Закон Моргана. Сцепленное наследование. Урок 11

1.

Закон Т. Моргана.
Сцепленное наследование генов

2.

В 1906 году У. Бэтсон и Р. Пеннет, проводя скрещивание растений
душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и
окраски цветков, обнаружили, что эти признаки не дают
независимого распределения в потомстве, гибриды всегда
повторяли признаки родительских форм.
Уильям Бэтсон
(1861-1926)
Реджинальд
Пеннет
(1875-1967)

3.

Появление хромосомной теории наследственности
Американский ученый Уильям Сеттон в 1902
году предположил, что элементы
наследственности (гены) могут располагаться
в хромосомах. Так в одной хромосоме может
умещаться несколько тысяч генов
(1835 – 1905)
(1866 – 1945)
Американский генетик Томас Морган изучил
основные принципы наследования генов,
расположенных в одной хромосоме.
Закон:
• Гены расположенные в одной хромосоме
называются сцепленными и наследуются
совместно. Число групп сцепления
соответствует гаплоидному набору хромосом
(у человека n=23, число групп сцепления - 23)

4.

Опыты Томаса Моргана
Объект генетических исследований - плодовая мушка дрозофила.
• Каждые две недели при температуре 25 °С мушка дает
многочисленное потомство.
• Самец и самка внешне хорошо различимы — у самца брюшко
меньше и темнее.
• Они имеют всего 8 хромосом в диплоидном наборе, достаточно
легко размножаются в пробирках на недорогой питательной среде.
Причина неполного
сцепления – явление
кроссинговера, при этом
появляются
дополнительные
фенотипы

5.

Кроссинговер – обмен участками гомологичных
(парных) хромосом
Расстояние между генами измеряется в морганидах — условных
единицах, соответствующих проценту кроссоверных гамет или проценту
рекомбинантов. Например, расстояние между генами серой окраски тела
и длинных крыльев (также черной окраски тела и зачаточных крыльев) у
дрозофилы равно 17%, или 17 морганидам.

6.

7.

Хромосомная теория наследственности
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат
неодинаковое число генов; набор генов каждой из негомологичных
хромосом уникален;
Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в
идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные
гены;
Гены расположены в хромосомах в определенной линейной
последовательности;
Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно,
образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному
набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;
Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера, что
приводит к образованию рекомбинантных хромосом; частота
кроссинговера зависит от расстояния между генами: чем больше
расстояние, тем больше величина кроссинговера;
На основании частот рекомбинации определяют расстояние между
генами. Что позволяет строить генетические карты хромосом.

8.

Задача:
Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза
локализованы в 1-й аутосоме. Гены неполностью сцеплены.
Женщина, болеющая катарактой и эллиптоцитозом, отец которой
был здоров, выходит замуж за здорового мужчину. Определите
возможные фенотипы потомства и вероятность рождения больного
обеими аномалиями ребенка в этой семье

9.

Наследование сцепленное с полом
Аутосомы
Аутосомы
Половые хромосомы

10.

Половые хромосомы

11.

Цитологическое обоснование определения пола

12.

Гомогаметный и гетерогаметный пол

13.

14.

Отсутствие половых хромосом
У пчел и муравьев половых хромосом
нет, и самки имеют в клетках тела
диплоидный набор хромосом, а
самцы, развивающиеся
партеногенетически (из
неоплодотворенных яйцеклеток), —
гаплоидный набор хромосом.
У крокодилов половые хромосомы не
обнаружены. Пол зародыша,
развивающегося в яйце, зависит от
температуры окружающей среды: при
высоких температурах развивается
больше самок, а в том случае, если
прохладно, — больше самцов.

15.

Наследование сцепленное с полом
Дальтонизм – цветовая слепота, не восприятие красного и зеленого
Английский физик, химик – Джон
Дальтон сам у себя обнаружил
данное заболевание
(1766 – 1844)

16.

Дальтонизм – заболевание, сцепленное с Х-хромосомой

17.

Гемофилия – заболевание, сцепленное с Х-хромосомой

18.

Гемофилия – не свёртывание крови, для женского
организма ген летален

19.

Черепаховая окраска у кошки Ген, отвечающий за цвет шерсти находится в
половой х-хромосоме.
XB— рыжая окраска
Xb— черная окраска
Соответственно:
XB XB— рыжая кошка
Xb Xb— черная кошка
XBXb — черепаховая
кошка
XBY— рыжий кот
XbY — черный кот
Черепаховые коты встречаются очень редко — только в случае
нарушения, когда у кота набор половых хромосом XXY.

20.

Задача
Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с X-хромосомой
доминантный признак, шестипалость - как аутосомно-доминантный. В
семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия, родился пятипалый
здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по данным
признакам. Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями
одновременно?

21.

Домашнее задание
Ответьте на вопросы:
1. Что обнаружили У. Бетсон и Р. Пеннет, наблюдая за наследованием
формы пыльцы и окраски цветка у душистого горошка? Как У. Сеттон
и Т. Морган объяснили данные наблюдения?
2. Опишите опыты Т. Моргана с плодовыми мушками дрозофилами.
Чем отличались полученные Морганом результаты от результатов Г.
Менделя. Какие преимущества имеет плодовая мушка дрозофила,
как объект генетических исследований?
3. Что образует группу сцепления? По какой причине может нарушаться
сцепление генов? От чего зависит частота кроссинговера? В чем
измеряется расстояние между генами?
4. Чем отличаются аутосомы и половые хромосомы у человека? От
какого родителя и почему зависит пол будущего ребенка.
5. Что означает гомогаметный и гетерогаметный пол? У каких
организмов женский пол гетерогаметен? У каких насекомых в ходе
эволюции исчезла Y – хромосома? Какие особенности формирования
мужского и женского пола у пчел, муравьев и крокодилов?

22.

Домашнее задание (продолжение)
Ответьте на вопросы:
6. Опишите симптомы и закономерности наследования дальтонизма.
Как Джон Дальтон открыл данное заболевание?
7. Опишите симптомы и закономерности наследования гемофилии.
Как был установлен наследственный характер данного
заболевания? Почему гемофилия не встречается у женщин?
8. Опишите особенности наследования черепахового окраса у кошки.
Почему коты крайне редко могут наследовать черепаховый окрас?