Os genes localizados no mesmo par de cromossomos são chamados de "ligados". Os genes ligados não obedecem à segunda lei de Mendel; eles não dão recombinação livre entre si. No vison, os genes mutantes para pastéis de olhos pretos e castanhos estão ligados; assim, é claro, são seus alelomorfos normais. Os genes ligados ao sexo estão ligados aos genes determinantes do sexo no cromossomo; Naturalmente, eles também estão ligados entre si.

Em humanos, os genes mutantes para daltonismo e hemofilia são ligados ao sexo (ver Capítulo 15) e, portanto, ligados uns aos outros. Acontece que ambos os genes mutantes podem estar na mesma família. Essas famílias são de dois tipos diferentes.

Tipo I Nessas famílias, dois genes mutantes foram combinados como resultado do casamento entre pessoas portadoras de um ou outro gene. Os genes, portanto, residem em cromossomos diferentes; na linguagem da genética, eles estão ligados no processo de "repulsão" (Fig. 62, EU, primeira linha).

Tipo II. Nessas famílias, a mutação que resulta em uma dessas anormalidades, como a hemofilia, ocorre em um cromossomo que já carrega outro gene mutado. Ambos os genes mutantes estão no mesmo cromossomo X; eles estão ligados no processo de "atração" (ver Fig. 62, II, primeira linha).

A maioria das mulheres em ambos os tipos de famílias será fenotipicamente normal, mas muitas serão heterozigotas para um ou ambos os genes mutantes (Fig. 62, segunda linha), e essas mulheres podem ter filhos afetados. Como o filho herda apenas um cromossomo X da mãe, os filhos afetados são heterozigotos EU tipo sofrem de hemofilia ou daltonismo, mas não têm ambas as doenças ao mesmo tempo (ver Fig. 62, terceira linha), enquanto filhos doentes de heterozigotos II tipo têm ambas as doenças ao mesmo tempo. No entanto, pode haver exceções. Eles são mostrados na quarta linha da Fig. 62.

Raramente, uma mulher portadora de um gene para daltonismo em um cromossomo X e um gene para hemofilia no outro (tipo EU), pode dar à luz um filho que sofre de ambas as doenças; ou uma mulher carregando os genes para ambas as doenças no mesmo cromossomo X (tipo II) pode dar à luz um filho que sofra de apenas uma dessas doenças.

É fácil ver que essas exceções são semelhantes às dos filhotes de vison palomino, que combinaram em um cromossomo dois genes que seus pais tinham em cromossomos diferentes. Em todos esses casos, o gene mutado parece se mover de um cromossomo para seu parceiro. Esse processo é chamado de cruzamento; permite um número limitado de recombinações entre genes que não obedecem à segunda lei de Mendel.

O fenômeno do crossing over deu origem a um grande número de experimentos e suposições nos últimos dez anos, mas até agora não é totalmente compreendido. No entanto, as consequências do crossing over são bem conhecidas e, em qualquer caso, podem ser previstas na mesma medida que as consequências das leis de Mendel.

Na fig. 63 mostra os resultados do crossing over para dois cromossomos, ou melhor, para os genes neles localizados.

No par original de cromossomos ( uma) um dos parceiros é sombreado para distingui-lo do outro, b e dentro são duas variantes dos muitos tipos de cruzamento que podem ser vistos no par a. Em ambos os casos, houve troca de peças entre cromossomos parceiros. Quando b a troca acabou sendo peças finais, e isso exigia apenas um ponto ( x) intercâmbio; no caso c houve uma troca de peças intermediárias, e isso exigiu dois pontos ( x e y).

A característica mais importante do crossing over é a correspondência exata entre os pontos de troca dos cromossomos parceiros. Se não houvesse uma correspondência tão exata, os cromossomos parceiros logo deixariam de ser iguais em comprimento; além disso, o número de genes neles não seria mais o mesmo, e cromossomos com um número muito grande ou pequeno de genes poderiam entrar no ciclo, e isso levaria a deformidades e morte.

Se, por exemplo (Fig. 64), o ponto de troca em um dos cromossomos estiver entre o 4º e o 5º genes, e no outro entre o 6º e o 7º genes, então, como resultado da troca de peças finais, um cromossomo será obtido com a perda do 5º e 6º genes, e o cromossomo parceiro terá esses genes em dupla quantidade.

O ponto de vista mais comum é que o crossing over ocorre no início da meiose, quando os cromossomos parceiros não apenas se tocam de perto e exatamente, mas também se envolvem; devido ao estresse de torção, os cromossomos podem quebrar em pontos idênticos e se reconectar com pedaços entre os parceiros. Outras suposições também são feitas, mas até o momento não há um ponto de vista único sobre essa questão.

A troca de peças entre cromossomos parceiros explica facilmente o crossing over em sua manifestação genética, independentemente do mecanismo subjacente.

Na fig. 65 mostra como se pode explicar o nascimento de um filho com daltonismo e hemofilia em uma mulher que carrega os genes para essas anomalias em cromossomos opostos ( EU), se o filho tem apenas uma anomalia em uma mulher que tem ambos os genes no mesmo cromossomo ( II).

Se a localização dos pontos de troca for determinada por acaso, deve-se esperar que o crossing over entre genes significativamente distantes um do outro no cromossomo ocorra com mais frequência do que entre genes próximos; é realmente isso que acontece. Quando dois genes estão muito próximos um do outro, há pouca chance de que o ponto de troca caia entre eles, e o crossing over é raro. Quanto maior a distância entre dois genes, maior a probabilidade de o ponto de troca estar localizado entre eles e maior a ocorrência de crossing over. Dois genes podem combinar-se tão livremente como se estivessem em diferentes pares de cromossomas, nos casos em que a distância entre eles é superior a um determinado valor.

Histórica e logicamente, essa posição coloca a carroça na frente dos bois. Foi com a descoberta da ligação genética que se tornou possível ligar genes a pares de cromossomos, enquanto a descoberta do crossing over tornou possível medir a distância entre os genes em unidades da frequência de ocorrência do crossing over. É mais fácil e mais curto dizer que dois genes estão separados por 10 unidades de cruzamento do que dizer que um heterozigoto desses dois genes produz 10% de gametas de cruzamento.

Quando um par de cromossomos carrega vários ou muitos genes conhecidos, experimentos de cruzamento podem ser usados ​​para gerar um "mapa" cromossômico que mostra a localização dos genes e suas distâncias relativas um do outro.

Drosophila melanogaster tem genes de olhos vermelhos ( St, recessivo), cerdas salientes ( Sb, dominante) e asas curvas ( Cu, recessivo) estão localizados no terceiro cromossomo, um dos dois autossomos longos. Distância de cruzamento entre St e Sbé de 14%, e entre Cu e Sbé igual a 8%. Esses dados por si só não são suficientes para imaginar a localização dos três genes, pois eles podem estar em duas posições diferentes (Fig. 66, EU e II). No entanto, quando se sabe que a distância de travessia entre St e Cué igual a 6, e entre Cu e Sb igual a 8, então a ordem dos genes St, Cu e Sb definido exatamente (veja a fig. 66, III). A posição de outros genes pode ser plotada no mapa da mesma maneira. Atualmente, o mapa deste cromossomo dá a localização de mais de 150 genes. O fato de que os genes sempre podem ser mapeados dessa maneira é prova de seu arranjo linear ao longo do cromossomo. Se o arranjo fosse diferente, por exemplo, alguns genes se projetassem do cromossomo em ramos laterais, então a distância entre três genes nem sempre poderia ser expressa de tal forma que uma distância fosse a soma dos outros dois (Fig. 67). Na realidade, geralmente acaba sendo um pouco menor que esse valor; mas esse pequeno detalhe pode ser explicado, e não precisamos nos alongar nele aqui.

Arroz. 66. Como os genes são mapeados. A distância entre St e Sb é igual a 14% da travessia; a distância entre St e Cu é de 8% da travessia; a distância entre St e Cu é de 6% da travessia. Portanto, a ordem dos genes será como mostrado na linha III

Para o criador de gado, o significado do crossing over está na possibilidade de recombinações, ou seja, a conexão ou separação de genes ligados.

