Кроссинговер (мнимое исключение из закона Моргана)

Продолжая опыты по изучению сцепленного наследования, Морган обнаружил отклонения от зако­на сцепленного наследования. Среди гибридов второго поколения обязательно встречалось незначительное число особей с перекомбинацией признаков, за которые отвечают гены, лежащие в одной хромосоме. Как это можно объяснить? Морган сделал предположение о том, что перекомбинация признаков может быть вызвана кроссинговером (от англ. cross — скрещивать и over — над) — обменом участками гомологических хромосом (рис. 40). Далее он установил следующее. Гены, которые находятся в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно.

Рис. 40. Схема кроссинговера. Рецессивные аллельные гены двух раз­ных локусов (светлые точки), вначале располо­женные в одной хромо­соме, вследствие кроссинговера оказались в разных гомологических хромосомах

Кроссинговер может произойти на любом участке хромосомы. Очевидно, что чем дальше друг от друга расположены локусы в одной хромосоме, тем чаще между ними может происходить обмен участками и наоборот — чем ближе находятся локусы, тем реже между ними происходит кроссинговер. Локусы, расположенные в хромосоме бок о бок, разделяются кроссинговером крайне редко. Поэтому говорят, что у признаков, которые кодируются этими структурными генами, полное сцепление.

Опыт, на основе которого Морган открыл кроссинговер, заключался в следующем. Учёный провёл очередное скре­щивание дрозофил: муху дикого типа, гомозиготную по двум доминантным признакам (серое тело и нормальные крылья) скрестил с мухой, гомозиготной по двум рецессивным призна­кам (мутация «чёрное тело» и мутация «короткие крылья»). В полном соответствии с первым законом Менделя все гибриды первого поколения были гетерозиготами с феноти­пическим проявлением доминантных признаков: серое тело и нормальные крылья. Дальше Морган провёл анализиру­ющее скрещивание между гибридами первого поколения и рецессивными гомозиготными по двум признакам мухами.

В результате Морган ожидал получить один вариант из двух возможных.

1 вариант. Если гены, которые определяют указанные признаки, локализованы в разных хромосомах и наследуются независимо друг от друга, то будут получены равные количе­ства таких мух: 25 % серых с нормальными крыльями, 25 % чёрных с короткими крыльями, 25 % серых с короткими крыльями и 25 % чёрных с нормальными крыльями;

2 вариант. Если гены находятся в одной хромосоме и наследуются сцепленно, то можно ожидать получение 50 % мух с серым телом и нормальными крыльями и 50 % мух с чёрным телом и короткими крыльями.

На самом деле появились потомки четырёх типов: 41,5 % серых с длинными крыльями; 41,5 % чёрных с короткими крыльями; 8,5 % серых с короткими крыльями; 8,5 % чёрных с длинными крыльями. Материал с сайта http://worldof.school

Результат приближался к соотношению 50:50, из чего мож­но было сделать вывод, что гены всё-таки локализованы в одной хромосоме. Однако вместе с тем появились особи с новыми фено­типами: 8,5 % с серым телом и короткими крыльями и 8,5 % с чёрным телом и длинными крыльями. Всего таких новых фено­типов оказалось 8,5 % + 8,5 % = 17 %, то есть 17 % особей, полученных при анализирующем скрещивании, имели пере- комбинацию признаков, вызванную кроссинговером. Общий процент особей, чей фенотип явился результатом кроссинговера, называется частотой кроссинговера и характеризует рас­стояние между генами. Чем больше процент кроссинговера, тем дальше отстоят друг от друга гены в хромосоме и наоборот, чем меньше процент кроссинговера, тем ближе расположены гены.

На этой странице материал по темам:

• Краткая схема молекулярного кроссинговера холидея

• Морган открытие доклад

• Сообщение на тему на тему кроссинговер

• Скрещивание с кроссинговером

• Как был открыт кроссинговер

Вопросы по этому материалу:

• Существует ли абсолютное сцепление между генами, находящимися в одной хромосоме?

• Почему возник кроссинговер?

• Может ли кроссинговер проходить непосредствен­но через ген?