB

F1: aaBv – kleine Individuen mit glatten Früchten

AaBv – normale Höhe, glatte Früchte

P: aavv x AAvv

F1: Aavv – normale Höhe, glatte Früchte.

In beiden Fällen kommt das Gesetz der unabhängigen Vererbung zum Tragen, da diese beiden Merkmale unabhängig voneinander vererbt werden.

13. Bestimmen und erklären Sie anhand des in der Abbildung dargestellten Stammbaums die Art der Vererbung des schwarz hervorgehobenen Merkmals. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen, die im Diagramm durch die Nummern 2, 3, 8 gekennzeichnet sind, und erklären Sie deren Entstehung.

Erläuterung: Da wir in der ersten Generation eine Einheitlichkeit sehen und in der zweiten Generation eine 1:1-Aufspaltung, schließen wir, dass beide Eltern homozygot waren, jedoch einer für ein rezessives Merkmal und der andere für ein dominantes. Das heißt, in der ersten Generation sind alle Kinder heterozygot. 2 – Aa, 3 – Aa, 8 – aa.

14. Durch die Kreuzung einer gefleckten Haubenhenne (B) mit demselben Hahn wurden acht Hühner erhalten: vier gefleckte Haubenhühner, zwei weiße (a) Haubenhühner und zwei schwarze Haubenhühner. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen, erklären Sie die Art der Vererbung von Merkmalen und das Aussehen von Individuen mit bunten Farben. Welche Vererbungsgesetze manifestieren sich in diesem Fall?

Erläuterung: Eine solche Aufteilung ist nur möglich, wenn die Eltern heterozygot in der Farbe sind, das heißt, die bunte Farbe hat den Genotyp - Aa

AA – schwarze Farbe

aa - weiße Farbe

Aa – bunte Farbe

P: AaBB x AaBB

G: AB, aB

F1: AaBB – gefleckter Schopf (4 Küken)

aaBB - Weißhaubenhühner (zwei Hühner)

AABB – schwarzer Kamm

Hinsichtlich der Farbe ist die Aufteilung zwischen Genotyp und Phänotyp gleich: 1:2:1, da es sich um ein Phänomen der unvollständigen Dominanz handelt (eine Zwischenvariante tritt zwischen schwarzer und weißer Färbung auf), werden die Merkmale unabhängig voneinander vererbt.

15. Beim Menschen dominiert das Gen für normales Hören (B) gegenüber dem Gen für Taubheit und befindet sich im Autosom; Das Gen für Farbenblindheit (Farbenblindheit – d) ist rezessiv und mit dem X-Chromosom verknüpft. In einer Familie, in der die Mutter unter Taubheit litt, aber normales Farbensehen hatte, und der Vater normal hörend (homozygot) und farbenblind war, wurde ein farbenblindes Mädchen mit normalem Hörvermögen geboren. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Töchter, mögliche Genotypen der Kinder und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Geburten in dieser Familie aus farbenblinden Kindern mit normalem Hörvermögen und gehörlosen Kindern.

Erläuterung: Aus den Bedingungen des Problems geht klar hervor, dass die Mutter heterozygot für das Taubheitsgen und homozygot für das Blindheitsgen ist und der Vater das Blindheitsgen hat und heterozygot für das Taubheitsgen ist. Dann ist die Tochter homozygot für das Blindheitsgen und heterozygot für das Taubheitsgen.

P: (Mutter)XDXd x (Vater)XdYBB

Tochter - XdXdBb - farbenblind, normal hörend

Gameten - XDb, Xdb, XdB, YB

Kinder: XDXdBb – normales Sehen, normales Hören

XDYBb – normales Sehen, normales Hören

XdXdBb – farbenblind, normales Gehör

XdYBb – farbenblind, normales Gehör

Aufteilung: 1:1:1:1, das heißt, die Wahrscheinlichkeit, bei normalem Hörvermögen farbenblind geboren zu werden, beträgt 50 % und die Wahrscheinlichkeit, taub und farbenblind geboren zu werden, beträgt 0 %.

16. Der Ehemann und die Ehefrau haben ein normales Sehvermögen, obwohl die Väter beider Ehegatten an Farbenblindheit (Farbenblindheit) leiden. Das Gen für Farbenblindheit ist rezessiv und mit dem X-Chromosom verknüpft. Bestimmen Sie die Genotypen des Mannes und der Frau. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, einen Sohn mit normalem Sehvermögen, eine Tochter mit normalem Sehvermögen, einen farbenblinden Sohn und eine farbenblinde Tochter zu bekommen?

Erläuterung: Nehmen wir an, die Mütter des Mannes und der Frau wären gesund.

Beschreiben wir auch die möglichen Genotypen der Eltern des Mannes und der Frau.

P: XDXD x XdY XDXD x XdY

↓ ↓

XDXd x XDY

↓

Mögliche Genotypen von Kindern:

XDXD – gesundes Mädchen

XDY – gesunder Junge

XDXd - gesundes Mädchen

XdY – farbenblinder Junge

Die Wahrscheinlichkeit, mit jedem Genotyp ein Kind zu bekommen, liegt bei 25 %. Die Wahrscheinlichkeit, ein gesundes Mädchen zu bekommen, beträgt 50 % (in einem Fall ist das Kind heterozygot, im anderen Fall homozygot). Die Wahrscheinlichkeit, ein farbenblindes Mädchen zu bekommen, liegt bei 0 %. Die Wahrscheinlichkeit, einen farbenblinden Jungen zu bekommen, liegt bei 25 %.

17. Bei gewöhnlichen Erbsen dominiert die gelbe Farbe der Samen gegenüber der grünen, die konvexe Form der Früchte dominiert gegenüber den eingeschnürten Früchten. Bei der Kreuzung einer Pflanze mit gelben konvexen Früchten mit einer Pflanze mit gelben Samen und eingeschnürten Früchten wurden 63 Pflanzen mit gelben Samen und konvexen Früchten erhalten. 58 – mit gelben Samen und eingeschnürten Früchten, 18 – mit grünen Samen und konvexen Früchten und 20 – mit grünen Samen und eingeschnürten Früchten. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der ursprünglichen Pflanzen und Nachkommen. Erklären Sie die Entstehung verschiedener phänotypischer Gruppen.

Erläuterung:

A - gelbe Farbe

a - grüne Farbe

B - konvexe Form

c – Früchte mit Einschnürung

Wenn Sie die Bedingungen des Problems sorgfältig gelesen haben, können Sie verstehen, dass eine Elternpflanze diheterozygot ist, die zweite jedoch homozygot hinsichtlich der Form der Frucht und heterozygot hinsichtlich der Farbe des Samens.

