Genele situate pe aceeași pereche de cromozomi sunt numite „legate”. Genele legate nu respectă a doua lege a lui Mendel; nu dau recombinare liberă între ele. La nurcă, genele mutante pentru pastelurile cu ochi negri și căprui sunt legate; la fel sunt, desigur, alelomorfii lor normali. Genele legate de sex sunt legate de genele care determină sexul de pe cromozom; Desigur, ele sunt, de asemenea, legate între ele.

La oameni, genele mutante pentru daltonism și hemofilie sunt legate de sex (vezi capitolul 15) și, prin urmare, sunt legate între ele. Se întâmplă că ambele gene mutante pot fi în aceeași familie. Astfel de familii sunt de două tipuri diferite.

Tipul IÎn aceste familii, două gene mutante au fost combinate ca urmare a căsătoriei între persoane purtătoare de una sau alta genă. Genele rezidă astfel pe diferiți cromozomi; în limbajul geneticii, ele sunt legate în procesul de „repulsie” (Fig. 62, eu, primul rand).

Tipul II.În aceste familii, mutația care are ca rezultat una dintre aceste anomalii, cum ar fi hemofilia, apare pe un cromozom care poartă deja o altă genă mutantă. Ambele gene mutante sunt pe același cromozom X; ele sunt legate în procesul de „atracție” (vezi Fig. 62, II, primul rand).

Majoritatea femeilor din ambele tipuri de familii vor fi fenotipic normale, dar multe vor fi heterozigote pentru una sau ambele gene mutante (vezi Fig. 62, al doilea rând), iar aceste femei pot avea fii afectați. Deoarece fiul moștenește un singur cromozom X de la mamă, fiii afectați sunt heterozigoți eu tipul suferă fie de hemofilie, fie de daltonism, dar nu au ambele boli în același timp (vezi Fig. 62, al treilea rând), în timp ce fiii bolnavi de heterozigoți II tip au ambele boli în același timp. Cu toate acestea, pot exista și excepții. Ele sunt prezentate în al patrulea rând din Fig. 62.

Rareori, o femeie care poartă o genă pentru daltonism pe un cromozom X și o genă pentru hemofilie pe celălalt (tip eu), poate da naștere unui fiu care suferă de ambele boli; sau o femeie care poartă genele pentru ambele boli pe același cromozom X (tip II) poate da naștere unui fiu care suferă doar de una dintre aceste boli.

Este ușor de observat că aceste excepții sunt similare cu cele de la puii de nurcă palomino, care au combinat într-un singur cromozom două gene pe care părinții lor le aveau pe diferiți cromozomi parteneri. În toate aceste cazuri, gena mutantă pare să se deplaseze de la un cromozom la partenerul său. Acest proces se numește crossing over; permite un număr limitat de recombinări între gene care nu respectă legea a doua a lui Mendel.

Fenomenul crossing over a dat naștere unui număr mare de experimente și ipoteze în ultimii zece ani, dar până acum nu a rămas pe deplin înțeles. Cu toate acestea, consecințele încrucișării sunt bine cunoscute și în orice caz pot fi prezise în aceeași măsură ca și consecințele legilor lui Mendel.

Pe fig. 63 arată rezultatele încrucișării pentru doi cromozomi, sau mai degrabă, pentru genele localizate în ei.

În perechea originală de cromozomi ( A) unul dintre parteneri este umbrit pentru a-l distinge de celălalt, bși în sunt două variante ale numeroaselor tipuri de crossover care pot fi văzute în pereche a. În ambele cazuri, a existat un schimb de bucăți între cromozomii partener. Când b schimbul s-a dovedit a fi piese de capăt, iar aceasta a necesitat doar un punct ( X) schimb valutar; în cazul c a existat un schimb de piese din mijloc, iar acest lucru a necesitat două puncte ( Xși y).

Cea mai importantă caracteristică a încrucișării este corespondența exactă între punctele de schimb ale cromozomilor partener. Dacă nu ar exista o potrivire atât de exactă, atunci cromozomii partener ar înceta în curând să mai fie egali în lungime; mai mult, numărul de gene din ele nu ar mai fi același, iar cromozomii cu un număr foarte mare sau mic de gene ar putea intra în ciclu, iar acest lucru ar duce la apariția deformărilor și a morții.

Dacă, de exemplu (Fig. 64), punctul de schimb într-unul dintre cromozomi se încadrează între gena a 4-a și a 5-a, iar în celălalt între gena a 6-a și a 7-a, atunci ca urmare a schimbului de piese terminale, un cromozom se va obtine cu pierderea genelor a 5-a si a 6-a, iar cromozomul partener va avea aceste gene in cantitate dubla.

Cel mai obișnuit punct de vedere este că încrucișarea are loc la începutul meiozei, atunci când cromozomii parteneri nu numai că se ating strâns și exact, ci și se înfășoară unul în jurul celuilalt; din cauza stresului de răsucire, cromozomii se pot rupe în puncte identice și se pot reconecta cu bucăți între parteneri. Se fac și alte ipoteze, dar până acum nu există un punct de vedere unic asupra acestei probleme.

Schimbul de bucăți între cromozomii parteneri explică cu ușurință încrucișarea în manifestarea sa genetică, indiferent de mecanismul care stă la baza acesteia.

Pe fig. 65 arată cum se poate explica nașterea unui fiu cu daltonism și hemofilie la o femeie care poartă genele acestor anomalii pe cromozomi opuși ( eu), dacă fiul are o singură anomalie la o femeie care are ambele gene pe același cromozom ( II).

Dacă localizarea punctelor de schimb este determinată întâmplător, ar trebui să ne așteptăm ca încrucișarea între gene care sunt semnificativ îndepărtate una de cealaltă în cromozom să aibă loc mai des decât între gene strâns distanțate; asta chiar se intampla. Când două gene sunt foarte aproape una de cealaltă, există puține șanse ca punctul de schimb să se încadreze între ele, iar încrucișarea este rară. Cu cât distanța dintre două gene este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca punctul de schimb să fie situat între ele și cu atât mai mare este apariția încrucișării. Două gene se pot combina la fel de liber ca și cum s-ar afla în perechi diferite de cromozomi, în cazurile în care distanța dintre ele este mai mare decât o anumită valoare.

Din punct de vedere istoric și logic, această poziție pune căruța înaintea calului. Ca urmare a descoperirii legăturii genetice a devenit posibilă legarea genelor de perechi de cromozomi, în timp ce descoperirea crossing over a făcut posibilă măsurarea distanței dintre gene în unități ale frecvenței de apariție a crossing over. Este mai ușor și mai scurt să spunem că două gene se încrucișează la 10 unități, decât să spunem că un heterozigot dintre aceste două gene produce 10% din gameți încrucișați.

Atunci când o pereche de cromozomi poartă mai multe sau mai multe gene cunoscute, experimentele de încrucișare pot fi folosite pentru a genera o „hartă” cromozomială care arată locația genelor și distanțele relative una față de cealaltă.

Drosophila melanogaster are gene de ochi roșii ( Sf, recesive), setae proeminente ( Sb, dominantă) și aripi curbate ( Cu, recesive) sunt localizate pe al treilea cromozom, unul dintre cei doi autozomi lungi. Distanța de încrucișare între Sfși Sb este de 14%, iar între Cuși Sb este egal cu 8%. Aceste date în sine nu sunt suficiente pentru a imagina locația celor trei gene, deoarece ele pot fi în două poziții diferite (Fig. 66, euși II). Cu toate acestea, atunci când se știe că distanța de trecere dintre Sfși Cu este egal cu 6 și între Cuși Sb egal cu 8, apoi ordinea genelor Sf, Cuși Sb setați exact (vezi fig. 66, III). Poziția altor gene poate fi reprezentată pe hartă în același mod. În prezent, harta acestui cromozom oferă localizarea a peste 150 de gene. Faptul că genele pot fi întotdeauna mapate în acest mod este o dovadă a aranjamentului lor liniar de-a lungul cromozomului. Dacă aranjamentul ar fi diferit, de exemplu, unele gene ieșeau din cromozom în ramuri laterale, atunci distanța dintre trei gene nu ar putea fi întotdeauna exprimată în așa fel încât o distanță să fie suma celorlalte două (Fig. 67). În realitate, de obicei se dovedește a fi ceva mai mică decât această sumă; dar acest detaliu minor poate fi explicat și nu trebuie să ne oprim aici.