Se isso pode ser alcançado de maneira fácil e econômica depende da distância entre os genes em que o melhorista está interessado. Quando os genes estão suficientemente distantes, a ligação não é um obstáculo à recombinação. Quando os genes ligados estão próximos o suficiente para serem capazes de detectar a ligação, o melhorista deve primeiro determinar se ele tem capacidade suficiente para realizar o plano de melhoramento pretendido.

Um perito na arte que pretenda cruzar a raça 1 de ratinho de olhos cor-de-rosa e a raça de chinchila para produzir uma raça de ratinho cor de chinchila de olhos cor-de-rosa pode conseguir isto sem muita dificuldade ou despesa; uma vez que a distância de cruzamento entre os genes para olhos cor de rosa e pelo de chinchila é de cerca de 15%, portanto, os heterozigotos que carregam esses genes formam cerca de 15% dos gametas que carregam esses genes durante a repulsão. Por outro lado, o aquarista que cria camundongos e deseja obter uma raça de camundongos com pelagem diluída e orelhas normais de uma raça com pelagem clara e orelhas curtas deve primeiro consultar um manual de genética de camundongos para ver se ser capaz de fazer isso, uma vez que os genes da pelagem leve e da orelha curta estão intimamente ligados, e se um camundongo carrega ambos os genes em ligação em um cromossomo e ambos os alelomorfos normais no outro, então apenas 1 gameta em cerca de 1.000 carregará a luz gene da pelagem sem o gene da orelha curta.

1 (O gene do olho rosa é diferente do gene albino para pele branca e olhos rosa, e na verdade é um alelomorfo do gene da chinchila.)

1. Uma pessoa tem dois tipos de cegueira, e cada um é determinado por seu gene autossômico recessivo, que não estão ligados. Qual é a probabilidade de ter um filho cego se o pai e a mãe sofrem do mesmo tipo de cegueira e ambos são dihomozigotos? Qual é a probabilidade de ter um filho cego se ambos os pais são dihomozigotos e sofrem de diferentes tipos de cegueira hereditária?

Explicação:

Primeira cruz:

R: AAvv x AAvv

G: Av x Av

F1: AABB é uma criança cega.

A lei da uniformidade aparece. A probabilidade de ter um filho cego é de 100%.

Segunda cruz:

R: AAvv x aaBB

G: Av x aV

F1: AaBv é uma criança saudável.

A lei da uniformidade aparece. Ambos os tipos de cegueira estão ausentes. A probabilidade de ter um filho cego é de 0%.

2. Em humanos, o daltonismo é causado por um gene recessivo ligado ao X. A talassemia é herdada como traço autossômico dominante e ocorre de duas formas: em homozigotos é grave, muitas vezes fatal, em heterozigotos é leve.

Uma mulher com talassemia leve e visão normal, casada com um homem daltônico saudável para o gene da talassemia, tem um filho daltônico com talassemia leve. Qual é a probabilidade de ter este par de crianças com ambas as anomalias? Determine os genótipos e fenótipos dos possíveis descendentes.

Explicação:

R: AaXDXd x aaXdY

G: AXD, aXd, AXd, aXD x aXd, aY

F1: AaXdY - menino daltônico com talassemia leve

AaXDXd - uma menina com visão normal e talassemia leve

aaXdXd - menina daltônica sem talassemia

AaXdXd - menina daltônica com talassemia leve

aaXDХd - uma menina com visão normal sem talassemia

AaXDY - menino com visão normal e talassemia leve

aaXdY - menino daltônico sem talassemia

aaXDY - menino com visão normal e sem talassemia

Ou seja, são obtidas oito variantes do genótipo com igual probabilidade de ocorrência. A probabilidade de ter um filho com uma forma leve de talassemia e daltonismo é de 2/8 ou 25% (12,5% de chance de ter um menino e 12,5% de ter uma menina). A probabilidade de ter um filho daltônico com uma forma grave de talassemia é de 0%.

3. Um homem louro de olhos azuis e uma mulher de cabelos escuros diheterozigotos de olhos castanhos se casaram. Determine os genótipos do casal, bem como os possíveis genótipos e fenótipos dos filhos. Defina a probabilidade de ter um filho com um genótipo dihomozigoto.

Explicação: A - olhos castanhos

olhos azuis

B - cabelo escuro

c- cabelo loiro

R: aavv x AaVv

G: av x AB, av, av, aB

F1: AaBv - olhos castanhos, cabelos escuros

aavv - olhos azuis, cabelo loiro

Aaww - olhos castanhos, cabelos loiros

aaBv - olhos azuis, cabelo escuro

A probabilidade de ter um filho com cada um dos genótipos é de 25%. (e a probabilidade de ter um filho com um genótipo dihomozigoto (aavb) - 25%)

Os sinais não estão ligados ao sexo. É aqui que entra em jogo a lei da herança independente.

4. Quando um coelho cinza (a) felpudo foi cruzado com um coelho felpudo preto, observou-se divisão na prole: coelhos felpudos pretos e coelhos felpudos cinzas. No segundo cruzamento de coelhos fenotipicamente os mesmos, obteve-se descendência: coelhos pretos desgrenhados, pretos de pelo liso, grisalhos desgrenhados, grisalhos de pelo liso. Que lei da hereditariedade se manifesta nessas cruzes?

Explicação:

A - cor preta

a - cor cinza

B - coelho peludo

c - coelho de pelo liso

Primeira cruz:

R: aaBB x AaBB

F1: AaBB - coelhos pretos fofos

aaBB - coelhos peludos cinzentos

Segunda cruz:

R: aaBv x AaBv

G: аВ, АВ x АВ, av, АВ, аВ

F1: 8 genótipos e 4 fenótipos

АаВВ, 2АаВв - coelhos peludos cinzentos

Aavv - coelhos pretos de pêlo liso

ааВВ, ааВв - coelhos peludos cinzentos

aavv - coelhos de pelo liso cinza

Neste caso, aplica-se a lei da herança independente, uma vez que os sinais apresentados são herdados de forma independente.

5. Para uma fêmea com crista (A) verde (B), foi realizado um cruzamento de análise, obtendo-se quatro classes fenotípicas na prole. Os descendentes com crista resultantes foram cruzados entre si. É possível obter descendentes sem crista neste cruzamento? Em caso afirmativo, qual será o gênero, qual fenótipo? Nos canários, a presença de uma crista depende de um gene autossômico, a cor da plumagem (verde ou marrom) depende de um gene ligado ao cromossomo X. O sexo heterogamético nas aves é feminino.

Explicação:

Primeira cruz:

R: AaHVU x aaHvHv

G: AHV, AHV, AU, AU X AHV

F1: АаХВХв - macho verde com crista

ааХВХв - macho verde sem crista

AaHvU - fêmea marrom com crista

Cruzamos um macho e uma fêmea com uma crista:

R: AaHVHv x AaHvU

G: AHV, AHV, AHV, AHV x AHV, AU, AHV, AU

F2: obtemos 16 genótipos, entre os quais apenas 4 fenótipos podem ser distinguidos.

Fenótipos de indivíduos sem crista:

Fêmeas: ааХВУ - fêmea verde sem crista

ааХвУ - fêmea marrom sem crista

Machos: ааХВХв - macho verde sem crista

ааХвХв - macho marrom sem crista.

6. Ao cruzar fêmeas de Drosophila com asas normais e olhos normais e machos com asas reduzidas e olhos pequenos, todos os descendentes tinham asas e olhos normais. As fêmeas obtidas na primeira geração foram retrocruzadas com o genitor original. A forma das asas em Drosophila é determinada por um gene autossômico, o gene para o tamanho do olho está localizado no cromossomo X. Faça esquemas de cruzamento, determine os genótipos e fenótipos de indivíduos parentais e descendentes em cruzamentos. Quais são as leis do cruzamento?

Explicação:

A - asas normais

a - asas reduzidas

XB - olhos normais

Primeira cruz:

R: AAHVHV x vvHvU

G: AHV x AHV, AU

AaHVHv - asas normais, olhos normais

AaHVU - asas normais, olhos normais

Segunda cruz:

R: AaHVHv x aaHvN

G: AHV, AHV, AHV, AHV x AHV, AU

АаХВХв, АаХВУ - asas normais, olhos normais

ааХвХв, ааХвУ - asas reduzidas, olhos pequenos

AaHvHv, AaHvU - asas normais, olhos pequenos

ааХВХв, ааХВУ - asas reduzidas, olhos normais

A lei da herança ligada ao sexo se aplica aqui (o gene da forma do olho é herdado com o cromossomo X) e o gene da asa é herdado independentemente.

7. Ao cruzar uma mosca de Drosophila com corpo cinza (A) e asas normais (B), com uma mosca de corpo preto e asas torcidas, obtiveram-se 58 moscas com corpo cinza e asas normais, 52 com corpo preto e asas torcidas, 15 - com corpo cinza e asas rodopiantes, 14 - com corpo preto e asas normais. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos indivíduos progenitores, descendentes. Explique a formação de quatro classes fenotípicas. Que lei se aplica neste caso?

Explicação: A - corpo cinza

um corpo negro

B - asas normais

c - asas girando

Cruzamento: R: AaVv x aavv

G: AB, av, av, aB x av

F1: AaBv - corpo cinza, asas normais - 58

aavv - corpo negro, asas rodopiantes - 52

Aavv - corpo cinza, asas giratórias - 15

aaBv - corpo negro, asas normais - 14

Os genes A e B e a e b estão ligados, então formam grupos de 58 e 52 indivíduos e, no caso dos dois grupos restantes, ocorreu o crossing over e esses genes deixaram de estar ligados, formando, portanto, 14 e 15 indivíduos.

8. Ao analisar o cruzamento de um tomateiro diheterozigoto alto com frutos redondos, obteve-se uma divisão da prole de acordo com o fenótipo: 38 plantas altas com frutos redondos, 10 plantas altas com frutos em forma de pêra, 10 plantas anãs com frutos redondos, 42 plantas anãs com frutos em forma de pêra. Faça um esquema de cruzamento, determine os genótipos e fenótipos dos indivíduos originais, descendentes. Explique a formação de quatro classes fenotípicas.

Explicação:

A é uma planta alta

a - planta anã

B - frutas redondas

c - frutas em forma de pêra

R: AaBv x aavb

G: AB, av, aB, Av x av

F1: AaBv - plantas altas com frutos redondos - 38

aavv - plantas anãs com frutos em forma de pêra - 42

aaBv - plantas anãs com frutos redondos - 10

Aavv - plantas altas com frutos em forma de pêra - 10

Aqui podemos distinguir dois grupos de sinais:

1. AaBv e aavb - no primeiro caso, A e B são herdados ligados, e no segundo - a e c.

2. aaBv e Aavb - houve um cruzamento.

9. Em humanos, o cabelo não ruivo é dominante sobre o cabelo ruivo. Pai e mãe são ruivos heterozigotos. Eles têm oito filhos. Quantos deles podem ser vermelhos? Existe uma resposta definitiva para esta pergunta?

Explicação: A- cabelo ruivo

um cabelo vermelho

R: Aa x Aa

G: A, a x A, a

F1: AA: 2Aa: aa

Divisão por genótipo - 1:2:1.

Divisão por fenótipo - 3:1. Portanto, a probabilidade de ter um filho não vermelho é de 75%. A probabilidade de ter um filho ruivo é de 25%.

Não há resposta inequívoca para a pergunta, pois é impossível assumir o genótipo do nascituro, pois podem ser encontradas células sexuais com genótipos diferentes.

10. Determine os genótipos dos pais em uma família onde todos os filhos são daltônicos e as filhas são saudáveis.

Explicação: XDXd - garota saudável

XdY - o menino é daltônico

Essa situação será mais possível se a mãe for daltônica (já que o sexo feminino é homogamético) e o pai for saudável (sexo heterogamético).

Vamos escrever um esquema de crossover.

P: XdXd x XDY

G: Xd x XD, Y

F1: XDXd - uma menina saudável, mas portadora do gene para daltonismo.

XdY - menino daltônico

11. Em humanos, o glaucoma é herdado como traço autossômico recessivo (a), e a síndrome de Marfan, acompanhada por uma anomalia no desenvolvimento do tecido conjuntivo, é herdada como traço autossômico dominante (B). Os genes estão localizados em diferentes pares de autossomos. Um dos cônjuges sofre de glaucoma e não teve ancestrais com síndrome de Marfan, e o segundo é diheterozigoto de acordo com essas características. Determine os genótipos dos pais, os possíveis genótipos e fenótipos dos filhos, a probabilidade de ter um filho saudável. Faça um esquema para resolver o problema. Que lei da hereditariedade se manifesta neste caso?

Explicação: o glaucoma é um traço recessivo e se manifesta apenas com homozigoto, e a síndrome de Marfan se manifesta tanto com hetero e homozigoto, mas é um traço dominante, respectivamente, determinaremos os genótipos dos pais: um dos pais sofre de glaucoma - aa, mas não sofre da síndrome de Marfan - cc, e o segundo genitor é heterozigoto para ambas as características - AaBv.

R: aavv x AaVv

G: av x AB, av, av, aB

F1: AaBv - visão normal + síndrome de Marfan

aav - glaucoma

Aavv - visão normal, sem síndrome de Marfan - criança saudável

aaBv - glaucoma + síndrome de Marfan

Ao desenhar a rede de Punnett, você pode ver que a probabilidade de ter cada filho é a mesma - 25%, o que significa que a probabilidade de ter um filho saudável será a mesma.

Os genes dessas características não estão ligados, o que significa que a lei da herança independente se manifesta.

12. Cruzaram-se plantas de tomate subdimensionadas (anãs) com frutos nervurados e plantas de altura normal com frutos lisos. Na prole, foram obtidos dois grupos fenotípicos de plantas: frutos subdimensionados e lisos e altura normal com frutos lisos. Ao cruzar tomateiros subdimensionados com frutos nervurados com plantas de altura normal do caule e frutos nervurados, todos os descendentes apresentaram altura normal do caule e frutos nervurados. Crie padrões de cruzamento. Determinar os genótipos de pais e filhos de plantas de tomate em dois cruzamentos. Que lei da hereditariedade se manifesta neste caso?

Explicação: no primeiro cruzamento, um dihomozigoto é cruzado com uma planta homozigota para uma característica e uma planta heterozigota para outra (para entender isso, você precisa escrever várias opções, essa prole é obtida apenas com esses pais). no segundo cruzamento, tudo é mais simples - dois dihomozigotos são cruzados (apenas o segundo genitor terá um traço dominante).

a - indivíduos subdimensionados

A - altura normal

c - frutas com nervuras

B - frutas lisas

P: aavb x aabb

F1: aaBb - indivíduos subdimensionados com frutos lisos

AaBv - altura normal, frutos lisos

P: aavv x AAiv

F1: Aavv - altura normal, frutos lisos.

Em ambos os casos, a lei da herança independente se manifesta, pois esses dois traços são herdados de forma independente.

13. Com base no pedigree mostrado na figura, determine e explique a natureza da herança do traço destacado em preto. Determine os genótipos dos pais, descendentes, indicados no diagrama pelos números 2, 3, 8, e explique sua formação.

Explicação: já que na primeira geração vemos uniformidade, e na segunda geração - divisão 1:1, concluímos que ambos os pais eram homozigotos, mas um para traço recessivo e outro para dominante. Ou seja, na primeira geração, todas as crianças são heterozigotas. 2 - Aa, 3 - Aa, 8 - aa.

14. Ao cruzar uma galinha de crista heterogênea (B) com o mesmo galo, foram obtidos oito frangos: quatro galinhas de crista heterogênea, duas de crista branca (a) e duas de crista preta. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos de pais e descendentes, explique a natureza da herança de características e a aparência de indivíduos com coloração variada. Que leis de hereditariedade se manifestam neste caso?

Explicação: tal divisão só é possível se os pais forem heterozigotos na cor, ou seja, a cor variegada tem o genótipo - Aa

AA - cor preta

aa - cor branca

Aa - coloração variada

P: AaBB x AaBB

G: AB, AB

F1: AaBB - crista malhada (4 filhotes)

aaBB - crista branca (duas galinhas)

AABB - crista preta

Em termos de cor, a divisão por genótipo e fenótipo é a mesma: 1:2:1, pois há um fenômeno de dominância incompleta (uma variante intermediária aparece entre preto e branco), os traços são herdados de forma independente.

15. Em humanos, o gene da audição normal (B) domina o gene da surdez e está localizado no autossomo; o gene para daltonismo (daltonismo - d) é recessivo e ligado ao cromossomo X. Em uma família onde a mãe sofria de surdez, mas tinha visão de cores normal, e o pai tinha audição normal (homozigoto), daltônico, nasceu uma menina daltônica com audição normal. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos de pais, filhas, possíveis genótipos de crianças e a probabilidade de nascimento futuro nesta família de crianças daltônicas com audição normal e crianças surdas.

Explicação: Pode-se ver a partir das condições do problema que a mãe é heterozigota para o gene da surdez e homozigota para o gene da cegueira, e o pai tem o gene da cegueira e é heterozigoto para o gene da surdez. Então a filha será homozigota para o gene da cegueira e heterozigota para o gene da surdez.

P: (mãe)XDXd x (pai)XdYBB

filha - XdXdBb - daltônico, audição normal

Gametas - XDb, Xdb, XdB, YB

Crianças: XDXdBb - visão normal, audição normal

XDYBb - visão normal, audição normal

XdXdBb - daltônico, audição normal

XdYBb - daltônico, audição normal

Divisão: 1:1:1:1, ou seja, a probabilidade de uma criança daltônica com audição normal é de 50% e a probabilidade de uma criança daltônica nascer é de 0%.

16. O marido e a mulher têm visão normal, apesar de os pais de ambos os cônjuges sofrerem de daltonismo (daltonismo). O gene para daltonismo é recessivo e ligado ao cromossomo X. Determine os genótipos de marido e mulher. Faça um esquema para resolver o problema. Qual é a probabilidade de ter um filho com visão normal, uma filha com visão normal, um filho daltônico, uma filha daltônica?

Explicação: Digamos que as mães do marido e da esposa fossem saudáveis.

Também anotaremos os possíveis genótipos dos pais do marido e da esposa.

P: XDXD x XdY XDXD x XdY

↓ ↓

XDXd x XDY

↓

Possíveis genótipos de crianças:

XDXD - garota saudável

XDY - menino saudável

XDXd - garota saudável

XdY - menino daltônico

A probabilidade de ter um filho com cada um dos genótipos é de 25%. A probabilidade de ter uma menina saudável é de 50% (em um caso, a criança é heterozigota, no outro, homozigota). A probabilidade de ter uma menina daltônica é de 0%. A probabilidade de ter um menino daltônico é de 25%.

17. Na semeadura da ervilha, a cor amarela das sementes predomina sobre a verde, a forma convexa do fruto - sobre os frutos com constrição. Quando uma planta com frutos amarelos convexos foi cruzada com uma planta com sementes amarelas e frutos com constrição, foram obtidas 63 plantas com sementes amarelas e frutos convexos. 58 com sementes amarelas e frutos constritos, 18 com sementes verdes e frutos convexos e 20 com sementes verdes e frutos constritos. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos das plantas originais e descendentes. Explique o surgimento de diferentes grupos fenotípicos.

Explicação:

A - cor amarela

uma cor verde

B - forma convexa

c - frutos com constrição

Depois de ler atentamente a condição do problema, pode-se entender que uma planta-mãe é diheterozigota, e a segunda é homozigota para a forma do fruto e heterozigota para a cor da semente.

Vamos escrever um esquema para resolver o problema:

P: AaBv x Aavb

G: AB, av, av, aB x av, av

F1: Isso resulta em uma divisão de 3:1 e os seguintes descendentes de primeira geração:

63 - A_Vv - sementes amarelas, frutos convexos

58 - A_vv - sementes amarelas, frutos com constrição

18 - aaBv - sementes verdes, forma convexa do fruto

20 - aavv - sementes verdes, frutas com constrição

Aqui observamos a lei da herança independente, pois cada característica é herdada de forma independente.

18. Em snapdragons, a cor vermelha das flores domina incompletamente sobre o branco, e as folhas estreitas sobre as largas. Os genes estão localizados em cromossomos diferentes. Plantas com flores rosa e folhas de largura intermediária são cruzadas com plantas com flores brancas e folhas estreitas. Faça um esquema para resolver o problema. Que descendência e em que proporção se pode esperar deste cruzamento? Determinar o tipo de cruzamento, genótipos de pais e descendentes. Qual é a lei neste caso.

Explicação: AA - cor vermelha

Aa - coloração rosa

aa - cor branca

BB - folhas estreitas

Вв - folhas de largura intermediária

cc - folhas largas

Cruzamento:

R: AaVv x aaVV

G: AB, av, AV, aB x aB

F1: AaBB - flores rosa, folhas estreitas

aaBv - flores brancas, folhas de largura intermediária

AaBv - flores rosa, folhas de largura intermediária

aaBB - flores brancas, folhas estreitas

A probabilidade de flores aparecerem com cada um dos genótipos é de 25%.

O cruzamento é diíbrido (já que a análise é baseada em duas características).

Neste caso, aplicam-se as leis de dominância incompleta e herança independente de características.

Tarefas para solução independente

1. Nos cães, a pelagem preta predomina sobre a marrom e a pelagem longa sobre a curta (os genes não estão ligados). A prole foi obtida de uma fêmea de pelo longo preto durante a análise de cruzamentos: 3 filhotes de pelo longo preto, 3 filhotes de pelo longo marrom. Determine os genótipos dos pais e filhos correspondentes aos seus fenótipos. Faça um esquema para resolver o problema. Explique seus resultados.

2. Em ovinos, a cor cinza (A) da lã predomina sobre o preto, e o chifre (B) domina sobre o mocho (sem chifre). Os genes não estão ligados. No estado homozigoto, o gene da cor cinza causa a morte dos embriões. Que descendência viável (por fenótipo e genótipo) e em que proporção se pode esperar do cruzamento de uma ovelha diheterozigótica com um macho heterozigoto com mocha cinza? Faça um esquema para resolver o hadachi. Explique seus resultados. Que lei da hereditariedade se manifesta neste caso?

3. No milho, o gene recessivo "entrenós encurtados" (b) está no mesmo cromossomo que o gene recessivo "panícula rudimentar" (v). Ao realizar um cruzamento de análise de uma planta diheterozigota com entrenós normais e uma panícula normal, obtiveram-se descendentes: 48% com entrenós normais e uma panícula normal, 48% com entrenós encurtados e uma panícula rudimentar, 2% com entrenós normais e uma panícula rudimentar , 2% com entrenós encurtados e panícula normal. Determine os genótipos de pais e filhos. Faça um esquema para resolver o problema. Explique seus resultados. Que lei da hereditariedade se manifesta neste caso?

4. Ao cruzar uma planta de milho com sementes de cor lisa com uma planta que produz sementes sem cor e enrugadas (os genes estão ligados), a prole acabou sendo com sementes de cor lisa. Ao analisar o cruzamento dos híbridos de F1, obtiveram-se plantas com sementes lisas coloridas, rugosas sem cor, rugosas e lisas sem cor. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, descendentes F1 e F2. Que leis de hereditariedade se manifestam nessas cruzes? Explique o aparecimento de quatro grupos fenotípicos de indivíduos em F2?

5. Quando uma planta de milho com sementes de cor lisa foi cruzada com uma planta com sementes enrugadas e sem cor (genes ligados), a prole acabou tendo sementes de cor lisa. Com a análise posterior dos cruzamentos do híbrido de F1, obtiveram-se plantas com sementes: 7115 com sementes de cor lisa, 7327 com sementes sem cor rugosa, 218 com sementes de cor rugosa, 289 com sementes lisas e sem cor. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, descendentes F1, F2. Que lei da hereditariedade se manifesta em F2? Explique em que se baseia sua resposta.

6. Em humanos, a catarata (doença ocular) depende de um gene autossômico dominante, e a ictiose (doença da pele) depende de um gene recessivo ligado ao X. Uma mulher com olhos saudáveis ​​e pele normal, cujo pai sofria de ictiose, casa-se com um homem com catarata e pele saudável, cujo pai não tinha essas doenças. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, os possíveis genótipos e fenótipos dos filhos. Que leis de hereditariedade se manifestam neste caso?

7. Ao cruzar coelhos brancos com pelo felpudo e coelhos pretos com pelo liso, obteve-se descendência: 50% preto felpudo e 50% preto liso. Ao cruzar outro par de coelhos brancos com pêlos desgrenhados e coelhos pretos com pêlos lisos, 50% da prole acabou sendo desgrenhado preto e 50% desgrenhado branco. Faça um diagrama de cada cruz. Determine os genótipos de pais e filhos. Explique que lei se manifesta neste caso?

8. Quando uma planta de melancia com frutos listrados longos foi cruzada com uma planta com frutos verdes redondos, plantas com frutos verdes longos e verdes redondos foram obtidas na prole. Quando a mesma melancia com frutos listrados longos foi cruzada com uma planta com frutos listrados redondos, todos os descendentes apresentaram frutos listrados redondos. Faça um diagrama de cada cruz. Determine os genótipos de pais e filhos. Qual é o nome dessa travessia e por que ela é realizada?

9. Uma mulher de cabelos escuros e olhos azuis, dihomozigota, casou-se com um homem de cabelos escuros e olhos azuis, heterozigoto para o primeiro alelo. A cor do cabelo escuro e os olhos castanhos são traços dominantes. Determinar os genótipos de pais e filhos, tipos de gametas e prováveis ​​genótipos de filhos.

10. Uma mulher morena com cabelos crespos, heterozigota para o primeiro traço, casou-se com um homem de cabelo escuro liso, heterozigoto para o primeiro alelo. Cabelos escuros e cacheados são traços dominantes. Determine os genótipos dos pais, os tipos de gametas que eles produzem, os prováveis ​​genótipos e fenótipos da prole.

11. Uma mulher de cabelos escuros e olhos castanhos, heterozigota para o primeiro alelo, casou-se com um homem de cabelos louros e olhos castanhos, heterozigoto para o segundo traço. Cabelos escuros e olhos castanhos são traços dominantes, cabelos loiros e olhos azuis são traços recessivos. Determine os genótipos dos pais e os gametas que eles produzem, os prováveis ​​genótipos e fenótipos da prole.

12. Uma Drosophila cinza de olhos vermelhos (A), heterozigota para dois alelos, foi cruzada com uma Drosophila preta de olhos vermelhos (XB), heterozigota para o primeiro alelo. Determine os genótipos dos pais, os gametas que eles produzem, a razão numérica da divisão da prole por genótipo e fenótipo.

13. Um coelho peludo preto heterozigoto para dois alelos foi cruzado com um coelho peludo branco heterozigoto para o segundo alelo. A pele desgrenhada preta é características dominantes, a pele lisa branca é características recessivas. Determine os genótipos dos pais e os gametas que eles produzem, a razão numérica da divisão da prole por fenótipo.

14. A mãe tem o 3º grupo sanguíneo e fator Rh positivo, e o pai tem o 4º grupo sanguíneo e o fator Rh é negativo. Determine os genótipos dos pais, os gametas que eles produzem e os possíveis genótipos dos filhos.

15. De um gato preto nasceram uma tartaruga e vários gatinhos pretos. Esses traços são ligados ao sexo, ou seja, os genes de cor são encontrados apenas nos cromossomos X sexuais. O gene da cor preta e o gene da cor vermelha dão dominância incompleta, quando esses dois genes são combinados, obtém-se uma cor tortie. Determine o genótipo e o fenótipo do pai, os gametas que os pais produzem, o sexo dos gatinhos.

16. Uma fêmea heterozigota cinzenta Drosophila foi cruzada com um macho cinzento. Esses traços são ligados ao sexo, ou seja, os genes são encontrados apenas nos cromossomos sexuais X. A cor cinza do corpo domina sobre o amarelo. Determine os genótipos dos pais, gametas. que eles produzem, e a divisão numérica da prole por sexo e cor do corpo.

17. No tomateiro, os genes que causam alto crescimento da planta (A) e o formato redondo do fruto (B) estão ligados e localizados no mesmo cromossomo, e os genes que causam baixo crescimento e formato em forma de pêra estão no autossomo . Eles cruzaram um tomateiro heterozigoto, de alto crescimento e formato de fruto redondo, com uma planta baixa de pêra. Determine os genótipos e fenótipos da prole dos pais, gametas formados na meiose se não houver cruzamento cromossômico.

18. Em Drosophila, os genes dominantes para cor da asa normal e cor do corpo cinza estão ligados e localizados em um cromossomo, e os genes recessivos para cor da asa rudimentar e cor do corpo preto estão no outro cromossomo homólogo. Cruzamos duas Drosophila diheterozigotas com asas normais e cor do corpo cinza. Determinar o genótipo dos pais e gametas formados sem cruzamento cromossômico, bem como a razão numérica da divisão da prole por genótipo e fenótipo.

19. Quais são os genótipos de pais e filhos se uma mãe loura e um pai moreno tivessem cinco filhos em casamento, todos morenos? O que é a lei da hereditariedade?

20. Quais são os genótipos de pais e descendentes, se todos os descendentes são pretos do cruzamento de uma vaca com pelagem vermelha com um touro preto? Determine os genes dominantes e recessivos e a natureza da dominância.

21. Quais fenótipos e genótipos são possíveis em crianças se a mãe tem o primeiro tipo sanguíneo e fator Rh positivo homozigoto, e o pai tem o quarto grupo sanguíneo e fator Rh negativo (característica recessiva)? Determine a probabilidade de ter filhos com cada uma dessas características.

22. Nasceu na família uma criança de olhos azuis, semelhante neste aspecto ao pai. A mãe da criança tem olhos castanhos, a avó materna tem olhos azuis e o avô tem olhos castanhos. Os avós paternos têm olhos castanhos. Determine os genótipos dos pais e avós paternos. Qual é a probabilidade de ter uma criança de olhos castanhos nesta família?

23. Uma mulher de cabelos loiros e nariz reto casou-se com um homem de cabelos escuros e nariz romano, heterozigoto para o primeiro traço e homozigoto para o segundo. Cabelo escuro e nariz romano são traços dominantes. Quais são os genótipos e gametas dos pais? Quais são os prováveis ​​genótipos e fenótipos das crianças?

24. Vários gatinhos nasceram de um gato tartaruga, um dos quais acabou por ser um gato vermelho. Nos gatos, os genes da cor da pelagem estão ligados ao sexo e são encontrados apenas no cromossomo X. A cor da pelagem de tartaruga é possível com uma combinação do gene para a cor preta e vermelha. Determine os genótipos dos pais e o fenótipo do pai, bem como os genótipos da prole.

25. Uma fêmea cinzenta heterozigota de Drosophila foi cruzada com um macho cinzento. Determinar os gametas produzidos pelos genitores, bem como a razão numérica da divisão dos híbridos por fenótipo (por sexo e cor do corpo) e genótipo. Essas características são ligadas ao sexo e são encontradas apenas nos cromossomos X. A cor do corpo cinza é uma característica dominante.

26. No milho, os genes dominantes para cor marrom e forma lisa da semente estão ligados e localizados em um cromossomo, e os genes recessivos para cor branca e forma rugosa estão no outro cromossomo homólogo. Que descendência de acordo com o genótipo e fenótipo deve ser esperada quando uma planta diheterozigota com sementes brancas lisas é cruzada com uma planta com sementes brancas rugosas. Crossing over não ocorreu durante a meiose. Determine os gametas produzidos pelos pais.

27. No milho, os genes dominantes para cor marrom e forma lisa da semente estão ligados e localizados em um cromossomo, e os genes recessivos para cor branca e forma rugosa estão no outro cromossomo homólogo. Que descendência de acordo com o genótipo e fenótipo deve ser esperada ao cruzar uma planta diheterozigota com sementes brancas lisas com uma planta homozigota com sementes lisas escuras. Na meiose, ocorre o crossing over. Determine os gametas produzidos pelos pais sem crossing over e após crossing over.

28. Quando um coelho branco peludo foi cruzado com um coelho preto peludo, um coelho branco liso apareceu na prole. Determine os genótipos dos pais. Em que proporção numérica podemos esperar a divisão da prole de acordo com o genótipo e o fenótipo?

29. Um caçador comprou um cachorro de pelo curto. É importante para ele saber que ela é de raça pura. Que ações ajudarão o caçador a determinar que seu cão não carrega genes recessivos - cabelos compridos? Faça um esquema para resolver o problema e determine a proporção dos genótipos da prole obtida do cruzamento de um cão de raça pura com um heterozigoto.

30. Um homem sofre de hemofilia. Os pais de sua esposa são saudáveis ​​com base nisso. O gene da hemofilia (h) está localizado no cromossomo sexual X. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos de um casal, possíveis descendentes, a probabilidade de ter filhas portadoras desta doença.

31. A hipertricose é transmitida em uma pessoa com cromossomo Y, e a polidactilia (dedo múltiplo) é um traço autossômico dominante. Em uma família em que o pai tinha hipertricose e a mãe polidactilia, nasceu uma filha normal. Faça um esquema para resolver o problema e determine o genótipo da filha nascida e a probabilidade de que a próxima criança tenha duas características anormais.

32. Plantas de tomate diheterozigotos com frutos arredondados (A) e com folhas pubescentes (B) foram cruzadas com plantas de frutos ovais e epiderme foliar não pubescente. Os genes responsáveis ​​pela estrutura da epiderme da folha e pela forma do fruto são herdados. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, os genótipos e fenótipos da prole, a probabilidade do aparecimento de plantas com características recessivas na prole.

33. Ao cruzar um tomate com caule roxo (A) e frutos vermelhos (B) e um tomate com caule verde e frutos vermelhos, foram obtidas 750 plantas com caule roxo e frutos vermelhos e 250 plantas com caule roxo e frutos amarelos. obtido. Os genes dominantes para a cor do caule roxo e a cor do fruto vermelho são herdados independentemente. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, descendentes na primeira geração e a razão entre genótipos e fenótipos na descendência.

34. Uma planta Datura com flores roxas (A) e caixas lisas (c) foi cruzada com uma planta com flores roxas e caixas espinhosas. Os seguintes fenótipos foram obtidos na prole: com flores roxas e caixas espinhosas, com flores roxas e caixas lisas, com flores brancas e caixas espinhosas, com flores brancas e caixas lisas. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, descendentes e a possível proporção de fenótipos. Estabeleça a natureza da herança dos traços.

35. Cruzaram-se duas plantas snapdragon com flores vermelhas e brancas. Sua prole acabou sendo com flores cor de rosa. Determinar os genótipos dos pais, híbridos da primeira geração e o tipo de herança dos caracteres.

36. Uma fêmea marrom (a) de pelo longo (c) é cruzada com um macho homozigoto preto (A) de pelo curto (B) (os genes não estão ligados). Elabore um esquema para resolver o problema e determine os genótipos e a proporção de fenótipos dos descendentes de sua primeira geração. Qual é a proporção de genótipos e fenótipos da segunda geração de diheterozigotos cruzados. Que padrões genéticos se manifestam neste cruzamento?

37. Em suínos, a cor das cerdas pretas (A) predomina sobre as vermelhas, as cerdas longas (B) - sobre as curtas (os genes não estão ligados). Um preto diheterozigoto com barba longa foi cruzado com uma fêmea homozigota preta com barba curta. Faça um esquema para resolver o problema. Determine os genótipos dos pais, filhos, fenótipos dos filhos e sua proporção.

38. A ausência de molares pequenos em humanos é herdada como traço autossômico dominante. Determine os genótipos e fenótipos dos pais e filhos se um dos cônjuges tiver molares pequenos e o outro for heterozigoto para esse gene. Faça um esquema para resolver o problema e determine a probabilidade de ter filhos que não tenham molares pequenos.

A herança ligada é o fenômeno da herança correlacionada de certos estados de genes localizados no mesmo cromossomo.

Não há correlação perfeita devido ao cruzamento meiótico, uma vez que genes ligados podem divergir em diferentes gametas. Crossing over é observado na forma de desacoplamento na prole desses alelos de genes e, consequentemente, os estados de características que foram ligados nos pais.

As observações feitas por Thomas Morgan mostraram que a probabilidade de cruzamento entre diferentes pares de genes é diferente, e a ideia era criar mapas genéticos com base nas frequências de cruzamento entre diferentes genes. O primeiro mapa genético foi feito pelo aluno de Morgan Alfred Sturtevant em 1913 a partir de Drosophila melanogaster.

A distância entre genes localizados no mesmo cromossomo é determinada pela porcentagem de crossing over entre eles e é diretamente proporcional a ela. 1% de crossing-over (1 morganide ou 1 centimorganide) é considerado como unidade de distância. Quanto mais distantes os genes estiverem uns dos outros no cromossomo, mais frequentemente ocorrerá o crossing over entre eles. A distância máxima entre genes localizados no mesmo cromossomo pode ser de 49 centimorganides.

Sinais vinculados

Traços ligados são traços que são controlados por genes localizados no mesmo cromossomo. Naturalmente, eles são transmitidos juntos em casos de acoplamento total.

lei de Morgan

Genes ligados localizados no mesmo cromossomo são herdados juntos e não apresentam distribuição independente

Atravessando

No entanto, cromossomos homólogos podem cruzar (cross over ou cross over) e trocar regiões homólogas. Nesse caso, os genes de um cromossomo passam para outro, homólogo a ele. Quanto mais próximos um do outro os genes estão localizados no cromossomo, mais forte é a ligação entre eles e menos frequentemente eles divergem durante o cruzamento e, inversamente, quanto mais distantes os genes estão, mais fraca é a ligação entre eles e mais frequentemente sua violação é possível.

O número de diferentes tipos de gametas dependerá da frequência de crossing over ou da distância entre os genes analisados. A distância entre genes é calculada em morganides: uma unidade de distância entre genes localizados no mesmo cromossomo corresponde a 1% de crossing over. Tal relação entre as distâncias e a frequência de cruzamento pode ser rastreada apenas até 50 morganids.

27. Teoria cromossômica da hereditariedade.

A teoria cromossômica da hereditariedade é uma teoria segundo a qual os cromossomos contidos no núcleo da célula são portadores de genes e representam a base material da hereditariedade, ou seja, a continuidade das propriedades dos organismos em um número de gerações é determinada pela continuidade de seus cromossomos. A teoria cromossômica da hereditariedade surgiu no início do século 20. baseado na teoria celular e foi usado para estudar as propriedades hereditárias dos organismos de análise hibridológica.

O fundador da teoria cromossômica Thomas Gent Morgan, geneticista americano, ganhador do Nobel. Morgan e seus alunos descobriram que:

- cada gene tem um locus (lugar) específico no cromossomo;

- os genes no cromossomo estão localizados em uma determinada sequência;

- os genes localizados mais próximos de um cromossomo estão ligados, portanto, são herdados principalmente juntos;

- grupos de genes localizados no mesmo cromossomo formam grupos de ligação;

– o número de grupos de ligação é igual ao conjunto haplóide de cromossomos em indivíduos homogaméticos e n + 1 em indivíduos heterogaméticos;

- entre cromossomos homólogos, pode ocorrer troca de sítios (crossing over); como resultado do crossing over, surgem gametas, cujos cromossomos contêm novas combinações de genes;

– a frequência (em %) de crossing over entre genes não alélicos é proporcional à distância entre eles;

- o conjunto de cromossomos em células de um determinado tipo (cariótipo) é uma característica da espécie;

- a frequência de crossing over entre cromossomos homólogos depende da distância entre genes localizados no mesmo cromossomo. Quanto maior essa distância, maior a frequência de cruzamento. Uma unidade de distância entre os genes é considerada como 1 morganid (1% de crossing over) ou a porcentagem de ocorrência de indivíduos crossover. Com um valor desse valor de 10 morganids, pode-se argumentar que a frequência de cruzamento cromossômico nos pontos de localização desses genes é de 10% e que novas combinações genéticas serão reveladas em 10% da prole.

Para determinar a natureza da localização dos genes nos cromossomos e determinar a frequência de cruzamento entre eles, são construídos mapas genéticos. O mapa reflete a ordem dos genes no cromossomo e a distância entre os genes no mesmo cromossomo. Essas conclusões de Morgan e seus colaboradores são chamadas de teoria cromossômica da hereditariedade. As consequências mais importantes dessa teoria são as idéias modernas sobre o gene como uma unidade funcional da hereditariedade, sua divisibilidade e capacidade de interagir com outros genes.

A formação da teoria cromossômica foi facilitada pelos dados obtidos no estudo da genética do sexo, quando se estabeleceram diferenças no conjunto de cromossomos em organismos de sexos diferentes.

Em 1906, W. Batson e R. Pennet, cruzando plantas de ervilha-de-cheiro e analisando a herança da forma do pólen e da cor da flor, constataram que esses traços não dão distribuição independente na prole, os híbridos sempre repetiam os traços das formas parentais. Ficou claro que nem todas as características são caracterizadas por distribuição independente na prole e combinação livre.

Cada organismo tem um grande número de características, e o número de cromossomos é pequeno. Consequentemente, cada cromossomo carrega não um gene, mas todo um grupo de genes responsáveis ​​pelo desenvolvimento de diferentes características. Ele estudou a herança de traços cujos genes estão localizados no mesmo cromossomo. T. Morgan. Se Mendel conduziu seus experimentos com ervilhas, então para Morgan o objeto principal era a mosca da fruta Drosophila.

Drosophila a cada duas semanas a uma temperatura de 25 ° C dá numerosos descendentes. O macho e a fêmea são bem distinguíveis externamente - o macho tem um abdômen menor e mais escuro. Eles têm apenas 8 cromossomos no conjunto diplóide, eles se multiplicam com bastante facilidade em tubos de ensaio em um meio nutritivo barato.

Ao cruzar uma mosca de Drosophila de corpo cinza e asas normais com uma mosca de corpo escuro e asas rudimentares, Morgan obteve na primeira geração híbridos de corpo cinza e asas normais (o gene que determina a cor cinza do abdômen domina a cor escura, e o gene que determina o desenvolvimento das asas normais, - sobre o gene das asas subdesenvolvidas). Ao realizar uma análise do cruzamento de uma fêmea F 1 com um macho que apresentava características recessivas, esperava-se teoricamente obter descendentes com combinações dessas características na proporção de 1:1:1:1. No entanto, na prole, predominaram claramente os indivíduos com sinais de formas parentais (41,5% - cinza de asas longas e 41,5% - preto com asas rudimentares), e apenas uma parte insignificante das moscas apresentou uma combinação de outros sinais além do da prole. pais (8,5% - preto de asas longas e 8,5% - cinza com asas rudimentares). Tais resultados só poderiam ser obtidos se os genes responsáveis ​​pela cor do corpo e pelo formato das asas estivessem no mesmo cromossomo.

1 - gametas não cruzados; 2 - gametas cruzados.

Se os genes para cor do corpo e forma da asa estiverem localizados no mesmo cromossomo, então, com esse cruzamento, dois grupos de indivíduos deveriam ter sido obtidos, repetindo os sinais das formas parentais, pois o organismo materno deveria formar apenas dois tipos de gametas - AB e ab, e o paterno - um tipo - ab . Portanto, dois grupos de indivíduos com o genótipo AABB e aabb devem ser formados na prole. No entanto, indivíduos aparecem na prole (ainda que em pequeno número) com características recombinadas, ou seja, aqueles com o genótipo Aabb e aaBb. Para explicar isso, é necessário lembrar o mecanismo de formação de células germinativas - meiose. Na prófase da primeira divisão meiótica, os cromossomos homólogos se conjugam, e nesse momento pode ocorrer uma troca de sítios entre eles. Como resultado do crossing over, em algumas células, seções cromossômicas são trocadas entre os genes A e B, aparecem os gametas Ab e aB e, como resultado, quatro grupos de fenótipos são formados na prole, como na combinação livre de genes. Mas, como o crossing over ocorre quando uma pequena parte dos gametas é formada, a proporção numérica dos fenótipos não corresponde à proporção de 1:1:1:1.

grupo de embreagem- genes localizados no mesmo cromossomo e herdados juntos. O número de grupos de ligação corresponde ao conjunto haplóide de cromossomos.

Herança vinculada- herança de características cujos genes estão localizados no mesmo cromossomo. A força da ligação entre os genes depende da distância entre eles: quanto mais distantes os genes estão localizados um do outro, maior a frequência de cruzamento e vice-versa. Aderência total- um tipo de herança ligada, em que os genes das características analisadas estão localizados tão próximos uns dos outros que o cruzamento entre eles se torna impossível. Embreagem incompleta- um tipo de herança ligada, em que os genes das características analisadas estão localizados a uma certa distância uns dos outros, o que possibilita o crossing over entre eles.

Herança Independente- herança de características cujos genes estão localizados em diferentes pares de cromossomos homólogos.

Gametas não cruzados- gametas, durante a formação dos quais não ocorreu crossing over.

Não recombinantes- indivíduos híbridos que possuem a mesma combinação de características que os pais.

Recombinantes- indivíduos híbridos com uma combinação de caracteres diferente de seus pais.

A distância entre os genes é medida em morganides— unidades arbitrárias correspondentes à percentagem de gametas cruzados ou à percentagem de recombinantes. Por exemplo, a distância entre os genes para cor do corpo cinza e asas longas (também cor do corpo preto e asas rudimentares) em Drosophila é de 17%, ou 17 morganides.

Nos diheterozigotos, os genes dominantes podem estar localizados no mesmo cromossomo ( fase cis), ou em diferentes ( fase trans).

1 - Mecanismo da fase cis (gametas não-crossover); 2 - mecanismo transfásico (gametas não-crossover).

O resultado da pesquisa de T. Morgan foi a criação de teoria cromossômica da hereditariedade:

1. os genes estão localizados nos cromossomos; cromossomos diferentes contêm um número desigual de genes; o conjunto de genes para cada um dos cromossomos não homólogos é único;
2. cada gene tem uma localização específica (locus) no cromossomo; genes alélicos estão localizados em loci idênticos de cromossomos homólogos;
3. os genes estão localizados nos cromossomos em uma certa sequência linear;
4. genes localizados no mesmo cromossomo são herdados juntos, formando um grupo de ligação; o número de grupos de ligação é igual ao conjunto haplóide de cromossomos e é constante para cada tipo de organismo;
5. a ligação gênica pode ser quebrada durante o processo de crossing over, o que leva à formação de cromossomos recombinantes; a frequência do crossing over depende da distância entre os genes: quanto maior a distância, maior o valor do crossing over;
6. Cada espécie tem seu próprio conjunto de cromossomos, o cariótipo.

Vamos para palestras №17 Conceitos básicos de genética. Leis de Mendel»

Herança vinculada. A distribuição independente de genes (segunda lei de Mendel) baseia-se no fato de que genes pertencentes a diferentes alelos estão localizados em diferentes pares de cromossomos homólogos. A pergunta surge naturalmente: como ocorrerá a distribuição de genes diferentes (não alélicos) em várias gerações se eles estiverem no mesmo par de cromossomos? Tal fenômeno deve ocorrer, porque o número de genes é muitas vezes maior que o número de cromossomos. Obviamente, a lei da distribuição independente (segunda lei de Mendel) não se aplica a genes localizados no mesmo cromossomo. É limitado apenas aos casos em que os genes de alelos diferentes estão em cromossomos diferentes.

padrão de herança ao encontrar genes em um cromossomo, foi cuidadosamente estudado por T. Morgan e sua escola. O principal objeto de pesquisa foi uma pequena mosca da fruta Drosophila

Este inseto é extremamente conveniente para o trabalho genético. A mosca é facilmente criada em laboratório, a cada 10 a 15 dias a uma temperatura ideal de 25 a 26 ° C dá uma nova geração, possui características hereditárias numerosas e variadas e possui um pequeno número de cromossomos (8 no conjunto diplóide) .

Experimentos mostraram que genes localizados no mesmo cromossomo são vinculado, ou seja, são herdados principalmente juntos, não apresentando distribuição independente. Vamos considerar um exemplo específico. Se você cruzar uma Drosophila com corpo cinza e asas normais com uma mosca com cor de corpo escuro e asas rudimentares, então na primeira geração todas as moscas serão cinzas, com asas normais. Este é um heterozigoto para dois pares de alelos (corpo cinza - corpo escuro e asas normais - asas rudimentares). Vamos fazer um cruzamento. Cruzamos as fêmeas dessas moscas diheterozigotas (corpo cinza e asas normais) com machos com características recessivas - corpo escuro e asas rudimentares. Com base no segundo, seria de esperar quatro moscas na prole: 25% cinza, com asas normais; 25% cinza, com asas rudimentares; 25% escuro, com asas normais; 25% escuro, com asas rudimentares.

De fato, no experimento, moscas com a combinação inicial de características (corpo cinza - asas normais, corpo escuro - asas rudimentares) acabaram sendo significativamente mais (neste experimento, 41,5% cada) do que moscas com características recombinadas (corpo cinza - asas rudimentares e corpo escuro - asas normais).

Haverá apenas 8,5% de cada tipo. Este exemplo mostra que os genes que causaram os sinais de um corpo cinza - asas normais e um corpo escuro - asas rudimentares são herdados principalmente juntos, ou seja, estão ligados entre si. Essa ligação é uma consequência da localização de genes no mesmo cromossomo. Portanto, durante a meiose, esses genes não divergem, mas são herdados juntos. O fenômeno de ligação de genes localizados no mesmo cromossomo é conhecido como lei de Morgan.

Por que um pequeno número de indivíduos com recombinação de traços parentais aparece entre os híbridos da segunda geração? Por que a ligação genética não é absoluta? Estudos mostraram que essa recombinação de genes se deve ao fato de que no processo de meiose, durante a conjugação de cromossomos homólogos, eles às vezes trocam suas seções, ou seja, há um cruzamento entre eles.

É claro que, neste caso, os genes que estavam originalmente localizados em um dos dois cromossomos homólogos acabarão em cromossomos homólogos diferentes. Haverá uma recombinação entre eles. A frequência de cruzamento para diferentes genes é diferente. Depende da distância entre eles. Quanto mais próximos os genes estão localizados no cromossomo, menos frequentemente eles são separados quando se cruzam. Isso ocorre porque os cromossomos trocam regiões diferentes, e genes próximos são mais propensos a terminar juntos. Com base nessa regularidade, foi possível construir mapas genéticos de cromossomos para organismos bem estudados, nos quais é plotada a distância relativa entre os genes.

O significado biológico do cruzamento de cromossomos é muito alto. Graças a ele, novas combinações hereditárias de genes são criadas, a variabilidade hereditária aumenta, o que fornece material para.

Genética do sexo. É bem conhecido que em organismos dióicos (incluindo humanos), a proporção sexual é geralmente 1:1. Que fatores determinam o sexo de um organismo em desenvolvimento? Esta questão há muito tempo interessa à humanidade devido ao seu grande significado teórico e prático. O conjunto de cromossomos de machos e fêmeas na maioria dos organismos dióicos não é o mesmo. Vamos nos familiarizar com essas diferenças no exemplo de um conjunto de cromossomos em Drosophila.

Em três pares de cromossomos, machos e fêmeas não diferem um do outro. Mas em relação a um par, há diferenças significativas. A fêmea tem dois cromossomos idênticos (emparelhados) em forma de bastonete; o macho tem apenas um desses cromossomos, cujo par é um cromossomo especial de dois braços. Aqueles cromossomos em relação aos quais não há diferenças entre machos e fêmeas são chamados de autossomos. Os cromossomos pelos quais machos e fêmeas diferem uns dos outros são chamados de cromossomos sexuais. Assim, o conjunto de cromossomos de Drosophila consiste em seis autossomos e dois cromossomos sexuais. O cromossomo sexual em forma de bastonete, que está presente na mulher em número duplo e no homem em um único, é chamado de cromossomo X; o segundo, sexo (cromossomo masculino de dois braços, ausente na fêmea) - cromossomo Y.

Como as diferenças sexuais consideradas nos conjuntos de cromossomos de machos e fêmeas são mantidas no processo? Para responder a essa pergunta, é necessário elucidar o comportamento dos cromossomos durante a meiose e durante a fertilização. A essência deste processo é mostrada na figura.

Durante a maturação das células germinativas em uma fêmea, cada óvulo recebe um conjunto de quatro cromossomos como resultado da meiose: três autossomos e um cromossomo X. Nos machos, espermatozóides de duas variedades são formados em quantidades iguais. Alguns carregam três autossomos e um cromossomo X, enquanto outros carregam três autossomos e um cromossomo Y. Durante a fertilização, duas combinações são possíveis. Um óvulo tem a mesma probabilidade de ser fertilizado por espermatozoides com um cromossomo X ou Y. No primeiro caso, uma fêmea se desenvolverá a partir de um óvulo fertilizado e, no segundo, um macho. O sexo do organismo é determinado no momento da fertilização e depende do conjunto de cromossomos do zigoto.

Em humanos, o mecanismo cromossômico para determinar o sexo é o mesmo que em Drosophila. O número diplóide de cromossomos humanos é 46. Este número inclui 22 pares de autossomos e 2 cromossomos sexuais. As mulheres têm dois cromossomos X, enquanto os homens têm um cromossomo X e um Y.

Assim, nos homens, formam-se espermatozóides de duas variedades - com cromossomos X e Y.

Alguns organismos dióicos (por exemplo, alguns insetos) não possuem um cromossomo Y. Nesses casos, o homem tem um cromossomo a menos: em vez de X e Y, ele tem um cromossomo X. Então, durante a formação dos gametas masculinos no processo de meiose, o cromossomo X não tem um parceiro para conjugação e entra em uma das células. Como resultado, metade de todos os espermatozoides tem um cromossomo X, enquanto a outra metade não tem. Quando um óvulo é fertilizado por um espermatozóide com um cromossomo X, um complexo com dois cromossomos X é obtido e uma fêmea se desenvolve a partir desse óvulo. Se um óvulo for fertilizado por um espermatozóide sem cromossomo X, então se desenvolverá um organismo com um cromossomo X (obtido através do óvulo da fêmea), que será um macho.

Em todos os exemplos discutidos acima, espermatozóides de duas categorias se desenvolvem: ou com cromossomos X e Y (Drosophila, humanos), ou metade dos espermatozóides carrega o cromossomo X, e o outro é completamente desprovido dele. Os óvulos são todos iguais em termos de cromossomos sexuais. Em todos esses casos, temos heterogamia masculina (vários gametas). O sexo feminino é homogamético (equigamético). Junto a isso, outro tipo de determinação do sexo é encontrado na natureza, caracterizado pela heterogamia feminina. Aqui temos as relações inversas às que acabamos de considerar. Diferentes cromossomos sexuais ou apenas um cromossomo X são característicos do sexo feminino. O sexo masculino tem um par de cromossomos X idênticos. Obviamente, nesses casos, a heterogamia feminina ocorrerá. Após a meiose, os óvulos de duas variedades são formados, enquanto em relação ao complexo cromossômico, todos os espermatozóides são iguais (todos carregam um cromossomo X). Portanto, o sexo do embrião será determinado por qual óvulo - com o cromossomo X ou Y - será fertilizado.