Schreiben wir ein Diagramm zur Lösung des Problems:

P: AaBv x Aavv

G: AB, AB, AB, AB x Av, AB

F1: Dies führt zu einer 3:1-Aufteilung und den folgenden Nachkommen der ersten Generation:

63 - А_Вв - gelbe Samen, konvexe Früchte

58 - А_вв - gelbe Samen, Früchte mit Einschnürung

18 - aaBv - grüne Samen, konvexe Fruchtform

20 - aavv - grüne Samen, Früchte mit Einschnürung

Hier beachten wir das Gesetz der unabhängigen Vererbung, da jedes Merkmal unabhängig vererbt wird.

18. Beim Löwenmäulchen dominiert die rote Farbe der Blüten unvollständig das Weiß, und die schmalen Blätter überwiegen die breiten. Gene liegen auf unterschiedlichen Chromosomen. Pflanzen mit rosa Blüten und Blättern mittlerer Breite werden mit Pflanzen mit weißen Blüten und schmalen Blättern gekreuzt. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Welche Nachkommen und in welchem ​​Verhältnis sind von dieser Kreuzung zu erwarten? Bestimmen Sie die Art der Kreuzung, die Genotypen der Eltern und der Nachkommen. Welches Recht gilt in diesem Fall?

Erläuterung: AA – rote Farbe

Aa - rosa Farbe

aa - weiße Farbe

BB – schmale Blätter

BB - Blätter mittlerer Breite

bb - breite Blätter

Kreuzung:

R: AaBB x aaBB

G: AB, AB, AB, AB x AB

F1: AaBB – rosa Blüten, schmale Blätter

aaВв - weiße Blüten, Blätter mittlerer Breite

AaBv - rosa Blüten, Blätter mittlerer Breite

aaBB – weiße Blüten, schmale Blätter

Die Wahrscheinlichkeit, dass bei jedem Genotyp Blüten auftreten, beträgt 25 %.

Die Kreuzung ist dihybrid (da die Analyse auf zwei Merkmalen basiert).

In diesem Fall gelten die Gesetze der unvollständigen Dominanz und der unabhängigen Vererbung von Merkmalen.

Aufgaben zur eigenständigen Lösung

1. Bei Hunden dominiert schwarzes Haar gegenüber braunem und langes Haar gegenüber kurzem Haar (Gene sind nicht miteinander verbunden). Von einem schwarzen Langhaarweibchen wurden bei der Testkreuzung folgende Nachkommen gewonnen: 3 schwarze Langhaarwelpen, 3 braune Langhaarwelpen. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen, die ihren Phänotypen entsprechen. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Erläutern Sie Ihre Ergebnisse.

2. Bei Schafen dominiert die graue Wollfarbe (A) gegenüber der schwarzen und die Hornigkeit (B) dominiert gegenüber der hornlosen (hornlosen) Wolle. Die Gene sind nicht miteinander verknüpft. Im homozygoten Zustand verursacht das Graufarbgen den Tod von Embryonen. Welche lebensfähigen Nachkommen (nach Phänotyp und Genotyp) und in welchem ​​Verhältnis kann man von der Kreuzung eines diheterozygoten Schafes mit einem heterozygoten grauhornlosen Männchen erwarten? Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Hadachi. Erläutern Sie Ihre Ergebnisse. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in diesem Fall?

3. Bei Mais liegt das rezessive Gen „Shortened Internodien“ (b) auf demselben Chromosom wie das rezessive Gen „Incipient Rispe“ (v). Bei der analytischen Kreuzung einer diheterozygoten Pflanze mit normalen Internodien und einer normalen Rispe wurden folgende Nachkommen erhalten: 48 % mit normalen Internodien und einer normalen Rispe, 48 % mit verkürzten Internodien und einer rudimentären Rispe, 2 % mit normalen Internodien und a rudimentäre Rispe, 2 % mit verkürzten Internodien und einer rudimentären Rispe. Eine normale Rispe. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Erläutern Sie Ihre Ergebnisse. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in diesem Fall?

4. Wenn eine Maispflanze mit glatten, farbigen Samen mit einer Pflanze gekreuzt wurde, die faltige, ungefärbte Samen produziert (die Gene sind verknüpft), so erhielten die Nachkommen glatte, farbige Samen. Bei der Analyse der Kreuzung von Hybriden aus F1 wurden Pflanzen mit glatt gefärbten Samen, mit faltigen ungefärbten Samen, mit faltigen gefärbten Samen und mit glatten ungefärbten Samen erhalten. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Nachkommen F1 und F2. Welche Vererbungsgesetze manifestieren sich in diesen Kreuzen? Erklären Sie das Auftreten von vier phänotypischen Gruppen von Individuen in F2?

5. Wenn eine Maispflanze mit glatten, farbigen Samen mit einer Pflanze mit faltigen, ungefärbten Samen gekreuzt wurde (die Gene sind miteinander verbunden), erhielten die Nachkommen glatte, farbige Samen. Durch weitere analytische Kreuzung des Hybrids aus F1 wurden Pflanzen mit Samen erhalten: 7115 mit glatt gefärbten Samen, 7327 mit faltigen ungefärbten Samen, 218 mit faltigen gefärbten Samen, 289 mit glatten ungefärbten Samen. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Nachkommen F1, F2. Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich in F2? Erläutern Sie die Grundlage Ihrer Antwort.

6. Beim Menschen ist Katarakt (eine Augenkrankheit) auf einem dominanten autosomalen Gen zurückzuführen, und Ichthyose (eine Hautkrankheit) hängt von einem rezessiven Gen ab, das mit dem X-Chromosom verknüpft ist. Eine Frau mit gesunden Augen und normaler Haut, deren Vater an Ichthyose litt, heiratet einen Mann mit Katarakt und gesunder Haut, dessen Vater diese Krankheiten nicht hatte. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, mögliche Genotypen und Phänotypen der Kinder. Welche Vererbungsgesetze manifestieren sich in diesem Fall?

7. Bei der Kreuzung von weißen Kaninchen mit struppigem Haar und schwarzen Kaninchen mit glattem Haar wurden folgende Nachkommen erhalten: 50 % schwarzes struppiges und 50 % schwarzes glattes Haar. Als ein weiteres Paar struppiger weißer Kaninchen mit glatthaarigen schwarzen Kaninchen gekreuzt wurde, waren 50 % der Nachkommen schwarze und 50 % weiße. Erstellen Sie von jedem Kreuz ein Diagramm. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen. Erklären Sie, welches Gesetz sich in diesem Fall manifestiert?