Orez. 66. Cum sunt mapate genele. Distanța dintre St și Sb este egală cu 14% din traversare; distanța dintre St și Cu este de 8% din traversare; distanța dintre St și Cu este de 6% din traversare. Prin urmare, ordinea genelor va fi așa cum se arată în linia III

Pentru un crescător de animale, semnificația încrucișării constă în posibilitatea recombinărilor, adică conexiunea sau separarea genelor legate.

Dacă acest lucru poate fi realizat ușor și economic depinde de distanța dintre genele de care este interesat crescătorul. Când genele sunt suficient de îndepărtate, legătura nu este un obstacol în calea recombinării. Când genele legate sunt suficient de apropiate pentru a putea detecta legătura, ameliorătorul trebuie mai întâi să stabilească dacă are suficientă capacitate pentru a realiza planul de reproducere intenționat.

Persoana de specialitate în domeniu care dorește să încrucișeze rasa 1 de șoarece cu ochi roz și rasa de chinchilla pentru a produce o rasă de șoarece de culoarea chinchilla cu ochi roz poate realiza acest lucru fără mari dificultăți sau cheltuieli; deoarece distanța de încrucișare dintre genele pentru ochii roz și blana de chinchilla este de aproximativ 15%, prin urmare, heterozigoții care poartă aceste gene formează aproximativ 15% din gameții care poartă aceste gene în timpul repulsiei. Pe de altă parte, pasionatul care crește șoareci și dorește să obțină o rasă de șoareci cu o culoare diluată a blanii și urechi normale dintr-o rasă cu o culoare deschisă și urechi scurte ar trebui să consulte mai întâi un manual de genetică a șoarecilor pentru a vedea dacă va să poată face acest lucru, deoarece genele stratului lejer și ale urechii scurte sunt foarte strâns legate și dacă un șoarece poartă ambele gene în legătură pe un cromozom și ambele alelomorfe normale pe celălalt, atunci doar 1 gamet din aproximativ 1000 va transporta lumina. gena stratului fără gena urechii scurte.

1 (Gena ochiului roz este diferită de gena albinos pentru blana albă și ochii roz și este de fapt un alelomorf al genei chinchilla.)

1. O persoană are două tipuri de orbire și fiecare este determinată de gena sa autozomală recesivă, care nu sunt legate. Care este probabilitatea de a avea un copil orb dacă tatăl și mama suferă de același tip de orbire și ambii sunt diomozigoți? Care este probabilitatea de a avea un copil orb dacă ambii părinți sunt dihomozigoți și suferă de diferite tipuri de orbire ereditară?

Explicaţie:

Prima cruce:

R: AAvv x AAvv

G: Av x Av

F1: AABB este un copil orb.

Apare legea uniformității. Probabilitatea de a avea un copil orb este de 100%.

A doua cruce:

R: AAvv x aaBB

G: Av x aV

F1: AaBv este un copil sănătos.

Apare legea uniformității. Ambele tipuri de orbire sunt absente. Probabilitatea de a avea un copil orb este de 0%.

2. La oameni, daltonismul este cauzată de o genă recesivă legată de X. Talasemia este moștenită ca trăsătură autosomal dominantă și se observă sub două forme: la homozigoți - gravă, adesea fatală, la heterozigoți - într-o formă ușoară.

O femeie cu talasemie ușoară și vedere normală, căsătorită cu un bărbat daltonist care este sănătos pentru gena talasemiei, are un fiu daltonist cu talasemie ușoară. Care este probabilitatea de a avea această pereche de copii cu ambele anomalii? Determinați genotipurile și fenotipurile posibililor descendenți.

Explicaţie:

R: AaXDXd x aaXdY

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

F1: AaXdY - baiat daltonist cu talasemie usoara

AaXDXd - o fată cu vedere normală și talasemie ușoară

aaXdXd - fată daltonică fără talasemie

AaXdXd - fată daltonică cu talasemie ușoară

aaXDХd - o fată cu vedere normală, fără talasemie

AaXDY - băiat cu vedere normală și talasemie ușoară

aaXdY - baiat daltonist fara talasemie

aaXDY - băiat cu vedere normală și fără talasemie

Adică, opt variante ale genotipului sunt obținute cu o probabilitate egală de apariție. Probabilitatea de a avea un copil cu o formă ușoară de talasemie și daltonism este de 2/8 sau 25% (12,5% șanse de a avea un băiat și 12,5% de a avea o fată). Probabilitatea de a avea un copil daltonist cu o formă severă de talasemie este de 0%.

3. Un bărbat blond cu ochi albaștri și o femeie diheterozigotă cu ochi căprui și păr negru s-au căsătorit. Determinați genotipurile cuplului căsătorit, precum și posibilele genotipuri și fenotipuri ale copiilor. Stabiliți probabilitatea de a avea un copil cu un genotip dihomozigot.

Explicaţie: A - ochi căprui

un ochi albaștri

B - părul închis la culoare

c - păr blond

R: aavv x AaVv

G: av x AB, av, av, aB

F1: AaBv - ochi căprui, păr negru

aavv - ochi albaștri, păr blond

Aaww - ochi căprui, păr blond

aaBv - ochi albaștri, păr întunecat

Probabilitatea de a avea un copil cu fiecare dintre genotipuri este de 25%. (și probabilitatea de a avea un copil cu un genotip dihomozigot (aavb) - 25%)

Semnele nu sunt legate de sex. Aici intervine legea moștenirii independente.

4. Atunci când un iepure cenușiu (a) shaggy a fost încrucișat cu un iepure negru shaggy, s-a observat despărțirea la descendenți: iepuri shaggy negri și iepuri shaggy gri. În cea de-a doua încrucișare a acelorași iepuri fenotipic s-au obținut descendenți: iepuri negri cu păr neted, cu păr neted, cenușiu, cenușiu cu păr neted. Ce lege a eredității se manifestă în aceste cruci?

Explicaţie:

A - culoare neagră

a - culoare gri

B - iepure blănos

c - iepure cu părul neted

Prima cruce:

R: aaBB x AaBB

F1: AaBB - iepuri negri pufosi

aaBB - iepuri cu blană gri

A doua cruce:

R: aaBv x AaBv

G: аВ, АВ x АВ, av, АВ, аВ

F1: 8 genotipuri și 4 fenotipuri

АаВВ, 2АаВв - iepuri cu blană gri

Aavv - iepuri negri cu păr neted

ааВВ, ааВв - iepuri cu blană gri

aavv - iepuri cenușii cu părul neted

În acest caz, se aplică legea moștenirii independente, deoarece semnele prezentate se moștenesc independent.

5. Pentru o femelă cu crestă (A) verde (B) s-a efectuat o încrucișare de analiză, s-au obținut patru clase fenotipice la descendenți. Progeniturile crestate rezultate au fost încrucișate între ei. Este posibil să obțineți descendenți fără o creastă în această traversare? Dacă da, ce gen va fi, ce fenotip? La canari, prezența unei creste depinde de o genă autozomală, culoarea penajului (verde sau maro) depinde de o genă legată de cromozomul X. Sexul heterogametic la păsări este feminin.

Explicaţie:

Prima cruce:

R: AaHVU x aaHvHv

G: AHV, AHV, AU, AU X AHV

F1: АаХВХв - mascul verde crestat

ааХВХв - mascul verde fără creastă

AaHvU - femela maro cu creastă

Încrucișăm un mascul și o femelă cu o creastă:

R: AaHVHv x AaHvU

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

F2: obținem 16 genotipuri, dintre care se pot distinge doar 4 fenotipuri.

Fenotipuri ale indivizilor fără creastă:

Femele: ааХВУ - femela verde fără creastă

ааХвУ - femela brună fără creastă

Masculi: ааХВХв - mascul verde fără creastă

ааХвХв - mascul brun fără creastă.

6. La încrucișarea femelelor Drosophila cu aripi normali și ochi normali și masculii cu aripi reduse și ochi mici, toți descendenții au avut aripi normali și ochi normali. Femelele obținute în prima generație au fost încrucișate cu părintele original. Forma aripilor la Drosophila este determinată de o genă autozomală, gena pentru dimensiunea ochiului este situată pe cromozomul X. Realizați scheme de încrucișare, determinați genotipurile și fenotipurile indivizilor parentali și descendenților în încrucișări. Care sunt legile încrucișării?

