Занятие 7 сцепленное наследование признаков и наследование признаков, сцепленных и ограниченных полом

ЗАНЯТИЕ 7

Цель занятия. Изучить особенности сцепленного наследования и наследова­ния, сцепленного с полом.

Материалы и оборудования. Таблицы, схемы, рисунки.

Содержание занятия. Сцепление генов. Гены, локализова- ные в одной и той же хромосоме, называют сцепленными. Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления. Такие гены обычно попадают в одну гамету и наследуются вместе. Таким образом, гены, принадлежащие к одной группе сцепления, не подчиняются менделевскому закону независимого распределения признаков и при дигибридном скрещивании не дают ожидаемого расщепления 9 : 3 : 3 : 1. В таких случаях получаются самые разнообразные соот­ношения.

При сцепленном наследовании сила сцепления может быть разной. При полном сцеплении в потомстве гибрида появляются особи только с родительскими сочетаниями признаков. Однако в большинстве случаев при наличии сцепления помимо особей с родительскими фенотипами рождаются потомки с новыми соче­таниями признаков. Эти новые фенотипы называют рекомбинант­ными. Таким образом, два или более гена называют сцепленными, если потомки с новыми генными комбинациями (рекомбинанты) встречаются реже, чем родительские фенотипы.

Дигетерозигота АаВв образует гаметы АВ, Ав, аВ, ав в отноше­нии 1 : 1 : 1 : 1, или по 25 % каждого типа.

При полном сцеплении признаков дигетерозигота AB/ab будет образовывать гаметы АВ и ав в отношении 1 : 1.

В эксперименте Т. Моргана при возвратном скрещивании се­рой длиннокрылой гетерозиготной дрозофилы и рецессивной го­мозиготной с черным телом и зачаточными крыльями было пред­сказано два возможных результата:

если две пары аллелей, определяющие окраску тела и длину крыльев, лежат в разных хромосомах (т. е. не сцеплены), то они должны распределяться независимо и дать расщепление феноти­пов 1 : 1 : 1 : 1;

если аллели, определяющие окраску тела и длину крыльев, ле­жат в одной и той же паре хромосом (т. е. сцеплены), то соотно­шение фенотипов будет: 1 (серое тело, длинные крылья): 1 (чер­ное тело, зачаточные крылья).

Однако в результате нескольких таких скрещиваний Т. Мор­ган не получил ни одного из предсказанных результатов. Ре­зультаты скрещивания были: 41,5 % — серое тело, длинные крылья; 41,5 % — черное тело, зачаточные крылья; 8,5 % — се­рое тело, зачаточные крылья; 8,5 % — черное тело, длинные крылья.

На основании этих результатов Т. Морган предположил, что изучаемые гены находятся в одной хромосоме (т. е. сцеплены). Аллели каждого гена расположены в гомологичных хромосомах. Появление рекомбинантных сочетаний аллелей у 17 % потомков объясняется тем, что во время мейоза между гомологичными хро­мосомами происходил обмен генами. Это явление получило на­звание кроссинговера (рис. 16).

Частота кроссинговера. Т. Морган пришел к выводу, что частота появления новых форм зависит от частоты кроссинго­вера, которую определяют по формуле

Установлено, что частота кроссинговера между определенной парой генов относительно постоянная, но разная для разных пар генов. На основании этого был сделан вывод о том, что по частоте кроссинговера можно судить о расстояниях между генами. За еди­ницу перекреста принята его величина, равная 1 %, или 1 морга- нида (в честь Т. Моргана). Чем больше отдалены друг от друга гены, тем чаще происходит перекрест (кроссинговер); чем ближе они расположены, тем вероятность перекреста меньше.

Наследование признаков, сцепленных с полом. Гены, находящиеся в половых хромосомах, называют сцепленными с полом. Признаки, обусловленные данными генами, также явля­ются сцепленными с полом.

Мужские и женские особи отличаются одна от другой только одной парой хромосом, которая у одного пола представлена гомо­логичными, у другого — негомологичными хромосомами. Эту пару хромосом называют половыми хромосомами. Организмы, не­сущие одинаковые половые хромосомы, — гомогаметные, разные половые хромосомы — гетерогаметные.

У млекопитающих, некоторых беспозвоночных, части насеко­мых гомогаметным является женский пол, его половые хромосо­мы обозначают XX, гетерогаметным является мужской пол (XY). У птиц, рыб, некоторых насекомых гомогаметными являются сам­цы (ZZ), гетерогаметными — самки (ZW). Исключение составляют пчелы, у которых пол определяется количеством хромосом: женс­кий пол — 32 аутосомы, мужской (трутни) — 16 аутосом.

