Полная версия

Главная arrow География arrow ГЕНЕТИКА В 2 Ч. ЧАСТЬ 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Хромосомы и группы сцепления

Линейное расположение генов в группах сцепления послужило еще одним аргументом в пользу хромосомной теории наследственности. Хромосомы - тоже линейные структуры. В настоящее время карты групп сцепления построены для многих генетических объектов: насекомых (несколько видов дрозофилы, комнатная муха, комар, шелкопряд, таракан и др.), млекопитающих (человек, мышь, крыса, кролик); птиц (курица), многих растений (кукуруза, пшеница, ячмень, рис, томаты, горох, хлопчатник и др.), а также для микроорганизмов: грибов (дрожжи, аспергилл, нейроспора и др.), водорослей (хламидомонада), бактерий (кишечная палочка, сальмонелла и др.), для многих вирусов эукариот и бактериофагов.

У объектов, хорошо изученных в цитологическом и генетическом отношении, число групп сцепления и гаплоидное число хромосом совпадают.

У плодовой мушки кариотип D. melanogaster составляют три пары крупных хромосом: х- 1, х — 2 - 3 и пара микрохромосом 4. В соответствии с этим и группы сцепления представлены тремя длинными: 72(1); 108 (2); 106 (3) сМ и одной короткой - около 3 сМ (4).

Несмотря на то, что между сцепленными генами регистрируемая частота кроссинговера не может быть больше 50 %, длина групп сцепления может превышать 50 и даже 100 %, как у D. melanogaster. Это не удивительно, поскольку общая длина групп сцепления составляется благодаря суммированию коротких расстояний, непосредственно определяемых в опыте.

Таким образом, сравнение числа групп сцепления и числа хромосом в гаплоидном наборе также подтверждает хромосомную теорию.

«Даже если бы хромосомы никогда нельзя было видеть, генетическое сцепление потребовало бы их изобрести. Линейное расположение генов в хромосомных группах и явления кроссинговера и структурных изменений - все это может быть выведено логическим путем», - писал в 1955 г. английский генетик К. Мазер. У многих объектов хромосомы хорошо различимы в световой микроскоп, и сопоставление цитологических и генетических карт, или карт групп сцепления, еще раз подтвердило хромосомную теорию. Такое сопоставление удобнее всего для объектов, у которых наиболее четко различима продольная дифференцировка хромосом по хромомерному строению, как это видно в пахитене у кукурузы. Очень удобны для этой цели гигантские хромосомы дрозофилы, на которых хорошо различимы диски гетерохроматина и междисковыс участки - эухроматин.

У дрозофилы наблюдается большое количество хромосомных перестроек, например делений, приводящих к физической утрате целых участков хромосом, а с ними - и доминантных аллелей тех генов, которые в них локализованы. Концы делений можно локализовать на цитологической карте гигантских хромосом. При объединении в гетерозиготе какого-либо рецессивного аллеля в одной из гомологичных хромосом и делении - в другой - получится гемизиготное состояние, в котором проявится рецессивный аллель. Проведя серию таких скрещиваний, можно достаточно точно локализовать соответствующий ген на цитологической карте. Для тех же целей используют и транслокации - перенос фрагмента одной хромосомы на другую, например с Л'- на У-хромосому. Определяя цитологически точку разрыва при транслокации и наблюдая изменение характера наследования генов, можно локализовать их на цитологической карте.

Работа по сопоставлению генетических и цитологических карт дрозофилы, предпринятая в 1930-х гг. в лаборатории Т.Х. Моргана Ф.Г. Добжанским, показала, что те и другие карты колинеарны, т. е. их элементы параллельно чередуются: определенные диски гигантских хромосом и гены в группах сцепления. Большинство генов располагается в участках эухроматина. У-хромосома, бедная генами, почти целиком состоит из гетерохроматина.

Частота кроссинговера на разных участках хромосом неодинакова на единицу физической длины. Обычно кроссинговер затруднен в гетерохроматиновых районах, например около центромер, поэтому на таких участках наблюдается «сужение» генетической карты.

Таким образом, рассмотрены основные факты, создавшие фундамент хромосомной теории наследственности. Они были установлены при исследовании таких проблем, как хромосомный механизм определения пола, наследование признаков, сцепленных с полом, сцепление генов и кроссинговер, на основе построения генетических карт и сопоставления их с цитологическими картами хромосом. В итоге были получены доказательства локализации конкретных генов в конкретных участках отдельных хромосом у многих растений, животных и микроорганизмов. Все развитие генетики опирается на хромосомную теорию.

Контрольные вопросы и задания:

  • 1. Назовите основные типы определения пола.
  • 2. Почему у раздельнополых организмов при рождении соотношение по полу обычно соответствует 1:1?
  • 3. Назовите примеры наследования, сцепленного с полом у животных и человека.
  • 4. В чем заключается нерасхождение Л'-хромосом у дрозофилы и человека?
  • 5. Как происходит вторичное нерасхождение хромосом?
  • 6. Кем создана балансовая теория определения пола?
  • 7. Приведите примеры аутосом и половых хромосом для разных организмов.
  • 8. Какой пол будет у дрозофилы и человека с набором половых хромосом XXY1 Почему?
  • 9. У кур известен сцепленный с полом рецессивный ген с летальным эффектом без видимого проявления. Каково будет соотношение полов в потомстве гетерозиготного по этому гену петуха и нормальной курицы?
  • 10. Какое потомство можно ожидать в браке между женщиной - гетерозиготной носительницей дальтонизма и мужчиной с нормальным зрением? Признак сцеплен с полом.
  • 11. Полосатость окраски кур определяется сцепленным с полом доминантным геном Ву а отсутствие полосатости - его рецессивным аллелем Ь. Каковы возможные генотипы и фенотипы потомков в F и в F2 от скрещивания полосатой курицы с белым петухом?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>