Explicaţie:

A - aripi normale

a - aripi reduse

XB - ochi normali

Prima cruce:

R: AAHVHV x vvHvU

G: AHV x AHV, AU

AaHVHv - aripi normale, ochi normali

AaHVU - aripi normale, ochi normali

A doua cruce:

R: AaHVHv x aaHvN

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

АаХВХв, АаХВУ - aripi normale, ochi normali

ааХвХв, ааХвУ - aripi reduse, ochi mici

AaHvHv, AaHvU - aripi normale, ochi mici

ааХВХв, ааХВУ - aripi reduse, ochi normali

Aici se aplică legea moștenirii legate de sex (gena formei ochiului este moștenită cu cromozomul X), iar gena aripii este moștenită independent.

7. La încrucișarea unei muscă Drosophila cu corp gri (A) și aripi normale (B) cu o muscă cu corp negru și aripi răsucite s-au obținut 58 de muște cu corp gri și aripi normale, 52 cu corp negru și răsucite. aripi, 15 - cu corp gri și aripi învolburate, 14 - cu corp negru și aripi normale. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile indivizilor părinte, descendenți. Explicați formarea a patru clase fenotipice. Ce lege se aplica in acest caz?

Explicaţie: A - corp gri

un corp negru

B - aripi normale

c - aripi învolburate

Încrucișare: R: AaVv x aavv

G: AB, av, av, aB x av

F1: AaBv - corp gri, aripi normale - 58

aavv - corp negru, aripi învolburate - 52

Aavv - corp gri, aripi învolburate - 15

aaBv - corp negru, aripi normale - 14

Genele A și B și a și b sunt legate, deci formează grupuri de 58 și 52 de indivizi, iar în cazul celorlalte două grupuri, a avut loc încrucișarea și aceste gene au încetat să mai fie legate și, prin urmare, au format 14 și 15 indivizi.

8. Analizând încrucișarea unei plante de tomate diheterozigote înalte cu fructe rotunde, s-a obținut o împărțire a descendenților după fenotip: 38 de plante înalte cu fructe rotunde, 10 plante înalte cu fructe în formă de pară, 10 plante pitice cu fructe rotunde, 42 de plante pitice cu fructe în formă de pară. Faceți o schemă de încrucișare, determinați genotipurile și fenotipurile indivizilor inițiali, descendenți. Explicați formarea a patru clase fenotipice.

Explicaţie:

A este o plantă înaltă

a - plantă pitică

B - fructe rotunde

c - fructe în formă de pară

R: AaBv x aavb

G: AB, av, aB, Av x av

F1: AaBv - plante înalte cu fructe rotunde - 38

aavv - plante pitice cu fructe în formă de pară - 42

aaBv - plante pitice cu fructe rotunde - 10

Aavv - plante înalte cu fructe în formă de pară - 10

Aici putem distinge două grupuri de semne:

1. AaBv și aavb - în primul caz, A și B sunt moștenite legate, iar în al doilea - a și c.

2. aaBv și Aavb - a fost o trecere.

9. La oameni, parul neroscat este dominant fata de parul roscat. Tatăl și mama sunt roșcate heterozigote. Au opt copii. Câte dintre ele pot fi roșii? Există un răspuns cert la această întrebare?

Explicaţie: A - păr roșu

un par roscat

R: Aa x Aa

G: A, a x A, a

F1: AA: 2Aa: aa

Împărțirea după genotip - 1:2:1.

Împărțirea după fenotip - 3:1. Prin urmare, probabilitatea de a avea un copil nerosu este de 75%. Probabilitatea de a avea un copil roșcat este de 25%.

Nu există un răspuns fără echivoc la întrebare, deoarece este imposibil să presupunem genotipul copilului nenăscut, deoarece pot fi găsite celule sexuale cu genotipuri diferite.

10. Determinați genotipurile părinților dintr-o familie în care toți fiii sunt daltonieri și fiicele sunt sănătoase.

Explicaţie: XDXd - fată sănătoasă

XdY - băiatul este daltonist

Această situație va fi mai posibilă dacă mama este daltonică (deoarece sexul feminin este homogametic), iar tatăl este sănătos (sexul heterogametic).

Să scriem o schemă încrucișată.

P: XdXd x XDY

G: Xd x XD, Y

F1: XDXd - o fată sănătoasă, dar purtătoare a genei pentru daltonism.

XdY - băiat daltonist

11. La om, glaucomul este moștenit ca trăsătură autosomal recesivă (a), iar sindromul Marfan, însoțit de o anomalie în dezvoltarea țesutului conjunctiv, este moștenit ca trăsătură autosomal dominantă (B). Genele sunt localizate în diferite perechi de autozomi. Unul dintre soți suferă de glaucom și nu a avut strămoși cu sindromul Marfan, iar al doilea este diheterozigot după aceste caracteristici. Determinați genotipurile părinților, genotipurile și fenotipurile posibile ale copiilor, probabilitatea de a avea un copil sănătos. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Ce lege a eredității se manifestă în acest caz?

Explicaţie: glaucomul este o trăsătură recesivă și se manifestă doar la homozigoți, iar sindromul Marfan se manifestă atât la heterozigot, cât și la homozigot, dar este o trăsătură dominantă, respectiv, vom determina genotipurile părinților: un părinte suferă de glaucom - aa, dar nu suferă de sindromul Marfan - cc, iar al doilea părinte este heterozigot pentru ambele trăsături - AaBv.

R: aavv x AaVv

G: av x AB, av, av, aB

F1: AaBv - vedere normală + sindromul Marfan

aavv - glaucom

Aavv - vedere normală, fără sindrom Marfan - copil sănătos

aaBv - glaucom + sindromul Marfan

Desenând rețeaua Punnett, puteți vedea că probabilitatea de a avea fiecare copil este aceeași - 25%, ceea ce înseamnă că probabilitatea de a avea un copil sănătos va fi aceeași.

Genele acestor trăsături nu sunt legate, ceea ce înseamnă că se manifestă legea moștenirii independente.

12. Au fost încrucișate plante de tomate subdimensionate (pitici) cu fructe nervurate și plante de înălțime normală cu fructe netede. La urmași s-au obținut două grupe fenotipice de plante: fructe subdimensionate și netede și înălțime normală cu fructe netede. La încrucișarea plantelor de tomate subdimensionate cu fructe cu nervuri cu plante cu o înălțime normală a tulpinii și fructe cu nervuri, toți urmașii au avut o înălțime normală a tulpinii și fructe cu nervuri. Creați modele încrucișate. Determinați genotipurile părinților și urmașilor plantelor de tomate în două încrucișări. Ce lege a eredității se manifestă în acest caz?

Explicaţie: la prima încrucișare, un dihomozigot este încrucișat cu o plantă homozigotă pentru o trăsătură și cu o plantă heterozigotă pentru alta (pentru a înțelege acest lucru, trebuie să scrieți mai multe opțiuni, acest urmaș este obținut numai cu astfel de părinți). în a doua încrucișare, totul este mai simplu - se încrucișează doi dihomozigoți (doar al doilea părinte va avea o trăsătură dominantă).

a - persoane subdimensionate

A - înălțime normală

c - fructe cu coaste

B - fructe netede

P: aavb x aabb

F1: aaBb - indivizi subdimensionați cu fructe netede

AaBv - înălțime normală, fructe netede

P: aavv x AAiv

F1: Aavv - înălțime normală, fructe netede.

În ambele cazuri se manifestă legea moștenirii independente, întrucât aceste două trăsături se moștenesc independent.

13. Pe baza pedigree-ului prezentat în figură, determinați și explicați natura moștenirii trăsăturii evidențiate cu negru. Determinați genotipurile părinților, descendenților, indicați pe diagramă prin numerele 2, 3, 8 și explicați formarea lor.

Explicaţie:întrucât în ​​prima generație vedem uniformitate, iar în a doua generație - scindare 1: 1, concluzionăm că ambii părinți erau homozigoți, dar unul pentru o trăsătură recesivă, iar celălalt pentru una dominantă. Adică, în prima generație, toți copiii sunt heterozigoți. 2 - Aa, 3 - Aa, 8 - aa.

14. La încrucișarea unui pui pestriț (B) cu același cocoș s-au obținut opt ​​găini: patru pui pestriț, doi alb (a) și doi negru. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților și urmașilor, explicați natura moștenirii trăsăturilor și aspectul indivizilor cu colorație pestriță. Ce legi ale eredității se manifestă în acest caz?

Explicaţie: o astfel de divizare este posibilă numai dacă părinții sunt heterozigoți la culoare, adică culoarea pestriță are genotipul - Aa

AA - culoare neagră

aa - culoare albă

Aa - colorare pestriță

P: AaBB x AaBB

G: AB, aB

F1: AaBB - cu crestă (4 pui)

aaBB - crestă albă (două găini)

AABB - crestă neagră

După culoare, împărțirea după genotip și fenotip este aceeași: 1:2:1, întrucât există un fenomen de dominanță incompletă (apare o variantă intermediară atât între alb, cât și negru), semnele se moștenesc independent.

15. La om, gena auzului normal (B) domină gena surdității și este localizată în autozom; gena pentru daltonism (daltonism - d) este recesivă și legată de cromozomul X. Într-o familie în care mama suferea de surditate, dar avea vedere normală a culorilor, iar tatăl auz normal (homozigot), daltonism, s-a născut o fată daltonică cu auz normal. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, fiicelor, posibilele genotipuri ale copiilor și probabilitatea nașterii viitoare în această familie de copii daltonisti cu auz normal și copii surzi.

Explicaţie: Din condițiile problemei se poate observa că mama este heterozigotă pentru gena surdității și homozigotă pentru gena orbirii, iar tatăl are gena orbirii și este heterozigot pentru gena surdității. Apoi fiica va fi homozigotă pentru gena orbirii și heterozigotă pentru gena surdității.

P: (mama)XDXd x (tatăl)XdYBB

fiica - XdXdBb - daltonist, auz normal

Gamete - XDb, Xdb, XdB, YB

Copii: XDXdBb - vedere normală, auz normal

XDYBb - vedere normală, auz normal

XdXdBb - daltonism, auz normal

XdYBb - daltonism, auz normal

Împărțire: 1:1:1:1, adică probabilitatea ca un copil daltonist cu auz normal este de 50%, iar probabilitatea ca un copil dalton să se nască este de 0%.

16. Sotul si sotia au vedere normala, in ciuda faptului ca tatii ambilor soti sufera de daltonism (daltonism). Gena pentru daltonism este recesivă și legată de cromozomul X. Determinați genotipurile soțului și soției. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Care este probabilitatea de a avea un fiu cu vedere normală, o fiică cu vedere normală, un fiu daltonic, o fiică daltonică?

Explicaţie: Să zicem că mamele soțului și soției erau sănătoase.

De asemenea, vom nota eventualele genotipuri ale părinților soțului și soției.

P: XDXD x XdY XDXD x XdY

↓ ↓

XDXd x XDY

↓

Genotipuri posibile ale copiilor:

XDXD - fată sănătoasă

XDY - băiat sănătos

XDXd - fată sănătoasă

XdY - băiat daltonist

Probabilitatea de a avea un copil cu fiecare dintre genotipuri este de 25%. Probabilitatea de a avea o fată sănătoasă este de 50% (într-un caz, copilul este heterozigot, în celălalt, homozigot). Probabilitatea de a avea o fată daltonică este de 0%. Probabilitatea de a avea un băiat dalton este de 25%.

17. La semănat mazărea, culoarea galbenă a semințelor domină peste verde, forma convexă a fructului - peste fructele cu constricție. Când o plantă cu fructe galbene convexe a fost încrucișată cu o plantă cu semințe galbene și fructe cu constricție, s-au obținut 63 de plante cu semințe galbene și fructe convexe. 58 cu semințe galbene și fructe strânse, 18 cu semințe verzi și fructe convexe și 20 cu semințe verzi și fructe strânse. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile plantelor originale și ale descendenților. Explicați apariția diferitelor grupuri fenotipice.

Explicaţie:

A - culoare galbenă

o culoare verde

B - formă convexă

c - fructe cu constrictie

După ce ați citit cu atenție starea problemei, se poate înțelege că o plantă părinte este diheterozigotă, iar a doua este homozigotă pentru forma fructului și heterozigotă pentru culoarea semințelor.

Să scriem o schemă pentru rezolvarea problemei:

P: AaBv x Aavb

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

F1: Rezultă o împărțire 3:1 și următorii urmași din prima generație:

63 - A_Vv - seminte galbene, fructe convexe

58 - A_vv - seminte galbene, fructe cu constrictie

18 - aaBv - seminte verzi, forma convexa a fructului

20 - aavv - seminte verzi, fructe cu constrictie

Aici respectăm legea moștenirii independente, deoarece fiecare trăsătură este moștenită independent.

18. La snapdragons, culoarea roșie a florilor domină incomplet peste alb, iar frunzele înguste peste cele late. Genele sunt localizate pe diferiți cromozomi. Plantele cu flori roz și frunze de lățime intermediară sunt încrucișate cu plante cu flori albe și frunze înguste. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Ce urmași și în ce proporție se poate aștepta de la această încrucișare? Determinați tipul de încrucișare, genotipurile părinților și descendenților. Care este legea in acest caz.

Explicaţie: AA - culoare roșie

Aa - colorare roz

aa - culoare albă

BB - frunze înguste

Вв - frunze de lățime intermediară

cc - frunze late

Încrucișare:

R: AaVv x aaVV

G: AB, av, AV, aB x aB

F1: AaBB - flori roz, frunze înguste

aaBv - flori albe, frunze de lățime intermediară

AaBv - flori roz, frunze de lățime intermediară

aaBB - flori albe, frunze înguste

Probabilitatea ca florile să apară cu fiecare dintre genotipuri este de 25%.

Încrucișarea este dihibridă (deoarece analiza se bazează pe două trăsături).

În acest caz, se aplică legile dominanței incomplete și moștenirii independente a trăsăturilor.

Sarcini pentru soluție independentă

1. La câini, blana neagră domină peste maro, iar blana lungă peste cea scurtă (genele nu sunt legate). Descendenții au fost obținuți de la o femelă neagră cu păr lung în timpul analizei încrucișărilor: 3 cățeluși negri cu păr lung, 3 căței maro cu păr lung. Determinați genotipurile părinților și urmașilor corespunzătoare fenotipurilor acestora. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Explicați-vă rezultatele.

2. La oi, culoarea cenușie (A) a lânii domină peste negru, iar cornul (B) domină peste poled (fără coarne). Genele nu sunt legate. În starea homozigotă, gena de culoare gri provoacă moartea embrionilor. Ce descendenți viabili (după fenotip și genotip) și în ce proporție se poate aștepta de la încrucișarea unei oaie diheterozigote cu un mascul heterozigot cenușiu? Faceți o schemă pentru rezolvarea hadachi-ului. Explicați-vă rezultatele. Ce lege a eredității se manifestă în acest caz?

3. La porumb, gena recesivă „internoduri scurtate” (b) se află pe același cromozom cu gena recesivă „paniculă rudimentară” (v). La efectuarea unei încrucișări de analiză a unei plante diheterozigote cu internoduri normale și o paniculă normală, s-au obținut descendenți: 48% cu internoduri normali și o paniculă normală, 48% cu internoduri scurte și o paniculă rudimentară, 2% cu internoduri normali și o paniculă rudimentară. , 2% cu internoduri scurtate și paniculă normală. Determinați genotipurile părinților și urmașilor. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Explicați-vă rezultatele. Ce lege a eredității se manifestă în acest caz?

4. Când o plantă de porumb cu semințe netede colorate a fost încrucișată cu o plantă care produce semințe șifonate necolorate (gene legate), urmașii s-au dovedit a avea semințe netede colorate. La analiza încrucișării hibrizilor din F1 s-au obținut plante cu semințe netede colorate, semințe ridate necolorate, semințe ridate colorate și semințe netede necolorate. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, urmașii F1 și F2. Ce legi ale eredității se manifestă în aceste cruci? Explicați apariția a patru grupuri fenotipice de indivizi în F2?

5. La încrucișarea unei plante de porumb cu semințe colorate netede cu o plantă cu semințe ridate necolorate (gene legate), urmașii s-au dovedit a fi cu semințe netede colorate. Analizând în continuare încrucișarea hibridului din F1, s-au obținut plante cu semințe: 7115 cu semințe netede colorate, 7327 cu semințe ridate necolorate, 218 cu semințe șifonate colorate, 289 cu semințe netede și necolore. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, descendenților F1, F2. Ce lege a eredității se manifestă în F2? Explicați pe ce se bazează răspunsul dvs.

6. La om, cataracta (boala oculară) depinde de o genă autozomală dominantă, iar ihtioza (boala de piele) depinde de o genă recesivă legată de X. O femeie cu ochi sănătoși și piele normală, al cărei tată suferea de ihtioză, se căsătorește cu un bărbat cu cataractă și piele sănătoasă, al cărui tată nu avea aceste boli. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, genotipurile și fenotipurile posibile ale copiilor. Ce legi ale eredității se manifestă în acest caz?

7. La încrucișarea iepurilor albi cu păr zdruncinat și iepuri negri cu păr neted, s-au obținut urmași: 50% negru shaggy și 50% negru neted. Când s-au încrucișat o altă pereche de iepuri albi cu păr zdruncinat și iepuri negri cu păr neted, 50% din urmași s-au dovedit a fi negri și 50% alb. Faceți o diagramă a fiecărei cruci. Determinați genotipurile părinților și urmașilor. Explicați ce lege se manifestă în acest caz?

8. Când o plantă de pepene verde cu fructe în dungi lungi a fost încrucișată cu o plantă cu fructe rotunde verzi, la urmași s-au obținut plante cu fructe lungi verzi și rotunde. Când același pepene verde cu fructe în dungi lungi a fost încrucișat cu o plantă cu fructe în dungi rotunde, toți urmașii au avut fructe în dungi rotunde. Faceți o diagramă a fiecărei cruci. Determinați genotipurile părinților și urmașilor. Cum se numește această traversare și de ce se efectuează?

9. O femeie cu părul negru, cu ochi albaștri, diomozigotă, s-a căsătorit cu un bărbat cu părul negru, cu ochi albaștri, heterozigot pentru prima alela. Culoarea întunecată a părului și ochii căprui sunt trăsături dominante. Determinați genotipurile părinților și urmașilor, tipurile de gameți și genotipurile probabile ale copiilor.

10. O femeie cu părul negru, cu părul creț, heterozigotă pentru prima trăsătură, s-a căsătorit cu un bărbat cu părul neted, neted, heterozigot pentru prima alela. Părul închis și creț sunt trăsături dominante. Determinați genotipurile părinților, tipurile de gameți pe care îi produc, genotipurile și fenotipurile probabile ale descendenților.

11. O femeie cu părul negru, cu ochi căprui, heterozigotă pentru prima alela, s-a căsătorit cu un bărbat blond, cu ochi căprui, heterozigotă pentru a doua trăsătură. Părul închis și ochii căprui sunt trăsături dominante, părul blond și ochii albaștri sunt trăsături recesive. Determinați genotipurile părinților și gameții pe care aceștia îi produc, genotipurile și fenotipurile probabile ale urmașilor.

12. O Drosophila cenușie cu ochi roșii (A), heterozigotă pentru două alele, a fost încrucișată cu o Drosophila cu ochi roșii și negru (XB), heterozigotă pentru prima alele. Determinați genotipurile părinților, gameții pe care îi produc, raportul numeric al împărțirii descendenților după genotip și fenotip.

13. Un iepure păros negru heterozigot pentru două alele a fost încrucișat cu un iepure păros alb heterozigot pentru a doua alela. Blana neagră este trăsături dominante, blana albă netedă este trăsături recesive. Determinați genotipurile părinților și gameții pe care îi produc, raportul numeric al împărțirii descendenților după fenotip.

14. Mama are a 3-a grupă sanguină și factor Rh pozitiv, iar tatăl are grupa a 4-a sanguină și factorul Rh este negativ. Determinați genotipurile părinților, gameții pe care îi produc și posibilele genotipuri ale copiilor.

15. Dintr-o pisica neagra s-au nascut o carapa de testoasa si mai multi pisoi negri. Aceste trăsături sunt legate de sex, adică genele de culoare se găsesc numai pe cromozomii X sexuali. Gena pentru culoarea neagră și gena pentru culoarea roșie dau dominanță incompletă, atunci când aceste două gene sunt combinate, se obține o culoare tortie. Determinați genotipul și fenotipul tatălui, gameții pe care îi produc părinții, sexul pisoilor.

16. O femelă cenușie heterozigotă Drosophila a fost încrucișată cu un mascul cenușiu. Aceste trăsături sunt legate de sex, adică genele se găsesc numai pe cromozomii X sexuali. Culoarea gri a corpului domină peste galben. Determinați genotipurile părinților, gameți. pe care le produc și împărțirea numerică a descendenților după sex și culoarea corpului.

17. La tomate, genele care provoacă creșterea ridicată a plantelor (A) și forma rotundă a fructului (B) sunt legate și localizate pe același cromozom, iar genele care provoacă creștere scăzută și formă de pară se află în autozom. . Au încrucișat o plantă de tomate heterozigotă, care are o creștere mare și o formă rotundă de fruct, cu o plantă joasă, purtătoare de pere. Determinați genotipurile și fenotipurile urmașilor părinților, gameți formați în meioză dacă nu a existat încrucișarea cromozomilor.

18. La Drosophila, genele dominante pentru culoarea normală a aripii și a corpului gri sunt legate și localizate pe un cromozom, iar genele recesive pentru culoarea aripii rudimentare și a corpului negru sunt pe celălalt cromozom omolog. Am încrucișat două Drosophila diheterozigote cu aripi normale și culoarea corpului gri. Determinați genotipul părinților și gameților formați fără încrucișarea cromozomilor, precum și raportul numeric al împărțirii descendenților după genotip și fenotip.

19. Care sunt genotipurile părinților și copiilor dacă o mamă cu părul blond și un tată cu părul negru au avut cinci copii în căsătorie, toți cu părul negru? Care este legea eredității?

20. Care sunt genotipurile părinților și urmașilor, dacă toți descendenții sunt negri de la încrucișarea unei vaci cu o culoare roșie a hainei cu un taur negru? Determinați genele dominante și recesive și natura dominanței.

21. Ce fenotipuri și genotipuri sunt posibile la copii dacă mama are prima grupă sanguină și factor homozigot Rh pozitiv, iar tatăl are a patra grupă sanguină și factor Rh negativ (trăsătură recesivă)? Determinați probabilitatea de a avea copii cu fiecare dintre aceste caracteristici.

22. Un copil cu ochi albaștri s-a născut în familie, asemănător în această trăsătură cu tatăl său. Mama copilului are ochi căprui, bunica maternă are ochi albaștri, iar bunicul are ochi căprui. Bunicii paterni au ochi căprui. Determinați genotipurile părinților și bunicilor paterni. Care este probabilitatea de a avea un copil cu ochi căprui în această familie?

23. O femeie cu păr blond și nas drept s-a căsătorit cu un bărbat cu păr negru și nas roman, heterozigot pentru prima trăsătură și homozigot pentru a doua. Părul întunecat și un nas roman sunt trăsături dominante. Care sunt genotipurile și gameții părinților? Care sunt genotipurile și fenotipurile probabile ale copiilor?

24. Mai mulți pisoi s-au născut dintr-o pisică țestoasă, dintre care unul s-a dovedit a fi o pisică roșie. La pisici, genele de culoare a blanii sunt legate de sex și se găsesc doar pe cromozomul X. Culoarea hainei de coajă țestoasă este posibilă cu o combinație a genei pentru culoarea neagră și roșie. Determinați genotipurile părinților și fenotipul tatălui, precum și genotipurile urmașilor.

25. O femelă cenușie heterozigotă Drosophila a fost încrucișată cu un mascul cenușiu. Determinați gameții produși de părinți, precum și raportul numeric al divizării hibrizilor după fenotip (după sex și culoarea corpului) și genotip. Aceste trăsături sunt legate de sex și se găsesc doar pe cromozomii X. Culoarea gri a corpului este o trăsătură dominantă.

26. La porumb, genele dominante pentru culoarea maro și forma netedă a semințelor sunt legate și localizate pe un cromozom, iar genele recesive pentru culoarea albă și forma încrețită sunt pe celălalt cromozom omolog. Ce descendenți în funcție de genotip și fenotip ar trebui să fie așteptați atunci când o plantă diheterozigotă cu semințe albe netede este încrucișată cu o plantă cu semințe albe șifonate. Încrucișarea nu a avut loc în timpul meiozei. Determinați gameții produși de părinți.

27. La porumb, genele dominante pentru culoarea maro și forma netedă a semințelor sunt legate și localizate pe un cromozom, iar genele recesive pentru culoarea albă și forma încrețită sunt pe celălalt cromozom omolog. La ce descendență în funcție de genotip și fenotip ar trebui să se aștepte atunci când se încrucișează o plantă diheterozigotă cu semințe albe netede cu o plantă homozigotă cu semințe netede întunecate. În meioză, apare încrucișarea. Determinați gameții produși de părinți fără încrucișare și după încrucișare.

28. Când un iepure alb zdruncinat a fost încrucișat cu un iepure negru zdruncinat, la urmași a apărut un iepure alb neted. Determinați genotipurile părinților. În ce raport numeric ne putem aștepta la împărțirea descendenților în funcție de genotip și fenotip?

29. Un vânător a cumpărat un câine care are părul scurt. Este important pentru el să știe că este de rasă pură. Ce acțiuni îl vor ajuta pe vânător să determine că câinele său nu poartă gene recesive - părul lung? Realizați o schemă pentru rezolvarea problemei și determinați raportul dintre genotipurile descendenților obținute din încrucișarea unui câine de rasă pură cu unul heterozigot.

30. Un bărbat suferă de hemofilie. Părinții soției sale sunt sănătoși pe această bază. Gena hemofiliei (h) este localizată pe cromozomul X sexual. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile unui cuplu căsătorit, posibil urmași, probabilitatea de a avea fiice purtătoare ale acestei boli.

31. Hipertricoza se transmite la o persoană cu cromozom Y, iar polidactilia (multi-degetul) este o trăsătură autosomal dominantă. Într-o familie în care tatăl avea hipertricoză și mama polidactilie s-a născut o fiică normală. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei și determinați genotipul fiicei născute și probabilitatea ca următorul copil să aibă două trăsături anormale.

32. Plante de tomate diheterozigote cu fructe rotunjite (A) și cu frunze pubescente (B) au fost încrucișate cu plante cu fructe ovale și epidermă de frunze nepubescente. Genele responsabile pentru structura epidermei frunzelor și forma fructului sunt moștenite în legătură. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, genotipurile și fenotipurile descendenților, probabilitatea apariției plantelor cu trăsături recesive la descendenți.

33. La încrucișarea unei roșii cu tulpină violet (A) și fructe roșii (B) și o roșie cu tulpină verde și fructe roșii, au fost 750 de plante cu tulpină violet și fructe roșii și 250 de plante cu tulpină violet și fructe galbene. obținut. Genele dominante pentru culoarea tulpinii violet și culoarea fructelor roșii sunt moștenite independent. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, urmașii din prima generație și raportul dintre genotipuri și fenotipuri la descendenți.

34. O plantă Datura cu flori violet (A) și cutii netede (c) a fost încrucișată cu o plantă cu flori violet și cutii spinoase. La urmași s-au obținut următoarele fenotipuri: cu flori violet și cutii spinoase, cu flori violet și cutii netede, cu flori albe și cutii spinoase, cu flori albe și cutii netede. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, urmașilor și raportul posibil al fenotipurilor. Stabiliți natura moștenirii trăsăturilor.

35. Au fost încrucișate două plante snapdragon cu flori roșii și albe. Urmașii lor s-au dovedit a fi cu flori roz. Determinați genotipurile părinților, hibrizilor din prima generație și tipul de moștenire a trăsăturilor.

36. O femelă brună (a) cu păr lung (c) este încrucișată cu un bărbat homozigot negru (A) cu păr scurt (B) (genele nu sunt legate). Elaborați o schemă de rezolvare a problemei și determinați genotipurile și raportul fenotip al descendenților din prima generație a acestora. Care este raportul dintre genotipurile și fenotipurile din a doua generație din încrucișarea diheterozigoților. Ce tipare genetice se manifestă în această încrucișare?

37. La porci, culoarea perilor negri (A) domină peste roșu, peri lungi (B) - peste cei scurti (genele nu sunt legate). Un negru diheterozigot cu miriști lungi a fost încrucișat cu o femelă neagră homozigotă cu miriște scurte. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților, urmașilor, fenotipurilor descendenților și raportul acestora.

38. Absența molarilor mici la om este moștenită ca trăsătură autozomală dominantă. Determinați genotipurile și fenotipurile părinților și urmașilor dacă unul dintre soți are molari mici, iar celălalt este heterozigot pentru această genă. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei și determinați probabilitatea de a avea copii care nu au molari mici.

Moștenirea legată este fenomenul de moștenire corelată a anumitor stări ale genelor situate pe același cromozom.

Nu există o corelație perfectă din cauza încrucișării meiotice, deoarece genele legate pot diverge în diferiți gameți. Încrucișarea se observă sub forma decuplării la descendenții acelor alele ale genelor și, în consecință, a stărilor de trăsături care au fost legate la părinți.

Observațiile făcute de Thomas Morgan au arătat că probabilitatea de încrucișare între diferite perechi de gene este diferită, iar ideea a fost de a crea hărți de gene bazate pe frecvențele de încrucișare între diferite gene. Prima hartă a genelor a fost realizată de studentul lui Morgan, Alfred Sturtevant, în 1913, de la Drosophila melanogaster.

Distanța dintre genele situate pe același cromozom este determinată de procentul de încrucișare dintre ele și este direct proporțională cu acesta. 1% din crossing-over (1 morganidă sau 1 centimorganidă) este luată ca unitate de distanță. Cu cât genele sunt mai departe una de cealaltă în cromozom, cu atât mai des se va produce încrucișarea între ele. Distanța maximă dintre genele situate pe același cromozom poate fi de 49 de centiorganide.

Semne legate

Trăsăturile legate sunt trăsături care sunt controlate de gene situate pe același cromozom. Desigur, ele se transmit împreună în cazurile de cuplare completă.

legea lui Morgan

Genele legate situate pe același cromozom sunt moștenite împreună și nu prezintă distribuție independentă

Trecere peste

Cu toate acestea, cromozomii omologi se pot încrucișa (încrucișați sau încrucișați) și pot schimba regiuni omoloage. În acest caz, genele unui cromozom trec în altul, omoloage acestuia. Cu cât genele sunt situate mai aproape una de cealaltă în cromozom, cu atât este mai puternică legătura dintre ele și cu atât diverg mai rar în timpul încrucișării și, dimpotrivă, cu cât genele sunt mai îndepărtate, cu atât este mai slabă legătura dintre ele și cu atât mai des. încălcarea acestuia este posibilă.

Numărul de tipuri diferite de gameți va depinde de frecvența de încrucișare sau de distanța dintre genele analizate. Distanța dintre gene este calculată în morganide: o unitate de distanță dintre gene situate pe același cromozom corespunde unui crossing de 1%. O astfel de relație între distanțe și frecvența de trecere poate fi urmărită doar până la 50 de morganide.

27. Teoria cromozomală a eredității.

Teoria cromozomală a eredității este o teorie conform căreia cromozomii înglobați în nucleul celulei sunt purtători de gene și reprezintă baza materială a eredității, adică continuitatea proprietăților organismelor într-un număr de generații este determinată de continuitatea. a cromozomilor lor. Teoria cromozomală a eredității a apărut la începutul secolului al XX-lea. bazat pe teoria celulară și a fost folosit pentru a studia proprietățile ereditare ale organismelor de analiză hibridologică.

Fondatorul teoriei cromozomilor Thomas Gent Morgan, genetician american, laureat al Premiului Nobel. Morgan și studenții săi au descoperit că:

- fiecare genă are un loc (loc) specific în cromozom;

- genele din cromozom sunt situate într-o anumită secvență;

- cele mai apropiate gene ale unui cromozom sunt legate, prin urmare sunt moștenite în principal împreună;

- grupuri de gene situate pe același cromozom formează grupuri de legătură;

– numărul de grupuri de legătură este egal cu setul haploid de cromozomi la indivizii homogametici și n + 1 la indivizii heterogametici;

- între cromozomii omologi poate avea loc un schimb de situsuri (crossing over); ca urmare a încrucișării, apar gameți, ai căror cromozomi conțin noi combinații de gene;

– frecvența (în %) de încrucișare între gene non-alelice este proporțională cu distanța dintre ele;

- setul de cromozomi din celulele de un anumit tip (cariotip) este o trăsătură caracteristică speciei;

- frecvența de încrucișare între cromozomi omologi depinde de distanța dintre genele situate pe același cromozom. Cu cât această distanță este mai mare, cu atât frecvența de încrucișare este mai mare. O unitate de distanță dintre gene este luată ca 1 morganid (1% din încrucișare) sau procentul de apariție a indivizilor încrucișați. Cu o valoare a acestei valori de 10 morganide, se poate susține că frecvența încrucișării cromozomilor în punctele de localizare a acestor gene este de 10% și că noi combinații genetice vor fi dezvăluite la 10% din descendenți.

Pentru a determina natura locației genelor în cromozomi și a determina frecvența de încrucișare între ele, se construiesc hărți genetice. Harta reflectă ordinea genelor de pe cromozom și distanța dintre genele de pe același cromozom. Aceste concluzii ale lui Morgan și ale colaboratorilor săi sunt numite teoria cromozomală a eredității. Cele mai importante consecințe ale acestei teorii sunt ideile moderne despre genă ca unitate funcțională a eredității, divizibilitatea ei și capacitatea de a interacționa cu alte gene.

Formarea teoriei cromozomilor a fost facilitată de datele obținute în studiul geneticii sexului, când s-au stabilit diferențe în setul de cromozomi la organisme de diferite sexe.

În 1906, W. Batson și R. Pennet, încrucișând plante de mazăre dulce și analizând moștenirea formei polenului și a culorii florii, au descoperit că aceste trăsături nu dau distribuție independentă la urmași, hibrizii repetând întotdeauna trăsăturile formelor parentale. A devenit clar că nu toate trăsăturile sunt caracterizate de distribuție independentă în urmași și combinație liberă.

Fiecare organism are un număr mare de caracteristici, iar numărul de cromozomi este mic. În consecință, fiecare cromozom poartă nu o genă, ci un întreg grup de gene responsabile pentru dezvoltarea diferitelor trăsături. El a studiat moștenirea trăsăturilor ale căror gene sunt localizate pe același cromozom. T. Morgan. Dacă Mendel și-a efectuat experimentele pe mazăre, atunci pentru Morgan obiectul principal a fost musca de fructe Drosophila.

Drosophila la fiecare două săptămâni la o temperatură de 25 ° C dă numeroși descendenți. Masculul și femela se disting bine în exterior - masculul are un abdomen mai mic și mai întunecat. Au doar 8 cromozomi în setul diploid, se înmulțesc destul de ușor în eprubete pe un mediu nutritiv ieftin.

Încrucișând o muscă Drosophila cu corp gri și aripi normale cu o muscă cu culoarea corpului închisă și aripi rudimentare, în prima generație Morgan a obținut hibrizi cu corp gri și aripi normale (domină gena care determină culoarea cenușie a abdomenului). culoarea închisă, și gena care determină dezvoltarea aripilor normale, - peste gena celor subdezvoltate). La efectuarea unei încrucișări de analiză a unei femele F 1 cu un mascul care avea trăsături recesive, teoretic era de așteptat să se obțină descendenți cu combinații ale acestor trăsături într-un raport de 1:1:1:1. Cu toate acestea, la descendenți au predominat clar indivizii cu semne de forme parentale (41,5% - gri cu aripi lungi și 41,5% - negri cu aripi rudimentare), iar doar o parte nesemnificativă a muștelor prezentau o combinație de semne altele decât cea a părinții (8,5% - negru cu aripi lungi și 8,5% - gri cu aripi rudimentare). Astfel de rezultate ar putea fi obținute numai dacă genele responsabile de culoarea corpului și forma aripilor se află pe același cromozom.

1 - gameți neîncrucișați; 2 - gameți încrucișați.

Dacă genele pentru culoarea corpului și forma aripilor sunt localizate pe același cromozom, atunci cu această încrucișare ar fi trebuit să se obțină două grupuri de indivizi, repetând semnele formelor parentale, deoarece organismul matern ar trebui să formeze doar două tipuri de gameți - AB şi ab, iar cea paternă - un tip - ab . Prin urmare, la urmași ar trebui să se formeze două grupuri de indivizi cu genotipul AABB și aabb. Cu toate acestea, indivizii apar la descendenți (deși în număr mic) cu trăsături recombinate, adică cei cu genotipul Aabb și aaBb. Pentru a explica acest lucru, este necesar să ne amintim mecanismul de formare a celulelor germinale - meioza. În profaza primei diviziuni meiotice, cromozomii omologi se conjugă, iar în acest moment poate avea loc un schimb de situsuri între ei. Ca urmare a încrucișării, în unele celule se fac schimb de secțiuni cromozomiale între genele A și B, apar gameții Ab și aB și, ca urmare, se formează patru grupuri de fenotipuri la descendenți, ca și în cazul combinației libere de gene. Dar, deoarece încrucișarea are loc atunci când se formează o mică parte a gameților, raportul numeric al fenotipurilor nu corespunde cu raportul de 1:1:1:1.

grup de ambreiaj- gene situate pe același cromozom și moștenite împreună. Numărul de grupuri de legătură corespunde setului haploid de cromozomi.

Moștenirea legată- moştenirea trăsăturilor ale căror gene sunt localizate pe acelaşi cromozom. Puterea legăturii dintre gene depinde de distanța dintre ele: cu cât genele sunt mai departe una de cealaltă, cu atât este mai mare frecvența de încrucișare și invers. Prindere totală- un fel de moștenire legată, în care genele trăsăturilor analizate sunt situate atât de aproape unele de altele încât trecerea între ele devine imposibilă. Ambreiaj incomplet- un fel de moștenire legată, în care genele trăsăturilor analizate sunt situate la o oarecare distanță unele de altele, ceea ce face posibilă încrucișarea între ele.

Moștenirea independentă- moştenirea trăsăturilor ale căror gene sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi.

Gameți neîncrucișați- gameți, în timpul formării cărora nu a avut loc încrucișarea.

Nerecombinante- indivizi hibrizi care au aceeași combinație de trăsături ca și părinții.

recombinante- indivizi hibrizi având o combinație diferită de caractere față de părinții lor.

Distanța dintre gene este măsurată în morganides— unități arbitrare corespunzătoare procentului de gameți încrucișați sau procentului de recombinanți. De exemplu, distanța dintre genele pentru culoarea corpului gri și aripile lungi (de asemenea, culoarea corpului neagră și aripile rudimentare) la Drosophila este de 17%, sau 17 morganide.

La diheterozigoți, genele dominante pot fi localizate fie pe același cromozom ( faza cis), sau în diferite ( faza trans).

1 - Mecanismul fazei cis (gameți neîncrucișați); 2 - mecanism transfazic (gameți neîncrucișați).

Rezultatul cercetării lui T. Morgan a fost crearea de teoria cromozomiala a ereditatii:

1. genele sunt localizate pe cromozomi; diferiți cromozomi conțin un număr inegal de gene; setul de gene pentru fiecare dintre cromozomii neomologi este unic;
2. fiecare genă are o locație specifică (locus) pe cromozom; genele alelice sunt localizate în loci identici ai cromozomilor omologi;
3. genele sunt localizate pe cromozomi într-o anumită secvență liniară;
4. genele situate pe același cromozom sunt moștenite împreună, formând un grup de legătură; numărul de grupuri de legătură este egal cu setul haploid de cromozomi și este constant pentru fiecare tip de organism;
5. legarea genelor poate fi ruptă în timpul procesului de încrucișare, ceea ce duce la formarea de cromozomi recombinanți; frecvența încrucișării depinde de distanța dintre gene: cu cât distanța este mai mare, cu atât valoarea încrucișării este mai mare;
6. Fiecare specie are propriul său set de cromozomi, cariotipul.

Mergi la cursurile №17 Concepte de bază ale geneticii. Legile lui Mendel»

Moștenirea legată. Distribuția independentă a genelor (a doua lege a lui Mendel) se bazează pe faptul că genele aparținând diferitelor alele sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi. Întrebarea apare în mod natural: cum va avea loc distribuția diferitelor gene (non-alelice) într-un număr de generații dacă acestea se află în aceeași pereche de cromozomi? Un astfel de fenomen trebuie să aibă loc, deoarece numărul de gene este de multe ori mai mare decât numărul de cromozomi. Evident, legea distribuției independente (a doua lege a lui Mendel) nu este aplicabilă genelor situate pe același cromozom. Este limitat doar la cazurile în care genele diferitelor alele sunt pe cromozomi diferiți.

model de moștenire când a găsit gene într-un cromozom, a fost studiat cu atenție de T. Morgan și școala sa. Obiectul principal de cercetare a fost o mică muscă de fructe Drosophila

Această insectă este extrem de convenabilă pentru munca genetică. Musca este ușor crescută în laborator, la fiecare 10–15 zile la o temperatură optimă de 25–26 ° C dă o nouă generație, are numeroase și variate trăsături ereditare și are un număr mic de cromozomi (8 în setul diploid) .

Experimentele au arătat că genele situate pe același cromozom sunt legat, adică sunt moștenite în principal împreună, nefiind o distribuție independentă. Să luăm în considerare un exemplu concret. Dacă încrucișați o Drosophila cu corp gri și aripi normale cu o muscă cu o culoare închisă a corpului și aripi rudimentare, atunci în prima generație toate muștele vor fi gri, cu aripi normale. Acesta este un heterozigot pentru două perechi de alele (corp gri - corp întunecat și aripi normale - aripi rudimentare). Să facem un crossover. Încrucișăm femelele acestor muște diheterozigote (corp gri și aripi normale) cu masculi cu trăsături recesive - un corp întunecat și aripi rudimentare. Pe baza celui de-al doilea, ne-am aștepta la patru muște la urmași: 25% gri, cu aripi normale; 25% gri, cu aripi rudimentare; 25% întunecat, cu aripi normale; 25% întunecat, cu aripi rudimentare.

De fapt, în experiment, muștele cu combinația inițială de trăsături (corp gri - aripi normale, corp întunecat - aripi rudimentare) se dovedesc a fi semnificativ mai multe (în acest experiment, 41,5% fiecare) decât muștele cu trăsături recombinate (corp gri. - aripi rudimentare și corp întunecat - aripi normale).

Va fi doar 8,5% din fiecare tip. Acest exemplu arată că genele care au cauzat semnele unui corp gri - aripi normale și un corp întunecat - aripile rudimentare sunt moștenite în principal împreună sau, cu alte cuvinte, sunt legate între ele. Această legătură este o consecință a localizării genelor pe același cromozom. Prin urmare, în timpul meiozei, aceste gene nu diverg, ci sunt moștenite împreună. Fenomenul de legare a genelor situate pe același cromozom este cunoscut sub numele de legea lui Morgan.

De ce apare un număr mic de indivizi cu recombinare a trăsăturilor parentale printre hibrizii din a doua generație? De ce legarea genelor nu este absolută? Studiile au arătat că această recombinare a genelor se datorează faptului că în procesul de meioză, în timpul conjugării cromozomilor omologi, își schimbă uneori secțiunile sau, cu alte cuvinte, există o încrucișare între ele.

Este clar că în acest caz genele care au fost localizate inițial pe unul dintre cei doi cromozomi omologi vor ajunge pe cromozomi omologi diferiți. Va exista o recombinare între ele. Frecvența de încrucișare pentru diferite gene este diferită. Depinde de distanța dintre ele. Cu cât genele sunt localizate mai aproape de cromozom, cu atât mai rar sunt separate atunci când se încrucișează. Acest lucru se datorează faptului că cromozomii fac schimb de regiuni diferite, iar genele apropiate sunt mai probabil să ajungă împreună. Pe baza acestei regularități, a fost posibilă construirea hărților genetice ale cromozomilor pentru organisme bine studiate, pe care este trasată distanța relativă dintre gene.

Semnificația biologică a încrucișării cromozomilor este foarte mare. Datorită lui, se creează noi combinații ereditare de gene, variabilitatea ereditară crește, ceea ce furnizează material pentru.

Genetica sexuală. Este bine cunoscut faptul că în organismele dioice (inclusiv oameni), raportul dintre sexe este de obicei 1:1. Ce factori determină sexul unui organism în curs de dezvoltare? Această întrebare a interesat de multă vreme omenirea datorită importanței sale teoretice și practice. Setul de cromozomi de masculi și femele din majoritatea organismelor dioice nu este același. Să facem cunoștință cu aceste diferențe pe exemplul unui set de cromozomi la Drosophila.

Pe trei perechi de cromozomi, masculii și femelele nu diferă unul de celălalt. Dar în raport cu o pereche, există diferențe semnificative. Femela are doi cromozomi identici (pereche) în formă de baston; masculul are doar un astfel de cromozom, a cărui pereche este un cromozom special, cu două brațe. Acei cromozomi în privința cărora nu există diferențe între bărbați și femei se numesc autozomi. Cromozomii prin care bărbații și femelele diferă unul de celălalt se numesc cromozomi sexuali. Astfel, setul de cromozomi Drosophila este format din șase autozomi și doi cromozomi sexuali. Cromozomul sexual, în formă de baston, care este prezent la o femelă într-un număr dublu, și la un mascul într-un singur număr, se numește cromozom X; al doilea, sex (cromozom masculin cu două brațe, absent la femeie) - cromozomul Y.

Cum se mențin în acest proces diferențele de sex considerate în seturile de cromozomi ale bărbaților și femelelor? Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să elucidam comportamentul cromozomilor în timpul meiozei și în timpul fertilizării. Esența acestui proces este prezentată în figură.

În timpul maturizării celulelor germinale la o femelă, fiecare celulă ou primește un set de patru cromozomi ca rezultat al meiozei: trei autozomi și un cromozom X. La bărbați, spermatozoizii din două soiuri se formează în cantități egale. Unii poartă trei autozomi și un cromozom X, în timp ce alții poartă trei autozomi și un cromozom Y. În timpul fertilizării, sunt posibile două combinații. Un ovul este la fel de probabil să fie fertilizat de spermatozoizi cu un cromozom X sau Y. În primul caz, o femelă se va dezvolta dintr-un ou fecundat, iar în al doilea, un mascul. Sexul organismului este determinat în momentul fertilizării și depinde de setul de cromozomi al zigotului.

La om, mecanismul cromozomial pentru determinarea sexului este același ca și la Drosophila. Numărul diploid al cromozomilor umani este 46. Acest număr include 22 de perechi de autozomi și 2 cromozomi sexuali. Femeile au doi cromozomi X, în timp ce bărbații au un cromozom X și unul Y.

În consecință, la bărbați se formează spermatozoizi din două soiuri - cu cromozomi X și Y.

Unele organisme dioice (de exemplu, unele insecte) nu au deloc un cromozom Y. În aceste cazuri, bărbatul are un cromozom mai puțin: în loc de X și Y, are un cromozom X. Apoi, în timpul formării gameților masculini în procesul de meioză, cromozomul X nu are un partener pentru conjugare și intră într-una dintre celule. Ca urmare, jumătate din toți spermatozoizii au un cromozom X, în timp ce cealaltă jumătate îi lipsește. Când un ovul este fertilizat de un spermatozoid cu un cromozom X, se obține un complex cu doi cromozomi X, iar dintr-un astfel de ou se dezvoltă o femelă. Dacă un ovul este fertilizat de un spermatozoid fără cromozom X, atunci se va dezvolta un organism cu un cromozom X (obținut prin ovul de la femelă), care va fi un bărbat.

În toate exemplele discutate mai sus, se dezvoltă spermatozoizi din două categorii: fie cu cromozomi X și Y (Drosophila, oameni), fie jumătate dintre spermatozoizi poartă cromozomul X, iar celălalt este complet lipsit de acesta. Ouăle sunt toate la fel în ceea ce privește cromozomii sexuali. În toate aceste cazuri, avem heterogameitate masculină (diferiți gameți). Sexul feminin este homogametic (echigametic). Alături de aceasta, în natură se găsește și un alt tip de determinare a sexului, caracterizat prin heterogameitate feminină. Aici avem relațiile inverse față de cele luate în considerare. Diferiți cromozomi sexuali sau doar un cromozom X sunt caracteristici sexului feminin. Sexul masculin are o pereche de cromozomi X identici. Evident, în aceste cazuri va avea loc heterogameitatea feminină. După meioză, se formează ovule de două soiuri, în timp ce în ceea ce privește complexul cromozomial, toți spermatozoizii sunt la fel (toți poartă un cromozom X). Prin urmare, sexul embrionului va fi determinat de ce ovul - cu cromozomul X sau Y - va fi fecundat.