8. Als eine Wassermelonenpflanze mit langen gestreiften Früchten mit einer Pflanze mit runden grünen Früchten gekreuzt wurde, waren die Nachkommen Pflanzen mit langen grünen und runden grünen Früchten. Als dieselbe Wassermelone mit langen gestreiften Früchten mit einer Pflanze mit runden gestreiften Früchten gekreuzt wurde, hatten alle Nachkommen runde gestreifte Früchte. Erstellen Sie von jedem Kreuz ein Diagramm. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen. Wie heißt diese Überfahrt und warum wird sie durchgeführt?

9. Eine dunkelhaarige, blauäugige Frau, dihomozygot, heiratete einen dunkelhaarigen, blauäugigen Mann, heterozygot für das erste Allel. Dunkle Haarfarbe und braune Augen sind dominierende Zeichen. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen, Gametentypen und wahrscheinliche Genotypen von Kindern.

10. Eine dunkelhaarige Frau mit lockigem Haar, heterozygot für das erste Allel, heiratete einen Mann mit dunklem, glattem Haar, heterozygot für das erste Allel. Dunkles und lockiges Haar sind dominierende Merkmale. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, die von ihnen produzierten Gametentypen und die wahrscheinlichen Genotypen und Phänotypen der Nachkommen.

11. Eine dunkelhaarige, braunäugige Frau, heterozygot für das erste Allel, heiratete einen blonden, braunäugigen Mann, heterozygot für das zweite Allel. Dunkles Haar und braune Augen sind dominante Merkmale, während blondes Haar und blaue Augen rezessive Merkmale sind. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und der von ihnen produzierten Gameten sowie die wahrscheinlichen Genotypen und Phänotypen der Nachkommen.

12. Wir kreuzten eine rotäugige graue Drosophila (A), heterozygot für zwei Allele, mit einer rotäugigen schwarzen Drosophila (XB), heterozygot für das erste Allel. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, die von ihnen produzierten Gameten und das numerische Verhältnis der Aufteilung der Nachkommen nach Genotyp und Phänotyp.

13. Ein schwarzes Haarkaninchen, heterozygot für zwei Allele, wurde mit einem weißen Haarkaninchen gekreuzt, das für das zweite Allel heterozygot war. Schwarzes, struppiges Fell ist ein dominantes Merkmal, weißes, glattes Fell ist ein rezessives Merkmal. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und der von ihnen produzierten Gameten sowie das numerische Verhältnis der Spaltung der Nachkommen nach Phänotyp.

14. Die Mutter hat die 3. Blutgruppe und einen positiven Rh-Faktor, und der Vater hat die 4. Blutgruppe und einen negativen Rh-Faktor. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, die von ihnen produzierten Gameten und die möglichen Genotypen der Kinder.

15. Von einer schwarzen Katze wurden ein Schildpatt und mehrere schwarze Kätzchen geboren. Diese Merkmale sind geschlechtsgebunden, das heißt, Farbgene finden sich nur auf den Geschlechts-X-Chromosomen. Das Gen für die schwarze Farbe und das Gen für die rote Farbe ergeben eine unvollständige Dominanz; wenn diese beiden Gene kombiniert werden, erhält man eine Schildpattfarbe. Bestimmen Sie den Genotyp und Phänotyp des Vaters, die von den Eltern produzierten Gameten und das Geschlecht der Kätzchen.

16. Eine heterozygote graue Drosophila-Frau wurde mit einem grauen Männchen gekreuzt. Diese Merkmale sind geschlechtsgebunden, das heißt, die Gene befinden sich nur auf den Geschlechts-X-Chromosomen. Graue Körperfarbe dominiert Gelb. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und Gameten. die sie hervorbringen, und die zahlenmäßige Aufteilung der Nachkommen nach Geschlecht und Körperfarbe.

17. Bei Tomaten sind die Gene, die ein hohes Pflanzenwachstum (A) und die runde Form der Frucht (B) verursachen, auf einem Chromosom verknüpft und lokalisiert, und die Gene, die Kleinwuchs und eine birnenförmige Form verursachen, befinden sich im Autosom . Eine heterozygote Tomatenpflanze, die einen hohen Wuchs und eine runde Fruchtform aufweist, wurde mit einer kurzen birnentragenden Pflanze gekreuzt. Bestimmen Sie die Genotypen und Phänotypen der Nachkommen der Eltern, Gameten, die in der Meiose gebildet wurden, wenn keine Chromosomenkreuzung stattgefunden hat.

18. Bei Drosophila sind die dominanten Gene für einen normalen Flügel und die graue Körperfarbe verknüpft und auf einem Chromosom lokalisiert, und die rezessiven Gene für den rudimentären Flügel und die schwarze Körperfarbe liegen auf einem anderen homologen Chromosom. Es wurden zwei diheterozygote Fruchtfliegen mit normalen Flügeln und grauer Körperfarbe gekreuzt. Bestimmen Sie den Genotyp der Eltern und Gameten, die ohne Kreuzung der Chromosomen gebildet wurden, sowie das numerische Verhältnis der Aufteilung der Nachkommen nach Genotyp und Phänotyp.

19. Was wären die Genotypen der Eltern und Kinder, wenn eine blonde Mutter und ein dunkelhaariger Vater fünf Kinder hätten, alle dunkelhaarig? Welches Vererbungsgesetz manifestiert sich?

20. Was sind die Genotypen der Eltern und Nachkommen, wenn bei der Kreuzung einer Kuh mit roter Fellfarbe und eines schwarzen Bullen alle Nachkommen schwarz sind? Identifizieren Sie dominante und rezessive Gene und Dominanzmuster.

21. Welche Phänotypen und Genotypen sind bei Kindern möglich, wenn die Mutter die erste Blutgruppe und einen homozygoten Rh-positiven Faktor hat und der Vater die vierte Blutgruppe und den Rh-negativen Faktor (rezessives Merkmal)? Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit, Kinder mit jedem dieser Merkmale zu bekommen.

22. In der Familie wurde ein blauäugiges Kind geboren, das in dieser Hinsicht seinem Vater ähnelte. Die Mutter des Kindes hat braune Augen, seine Großmutter mütterlicherseits ist blauäugig und sein Großvater ist braunäugig. Väterlicherseits sind die Großeltern braunäugig. Bestimmen Sie die Genotypen Ihrer Eltern und Großeltern väterlicherseits. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, in dieser Familie ein braunäugiges Kind zu haben?

23. Eine Frau mit blondem Haar und gerader Nase heiratete einen Mann mit dunklem Haar und römischer Nase, heterozygot für das erste Merkmal und homozygot für das zweite. Dunkles Haar und eine römische Nase sind dominierende Merkmale. Was sind die Genotypen und Gameten der Eltern? Was sind die wahrscheinlichen Genotypen und Phänotypen der Kinder?

24. Von einer Schildpattkatze wurden mehrere Kätzchen geboren, von denen sich eines als rotbraune Katze herausstellte. Bei Katzen sind Gene für die Fellfarbe geschlechtsgebunden und nur auf den X-Chromosomen zu finden. Die Fellfarbe Schildpatt ist durch eine Kombination der schwarzen und roten Farbgene möglich. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und den Phänotyp des Vaters sowie die Genotypen der Nachkommen.

25. Eine heterozygote graue Drosophila-Frau wurde mit einem grauen Männchen gekreuzt. Bestimmen Sie die von den Eltern produzierten Gameten sowie das numerische Verhältnis der Aufteilung der Hybriden nach Phänotyp (nach Geschlecht und Körperfarbe) und Genotyp. Diese Merkmale sind geschlechtsgebunden und kommen nur auf den X-Chromosomen vor. Die graue Körperfarbe ist ein dominierendes Merkmal.

26. Bei Mais sind die dominanten Gene für die braune Farbe und die glatte Samenform auf einem Chromosom verknüpft und lokalisiert, und die rezessiven Gene für die weiße Farbe und die faltige Form befinden sich auf einem anderen homologen Chromosom. Welcher Genotyp und Phänotyp der Nachkommen ist zu erwarten, wenn eine diheterozygote Pflanze mit weißen, glatten Samen mit einer Pflanze mit weißen, faltigen Samen gekreuzt wird? In der Meiose kam es nicht zu einem Crossing-over. Identifizieren Sie die von den Eltern produzierten Gameten.

27. Bei Mais sind die dominanten Gene für die braune Farbe und die glatte Samenform auf einem Chromosom verknüpft und lokalisiert, und die rezessiven Gene für die weiße Farbe und die faltige Form befinden sich auf einem anderen homologen Chromosom. Welcher Genotyp und Phänotyp der Nachkommen ist zu erwarten, wenn eine diheterozygote Pflanze mit weißen, glatten Samen mit einer homozygoten Pflanze mit dunklen, glatten Samen gekreuzt wird? Bei der Meiose kommt es zum Crossing-Over. Identifizieren Sie die Gameten, die von den Eltern ohne und nach der Kreuzung produziert wurden.

28. Bei der Kreuzung eines zotteligen weißen Kaninchens mit einem zotteligen schwarzen Kaninchen erschien im Nachwuchs ein glattes weißes Kaninchen. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern. In welchem ​​Zahlenverhältnis ist mit einer Aufteilung der Nachkommen in Genotyp und Phänotyp zu rechnen?

29. Der Jäger kaufte einen Hund mit kurzen Haaren. Für ihn ist es wichtig zu wissen, dass sie reinrassig ist. Welche Maßnahmen helfen einem Jäger festzustellen, dass sein Hund keine rezessiven Gene trägt – lange Haare? Erstellen Sie ein Schema zur Lösung des Problems und bestimmen Sie das Verhältnis der Genotypen der Nachkommen, die aus der Kreuzung eines reinrassigen Hundes mit einem heterozygoten Hund stammen.

30. Ein Mann leidet an Hämophilie. Die Eltern seiner Frau sind nach diesem Kriterium gesund. Das Hämophilie-Gen (h) befindet sich auf dem Geschlechts-X-Chromosom. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen des Ehepaares, mögliche Nachkommen und die Wahrscheinlichkeit, Töchter zu bekommen, die Träger dieser Krankheit sind.

31. Hypertrichose wird bei einer Person mit einem Y-Chromosom übertragen, und Polydaktylie (Polydaktylie) ist ein autosomal-dominantes Merkmal. In einer Familie, in der der Vater an Hypertrichose und die Mutter an Polydaktylie litt, wurde eine normale Tochter geboren. Erstellen Sie ein Schema zur Lösung des Problems und bestimmen Sie den Genotyp der geborenen Tochter und die Wahrscheinlichkeit, dass das nächste Kind zwei abnormale Merkmale aufweist.

32. Diheterozygote Tomatenpflanzen mit runden Früchten (A) und behaarten Blättern (B) wurden mit Pflanzen mit ovalen Früchten und nicht behaarter Blattepidermis gekreuzt. Die Gene, die für die Struktur der Blattepidermis und die Form der Frucht verantwortlich sind, werden vererbt. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, die Genotypen und Phänotypen der Nachkommen und die Wahrscheinlichkeit, dass Pflanzen mit rezessiven Merkmalen bei den Nachkommen auftreten.

33. Bei der Kreuzung einer Tomate mit violettem Stiel (A) und roten Früchten (B) und einer Tomate mit grünem Stiel und roten Früchten entstanden 750 Pflanzen mit violettem Stiel und roten Früchten und 250 Pflanzen mit violettem Stiel und gelben Früchten erhalten. Die dominanten Gene für die violette Stängelfarbe und die rote Fruchtfarbe werden unabhängig voneinander vererbt. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, der Nachkommen der ersten Generation und das Verhältnis von Genotypen und Phänotypen der Nachkommen.

34. Eine Stechapfelpflanze mit violetten Blüten (A) und glatten Kapseln (c) wurde mit einer Pflanze mit violetten Blüten und stacheligen Kapseln gekreuzt. Bei den Nachkommen wurden folgende Phänotypen erhalten: mit violetten Blüten und stacheligen Kapseln, mit violetten Blüten und glatten Kapseln, mit weißen Blüten und stacheligen Kapseln, mit weißen Blüten und glatten Kapseln. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern, Nachkommen und möglichen Beziehungen zwischen Phänotypen. Stellen Sie die Art der Vererbung von Merkmalen fest.

35. Zwei Löwenmaulpflanzen mit roten und weißen Blüten gekreuzt. Es stellte sich heraus, dass ihre Nachkommen rosa Blüten hatten. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern, Hybriden der ersten Generation und die Art der Vererbung von Merkmalen.

36. Ein braunes (a) langhaariges (c) Weibchen wird mit einem homozygoten schwarzen (A) kurzhaarigen (B) Männchen gekreuzt (die Gene sind nicht verknüpft). Erstellen Sie ein Schema zur Lösung des Problems und bestimmen Sie die Genotypen und das Verhältnis entsprechend dem Phänotyp der Nachkommen ihrer ersten Generation. Wie ist das Verhältnis von Genotypen und Phänotypen der zweiten Generation aus sich kreuzenden Diheterozygoten? Welche genetischen Muster sind bei dieser Kreuzung erkennbar?

37. Bei Schweinen dominieren schwarze Borsten (A) gegenüber roten, lange Borsten (B) dominieren gegenüber kurzen (Gene sind nicht verknüpft). Ein schwarzes diheterozygotes Männchen mit langen Borsten wurde mit einem homozygoten schwarzen Weibchen mit kurzen Borsten gekreuzt. Erstellen Sie ein Diagramm zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Nachkommen, Phänotypen der Nachkommen und ihre Beziehung.

38. Das Fehlen kleiner Backenzähne beim Menschen wird als dominantes autosomales Merkmal vererbt. Bestimmen Sie die Genotypen und Phänotypen von Eltern und Nachkommen, wenn einer der Ehepartner kleine Backenzähne hat und der andere für dieses Gen heterozygot ist. Erstellen Sie einen Lösungsplan für das Problem und ermitteln Sie die Wahrscheinlichkeit, Kinder zu bekommen, denen kleine Backenzähne fehlen.

Bei der verknüpften Vererbung handelt es sich um das Phänomen der korrelierten Vererbung bestimmter Zustände von Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden.

Aufgrund des meiotischen Crossing-Over gibt es keine vollständige Korrelation, da sich verknüpfte Gene in verschiedene Gameten verteilen können. Crossing-over wird in Form einer Aufhebung der Verknüpfung der Gen-Allele bei den Nachkommen und dementsprechend in Zuständen von Merkmalen beobachtet, die bei den Eltern verknüpft waren.

Beobachtungen von Thomas Morgan zeigten, dass die Wahrscheinlichkeit einer Kreuzung zwischen verschiedenen Genpaaren unterschiedlich war, und es entstand die Idee, Genkarten zu erstellen, die auf der Häufigkeit der Kreuzung zwischen verschiedenen Genen basieren. Die erste Genkarte wurde 1913 von Morgans Schüler Alfred Sturtevant unter Verwendung von Material von Drosophila melanogaster erstellt.

Der Abstand zwischen Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden, wird durch den Prozentsatz der Kreuzung zwischen ihnen bestimmt und ist direkt proportional dazu. Als Abstandseinheit wird 1 % Crossing Over (1 Morganid oder 1 Centimorganid) angenommen. Je weiter Gene auf einem Chromosom voneinander entfernt sind, desto häufiger kommt es zu Kreuzungen zwischen ihnen. Der maximale Abstand zwischen Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden, kann 49 Centimorganide betragen.

Verknüpfte Funktionen

Verknüpfte Merkmale sind Merkmale, die von Genen gesteuert werden, die sich auf demselben Chromosom befinden. Selbstverständlich werden sie bei vollständiger Kopplung gemeinsam übertragen.

Morgans Gesetz

Verknüpfte Gene, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind, werden zusammen vererbt und weisen keine unabhängige Verteilung auf

Überqueren

Homologe Chromosomen können sich jedoch überkreuzen (crossing over oder diskussation) und homologe Regionen austauschen. Dabei werden die Gene eines Chromosoms auf ein anderes, dazu homologes Chromosom übertragen. Je näher die Gene auf einem Chromosom beieinander liegen, desto stärker ist die Verbindung zwischen ihnen und desto seltener kommt es beim Crossing Over zu Divergenzen, und umgekehrt: Je weiter die Gene voneinander entfernt sind, desto schwächer ist die Verbindung zwischen ihnen und desto häufiger ist eine Störung möglich.

Die Anzahl der verschiedenen Gametentypen hängt von der Häufigkeit der Überkreuzung oder dem Abstand zwischen den analysierten Genen ab. Der Abstand zwischen Genen wird bei Morganiden berechnet: Eine Abstandseinheit zwischen Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden, entspricht 1 % Crossing Over. Dieser Zusammenhang zwischen Entfernungen und Kreuzungshäufigkeit lässt sich nur für bis zu 50 Morganiden nachweisen.

27. Chromosomentheorie der Vererbung.

Die chromosomale Vererbungstheorie ist eine Theorie, nach der im Zellkern enthaltene Chromosomen Träger von Genen sind und die materielle Grundlage der Vererbung darstellen, d. h. die Kontinuität der Eigenschaften von Organismen über mehrere Generationen hinweg wird durch die Kontinuität von bestimmt ihre Chromosomen. Die chromosomale Vererbungstheorie entstand zu Beginn des 20. Jahrhunderts. basiert auf der Zelltheorie und wurde verwendet, um die erblichen Eigenschaften von Organismen durch hybridologische Analyse zu untersuchen.

Der Begründer der Chromosomentheorie, Thomas Gent Morgan, amerikanischer Genetiker, Nobelpreisträger. Morgan und seine Schüler fanden Folgendes heraus:

– jedes Gen hat einen bestimmten Locus (Ort) auf dem Chromosom;

– Gene auf einem Chromosom liegen in einer bestimmten Reihenfolge;

– die am nächsten gelegenen Gene auf einem Chromosom sind miteinander verbunden und werden daher überwiegend gemeinsam vererbt;

– Gruppen von Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden, bilden Verknüpfungsgruppen;

– die Anzahl der Verknüpfungsgruppen entspricht dem haploiden Chromosomensatz bei homogametischen Individuen und n+1 bei heterogametischen Individuen;

– es kann zu einem Abschnittsaustausch (Crossing Over) zwischen homologen Chromosomen kommen; durch Crossing-over entstehen Gameten, deren Chromosomen neue Genkombinationen enthalten;

– Die Häufigkeit (in %) des Crossing-Over zwischen nicht-allelischen Genen ist proportional zum Abstand zwischen ihnen.

– der Chromosomensatz in Zellen eines bestimmten Typs (Karyotyp) ist ein charakteristisches Merkmal der Art;

– Die Häufigkeit der Kreuzung zwischen homologen Chromosomen hängt vom Abstand zwischen Genen ab, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind. Je größer dieser Abstand ist, desto höher ist die Übergangsfrequenz. Als Einheit für den Abstand zwischen Genen wird 1 Morganid (1 % Crossover) oder der Prozentsatz des Auftretens von Crossover-Individuen angenommen. Liegt dieser Wert bei 10 Morganiden, kann man sagen, dass die Häufigkeit des Chromosomen-Crossovers an den Orten dieser Gene 10 % beträgt und dass bei 10 % der Nachkommen neue genetische Kombinationen identifiziert werden.

Um die Art der Position von Genen auf Chromosomen zu klären und die Häufigkeit der Überkreuzung zwischen ihnen zu bestimmen, werden genetische Karten erstellt. Die Karte spiegelt die Reihenfolge der Gene auf einem Chromosom und den Abstand zwischen Genen auf demselben Chromosom wider. Diese Schlussfolgerungen von Morgan und seinen Kollegen wurden als chromosomale Vererbungstheorie bezeichnet. Die wichtigsten Konsequenzen dieser Theorie sind moderne Vorstellungen über das Gen als funktionelle Einheit der Vererbung, seine Teilbarkeit und Fähigkeit zur Interaktion mit anderen Genen.

Die Bildung der Chromosomentheorie wurde durch Daten aus der Untersuchung der Geschlechtsgenetik erleichtert, als Unterschiede im Chromosomensatz bei Organismen unterschiedlichen Geschlechts festgestellt wurden.

Im Jahr 1906 entdeckten W. Batson und R. Punnett bei der Kreuzung von Edelwickenpflanzen und der Analyse der Vererbung von Pollenform und Blütenfarbe, dass diese Merkmale keine unabhängige Verteilung bei den Nachkommen ermöglichen; Hybriden wiederholten immer die Merkmale der Elternformen. Es wurde deutlich, dass nicht alle Merkmale durch unabhängige Verteilung im Nachwuchs und freie Kombination gekennzeichnet sind.

Jeder Organismus hat eine große Anzahl von Merkmalen, aber die Anzahl der Chromosomen ist gering. Folglich trägt jedes Chromosom nicht ein Gen, sondern eine ganze Gruppe von Genen, die für die Entwicklung verschiedener Merkmale verantwortlich sind. Er untersuchte die Vererbung von Merkmalen, deren Gene auf einem Chromosom lokalisiert sind. T. Morgan. Wenn Mendel seine Experimente an Erbsen durchführte, dann war für Morgan das Hauptobjekt die Fruchtfliege Drosophila.

Drosophila bringt alle zwei Wochen bei einer Temperatur von 25 °C zahlreiche Nachkommen hervor. Das Männchen und das Weibchen sind optisch deutlich zu unterscheiden – das Männchen hat einen kleineren und dunkleren Hinterleib. Sie haben nur 8 Chromosomen in einem diploiden Satz und vermehren sich recht leicht in Reagenzgläsern auf einem preiswerten Nährmedium.

Durch die Kreuzung einer Drosophila-Fliege mit grauem Körper und normalen Flügeln mit einer Fliege mit dunkler Körperfarbe und rudimentären Flügeln erhielt Morgan in der ersten Generation Hybriden mit grauem Körper und normalen Flügeln (das Gen, das die graue Farbe des Hinterleibs bestimmt, dominiert). die dunkle Farbe und das Gen, das die Entwicklung normaler Flügel bestimmt, - oberhalb des Gens für unterentwickelte Flügel). Bei der analytischen Kreuzung eines F 1-Weibchens mit einem Männchen mit rezessiven Merkmalen war theoretisch zu erwarten, dass Nachkommen mit Kombinationen dieser Merkmale im Verhältnis 1:1:1:1 entstehen. Bei den Nachkommen überwogen jedoch eindeutig Individuen mit Merkmalen der Elternformen (41,5 % - grau langflügelig und 41,5 % - schwarz mit rudimentären Flügeln), und nur ein kleiner Teil der Fliegen hatte eine andere Charakterkombination als die von die Eltern (8,5 % - schwarz langflügelig und 8,5 % - grau mit rudimentären Flügeln). Solche Ergebnisse könnten nur erzielt werden, wenn die für Körperfarbe und Flügelform verantwortlichen Gene auf demselben Chromosom liegen.

1 - Nicht-Crossover-Gameten; 2 - Crossover-Gameten.

Wenn die Gene für Körperfarbe und Flügelform auf einem Chromosom lokalisiert sind, hätte diese Kreuzung dazu führen müssen, dass zwei Gruppen von Individuen die Merkmale der Elternformen wiederholen, da der mütterliche Organismus nur Gameten von zwei Typen bilden sollte – AB und ab. und der väterliche Eins-Eins-Typ - ab . Folglich sollten sich bei den Nachkommen zwei Gruppen von Individuen mit den Genotypen AABB und aabb bilden. In den Nachkommen erscheinen jedoch Individuen (wenn auch in geringer Zahl) mit rekombinierten Merkmalen, d. h. mit den Genotypen Aabb und aaBb. Um dies zu erklären, ist es notwendig, sich an den Mechanismus der Bildung von Keimzellen zu erinnern – die Meiose. In der Prophase der ersten meiotischen Teilung werden homologe Chromosomen konjugiert, und in diesem Moment kann es zu einem Austausch von Regionen zwischen ihnen kommen. Durch das Überkreuzen werden in einigen Zellen Chromosomenabschnitte zwischen den Genen A und B ausgetauscht, es treten Gameten Ab und aB auf und dadurch werden bei den Nachkommen vier Gruppen von Phänotypen gebildet, wie bei der freien Kombination von Gene. Da die Überkreuzung jedoch während der Bildung eines kleinen Teils der Gameten erfolgt, entspricht das Zahlenverhältnis der Phänotypen nicht dem Verhältnis 1:1:1:1.

Kupplungsgruppe- Gene, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind und gemeinsam vererbt werden. Die Anzahl der Verknüpfungsgruppen entspricht dem haploiden Chromosomensatz.

Verkettete Vererbung- Vererbung von Merkmalen, deren Gene auf demselben Chromosom lokalisiert sind. Die Stärke der Verknüpfung zwischen Genen hängt von der Entfernung zwischen ihnen ab: Je weiter die Gene voneinander entfernt sind, desto höher ist die Häufigkeit der Überkreuzung und umgekehrt. Voller Grip- eine Art verknüpfter Vererbung, bei der die Gene der analysierten Merkmale so nahe beieinander liegen, dass ein Übergang zwischen ihnen unmöglich wird. Unvollständige Kupplung- eine Art verknüpfter Vererbung, bei der die Gene der analysierten Merkmale in einem bestimmten Abstand voneinander liegen, was eine Überkreuzung zwischen ihnen ermöglicht.

Unabhängige Vererbung- Vererbung von Merkmalen, deren Gene in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren lokalisiert sind.

Nicht-Crossover-Gameten- Gameten, bei deren Bildung kein Crossover stattgefunden hat.

Nicht-Rekombinanten- Hybrid-Individuen, die die gleiche Kombination von Merkmalen wie ihre Eltern aufweisen.

Rekombinanten- Hybrid-Individuen, die eine andere Kombination von Merkmalen aufweisen als ihre Eltern.

Der Abstand zwischen Genen wird in gemessen Morganiden— konventionelle Einheiten, die dem Prozentsatz der Crossover-Gameten oder dem Prozentsatz der Rekombinanten entsprechen. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen den Genen für graue Körperfarbe und lange Flügel (auch schwarze Körperfarbe und rudimentäre Flügel) bei Drosophila 17 %, bzw. 17 Morganiden.

Bei Diheterozygoten können dominante Gene entweder auf einem Chromosom lokalisiert sein ( cis-Phase), oder in verschiedenen ( Transphase).

1 – Cis-Phasenmechanismus (nicht gekreuzte Gameten); 2 – Transphasenmechanismus (Nicht-Crossover-Gameten).

Das Ergebnis der Forschungen von T. Morgan war die Schaffung von Chromosomentheorie der Vererbung:

1. Gene befinden sich auf Chromosomen; unterschiedliche Chromosomen enthalten eine unterschiedliche Anzahl von Genen; der Gensatz jedes der nicht homologen Chromosomen ist einzigartig;
2. jedes Gen hat eine bestimmte Position (Locus) auf dem Chromosom; Allelgene befinden sich an identischen Orten homologer Chromosomen;
3. Gene befinden sich auf Chromosomen in einer bestimmten linearen Reihenfolge;
4. Gene, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind, werden zusammen vererbt und bilden eine Verknüpfungsgruppe; die Anzahl der Verknüpfungsgruppen entspricht dem haploiden Chromosomensatz und ist für jede Art von Organismus konstant;
5. Beim Crossing Over kann die Genverknüpfung gestört werden, was zur Bildung rekombinanter Chromosomen führt; Die Häufigkeit des Crossing-Over hängt vom Abstand zwischen den Genen ab: Je größer der Abstand, desto größer das Ausmaß des Crossing-Over.
6. Jede Art hat einen einzigartigen Chromosomensatz – einen Karyotyp.

Gehe zu Vorträge Nr. 17„Grundlegende Konzepte der Genetik. Mendels Gesetze“

Verkettete Vererbung. Die unabhängige Verteilung von Genen (Mendels zweites Gesetz) basiert auf der Tatsache, dass Gene, die zu verschiedenen Allelen gehören, in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren liegen. Es stellt sich natürlich die Frage: Wie erfolgt die Verteilung verschiedener (nicht allelischer) Gene über mehrere Generationen hinweg, wenn sie im selben Chromosomenpaar liegen? Dieses Phänomen muss stattfinden, da die Anzahl der Gene um ein Vielfaches größer ist als die Anzahl der Chromosomen. Offensichtlich gilt das Gesetz der unabhängigen Verteilung (Mendels zweites Gesetz) nicht für Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden. Dies ist nur auf die Fälle beschränkt, in denen sich die Gene verschiedener Allele auf unterschiedlichen Chromosomen befinden.

Muster der Vererbung Wenn Gene auf einem Chromosom gefunden werden, wurde dies von T. Morgan und seiner Schule sorgfältig untersucht. Das Hauptforschungsobjekt war die kleine Fruchtfliege Drosophila

Dieses Insekt eignet sich äußerst gut für genetische Arbeiten. Die Fliege lässt sich leicht im Labor züchten, bringt bei ihrer optimalen Temperatur von 25–26 °C alle 10–15 Tage eine neue Generation hervor, weist zahlreiche und unterschiedliche Erbmerkmale auf und verfügt über eine geringe Anzahl von Chromosomen (8 im diploiden Satz). .

Experimente haben gezeigt, dass Gene auf einem Chromosom lokalisiert sind verlinkt, d. h. sie werden überwiegend gemeinsam vererbt, ohne eine unabhängige Verteilung zu zeigen. Schauen wir uns ein konkretes Beispiel an. Wenn man eine Drosophila mit grauem Körper und normalen Flügeln mit einer Fliege kreuzt, die eine dunkle Körperfarbe und rudimentäre Flügel hat, dann sind in der ersten Generation alle Fliegen grau mit normalen Flügeln. Dies ist eine Heterozygote für zwei Allelpaare (grauer Körper – dunkler Körper und normale Flügel – rudimentäre Flügel). Lasst uns kreuzen. Wir kreuzen die Weibchen dieser diheterozygoten Fliegen (grauer Körper und normale Flügel) mit Männchen, die rezessive Merkmale besitzen – einen dunklen Körper und rudimentäre Flügel. Basierend auf dem zweiten würde man bei den Nachkommen vier Fliegen erwarten: 25 % grau, mit normalen Flügeln; 25 % grau, mit rudimentären Flügeln; 25 % dunkel, mit normalen Flügeln; 25 % dunkel, mit rudimentären Flügeln.

Tatsächlich gibt es im Experiment deutlich mehr Fliegen mit der ursprünglichen Merkmalskombination (grauer Körper – normale Flügel, dunkler Körper – rudimentäre Flügel) (in diesem Experiment 41,5 %) als Fliegen mit rekombinierten Merkmalen (grauer Körper – rudimentäre Flügel usw.). dunkler Körper - normale Flügel).

Von jedem Typ wird es nur 8,5 % geben. Dieses Beispiel zeigt, dass die Gene, die die Eigenschaften eines grauen Körpers bestimmen – normale Flügel und eines dunklen Körpers – rudimentäre Flügel, überwiegend gemeinsam vererbt werden, oder anders ausgedrückt, sich als miteinander verknüpft erweisen. Diese Verknüpfung ist eine Folge der Lokalisierung von Genen auf demselben Chromosom. Daher trennen sich diese Gene während der Meiose nicht, sondern werden gemeinsam vererbt. Das Phänomen der Verknüpfung von Genen, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind, ist als Morgans Gesetz bekannt.

Warum treten unter den Hybriden der zweiten Generation schließlich nur wenige Individuen mit einer Rekombination der Elternmerkmale auf? Warum ist die Genverknüpfung nicht absolut? Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Rekombination von Genen darauf zurückzuführen ist, dass während des Meioseprozesses, während der Konjugation homologer Chromosomen, manchmal ihre Abschnitte ausgetauscht werden, oder mit anderen Worten, es zu einer Überkreuzung zwischen ihnen kommt.

Es ist klar, dass in diesem Fall Gene, die ursprünglich auf einem von zwei homologen Chromosomen lokalisiert waren, auf verschiedenen homologen Chromosomen landen. Es wird eine Rekombination zwischen ihnen geben. Die Crossover-Häufigkeit ist für verschiedene Gene unterschiedlich. Es kommt auf den Abstand zwischen ihnen an. Je näher die Gene auf dem Chromosom liegen, desto seltener werden sie beim Crossover getrennt. Dies liegt daran, dass Chromosomen verschiedene Regionen austauschen und eng beieinander liegende Gene mit größerer Wahrscheinlichkeit zusammen landen. Basierend auf diesem Muster war es möglich, genetische Karten der Chromosomen gut untersuchter Organismen zu erstellen, auf denen der relative Abstand zwischen den Genen aufgetragen ist.

Die biologische Bedeutung der Chromosomenkreuzung ist sehr groß. Dadurch entstehen neue erbliche Genkombinationen, die erbliche Variabilität nimmt zu, was Material liefert.

Genetik des Geschlechts. Es ist bekannt, dass bei zweihäusigen Organismen (einschließlich des Menschen) das Geschlechterverhältnis normalerweise 1:1 beträgt. Welche Gründe bestimmen das Geschlecht eines sich entwickelnden Organismus? Diese Frage ist aufgrund ihrer großen theoretischen und praktischen Bedeutung seit langem für die Menschheit von Interesse. Der Chromosomensatz von Männchen und Weibchen ist in den meisten zweihäusigen Organismen nicht gleich. Machen wir uns mit diesen Unterschieden am Beispiel des Chromosomensatzes bei Drosophila vertraut.

Männchen und Weibchen unterscheiden sich in den drei Chromosomenpaaren nicht voneinander. Aber für ein Paar gibt es erhebliche Unterschiede. Das Weibchen hat zwei identische (paarige) stäbchenförmige Chromosomen; Der Mann besitzt nur ein solches Chromosom, dessen Paar ein spezielles, doppelarmiges Chromosom ist. Diejenigen Chromosomen, bei denen es keine Unterschiede zwischen Männern und Frauen gibt, werden Autosomen genannt. Die Chromosomen, auf denen sich Männchen und Weibchen unterscheiden, werden Geschlechtschromosomen genannt. Somit besteht der Chromosomensatz von Drosophila aus sechs Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen. Das geschlechtsförmige, stäbchenförmige Chromosom, das bei einer Frau in doppelter Anzahl und bei einem Mann in einfacher Anzahl vorhanden ist, wird als X-Chromosom bezeichnet. das zweite, sexuelle (zweiarmiges Chromosom des Mannes, fehlt bei der Frau) - das Y-Chromosom.

Wie bleiben dabei die berücksichtigten Geschlechtsunterschiede in den Chromosomensätzen von Männern und Frauen erhalten? Um diese Frage zu beantworten, ist es notwendig, das Verhalten der Chromosomen in der Meiose und während der Befruchtung zu klären. Das Wesentliche dieses Prozesses ist in der Abbildung dargestellt.

Während der Reifung der Keimzellen einer Frau erhält jede Eizelle durch die Meiose einen Satz von vier Chromosomen: drei Autosomen und ein X-Chromosom. Männer produzieren zwei Arten von Spermien in gleichen Mengen. Einige tragen drei Autosomen und ein X-Chromosom, andere tragen drei Autosomen und ein Y-Chromosom. Bei der Befruchtung sind zwei Kombinationen möglich. Die Befruchtung einer Eizelle kann mit gleicher Wahrscheinlichkeit von einem Spermium mit einem X- oder Y-Chromosom erfolgen. Im ersten Fall entwickelt sich aus einer befruchteten Eizelle ein Weibchen, im zweiten Fall ein Männchen. Das Geschlecht eines Organismus wird zum Zeitpunkt der Befruchtung bestimmt und hängt vom Chromosomensatz der Zygote ab.

Beim Menschen ist der chromosomale Mechanismus zur Geschlechtsbestimmung derselbe wie bei Drosophila. Die diploide Zahl menschlicher Chromosomen beträgt 46. Diese Zahl umfasst 22 Autosomenpaare und 2 Geschlechtschromosomen. Bei Frauen gibt es zwei X-Chromosomen, bei Männern ein X- und ein Y-Chromosom.

Dementsprechend produzieren Männer zwei Arten von Spermien – mit X- und Y-Chromosomen.

Bei einigen zweihäusigen Organismen (z. B. einigen Insekten) fehlt das Y-Chromosom vollständig. In diesen Fällen hat der Mann ein Chromosom weniger: Anstelle der X- und Y-Chromosomen hat er ein X-Chromosom. Dann, während der Bildung männlicher Gameten während der Meiose, hat das X-Chromosom keinen Konjugationspartner und gelangt in eine der Zellen. Dadurch besitzt die Hälfte aller Spermien ein X-Chromosom, während die andere Hälfte kein X-Chromosom hat. Wenn eine Eizelle durch ein Spermium mit einem X-Chromosom befruchtet wird, entsteht ein Komplex mit zwei X-Chromosomen, und aus einer solchen Eizelle entwickelt sich eine Frau. Wenn eine Eizelle von einem Spermium ohne X-Chromosom befruchtet wird, entwickelt sich ein Organismus mit einem X-Chromosom (das das Weibchen über die Eizelle erhalten hat), also ein Männchen.

In allen oben besprochenen Beispielen entwickeln sich Spermien zweier Kategorien: entweder mit den X- und Y-Chromosomen (Drosophila, Menschen) oder die Hälfte der Spermien trägt das X-Chromosom und die andere ist völlig frei davon. Bezüglich der Geschlechtschromosomen sind alle Eier gleich. In all diesen Fällen liegt männliche Heterogametie (unterschiedliche Gamete) vor. Das weibliche Geschlecht ist homogametisch (gleich gametisch). Daneben gibt es in der Natur noch eine andere Art der Geschlechtsbestimmung, die durch die weibliche Heterogametie gekennzeichnet ist. Hier finden die entgegengesetzten Beziehungen zu den gerade besprochenen statt. Charakteristisch für das weibliche Geschlecht sind unterschiedliche Geschlechtschromosomen oder nur ein X-Chromosom. Das männliche Geschlecht besitzt ein Paar identischer X-Chromosomen. Offensichtlich kommt es in diesen Fällen zu weiblicher Heterogametie. Nach der Meiose werden zwei Arten von Eizellen gebildet, wobei hinsichtlich des Chromosomenkomplexes alle Spermien gleich sind (alle tragen ein X-Chromosom). Folglich wird das Geschlecht des Embryos dadurch bestimmt, welche Eizelle – mit einem X- oder Y-Chromosom – befruchtet wird.