У млекопитающих в X-хромосоме имеется участок, для которого нет гомолога в Y-хромосоме. Поэтому у особей гетерогаметного пола признаки, определяемые генами этого участка, проявляются даже в том случае, если они рецессивны. Y-хромосома имеет не­большие размеры, состоит преимущественно из гетерохроматина и является генетически инертной, за исключением некоторых генов, контролирующих воспроизводительную функцию и признаки пола.

При анализе наследования признаков, сцепленных с полом, необходимо помнить, что у организмов с XX- и XY-типом опреде­
ления пола все дочери получают одну Х-хромосому от матери, а другую Х-хромосому от отца. Сыновья Х-хромосомы получают только от матери. У организмов с ZZ- и Z^-типом определения пола наблюдают обратную картину.

Пример. Классическая гемофилия передается как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. При скрещивании здоровой особи мужского пола со здо­ровой женской особью от них получают как здоровых потомков мужского и жен­ского пола, так и одного потомка, страдающего гемофилией. Каковы генотипы родителей и потомков?

Вариант решения данной задачи представлен ниже.

К признакам, ограниченным полом, относят те, контролирую­щие гены которых локализованны в аутосомах, но фенотипиче­ски проявляются исключительно или преимущественно у одного пола. Расщепление по таким признакам соответствует правилам Менделя.

Задание 1. Окрас у кошек контролируется сцепленным с полом геном, локализованным в Х-хромосоме. Желтый окрас (В) доми­нирует над черным (в), гетерозигота (Вв) имеет черепаховую ок­раску.

Какое потомство можно получить при скрещивании черного кота с черепаховой кошкой; черного кота с желтой кошкой? Мо­жет ли кот иметь черепаховый окрас?

Задание 2. У кур полосатая окраска оперения определяется до­минантным, сцепленным с полом геном, черная — рецессивным; темная окраска кожи зависит от аутосомного доминантного гена, а белая — от рецессивного; розовидный гребень обусловлен ауто- сомным доминантным геном R, листовидный — г. Аутосомный ген С в гетерозиготном состоянии обусловливает коротконогость, а в гомозиготном (СС) имеет летальный эффект, рецессивная го­мозигота определяет нормальную длину ног у кур.

Петух черный темнокожий с листовидным гребнем скрещен с белокожей курицей с листовидным гребнем. Какие могут быть цыплята?

Петух черный темнокожий с розовидным гребнем скрещен с полосатой темнокожей курицей, имеющей листовидный гребень. Среди цыплят шесть полосатых темнокожих петушков, два поло­сатых белокожих петушка, пять черных темнокожих курочек и две черные белокожие курочки. Все цыплята с розовидным гребнем. Каковы генотипы родителей?

Коротконогого полосатого петуха скрещивают с коротконогой черной курицей. Каковы будут F1 и F2?

Коротконогого гетерозиготного по полосатой окраске петуха скрещивают с коротконогой черной курицей. Какое ожидается потомство?

Задание 3. Фактор К у кур является рецессивным летальным и сцепленным с полом. Гомозоготы по гену, его определяющему, гибнут до вылупления. От скрещивания петуха А с группой кур получено 400 цыплят, из которых половина петушков и половина курочек. От скрещивания петуха В с теми же курами получено 270 цыплят, из которых 90 курочек.

Определите генотипы петухов и кур.

Задание 4. У кролика один из типов пятнистости доминирует над сплошной окраской, а нормальная шерсть — над ангорской. Пятнистого кролика с нормальной шерстью скрещивают с ангор­ской крольчихой, окрашенной полностью. В потомстве от скре­щивания гибридов первого поколения со сплошь окрашенными ангорскими кроликами получено 26 пятнистых ангорских кроль­чат, 144 полностью окрашенных ангорских, 157 пятнистых с нор­мальной шерстью и 23 полностью окрашенных с нормальной шерстью.

Как наследуются пятнистость и длина шерсти по отношению друг к другу?

Задание 5. Гены А и В сцеплены, кроссинговер между ними со­ставляет 40 %.

Определите, сколько появится в потомстве дигетерозиготы АВ

при ее скрещивании с себе подобной особью форм аавв и А-вв?

Название книги — Практикум по ветеринарной генетике

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *