Μοτίβα συνδεδεμένης κληρονομικότητας. Πλήρης και ατελής γονιδιακός δεσμός. Η έννοια των γενετικών χαρτών των χρωμοσωμάτων Τι είναι η πλήρης και η ατελής σύνδεση των γονιδίων

Ο μηχανισμός κληρονομικότητας των συνδεδεμένων γονιδίων, καθώς και η θέση ορισμένων συνδεδεμένων γονιδίων, καθιερώθηκε από τον Αμερικανό γενετιστή και εμβρυολόγο T. Morgan. Έδειξε ότι ο νόμος της ανεξάρτητης κληρονομικότητας που διατυπώθηκε από τον Mendel ισχύει μόνο σε περιπτώσεις όπου γονίδια που φέρουν ανεξάρτητα χαρακτηριστικά εντοπίζονται σε διαφορετικά μη ομόλογα χρωμοσώματα. Εάν τα γονίδια βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα, τότε η κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών συμβαίνει από κοινού, δηλαδή συνδεδεμένα. Αυτό το φαινόμενο έφτασε να ονομάζεται συνδεδεμένη κληρονομικότητα, καθώς και νόμος της σύνδεσης ή νόμος του Morgan.

Ο νόμος της πρόσφυσης λέει: συνδεδεμένα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται μαζί (συνδεδεμένα). Ομάδα συμπλέκτη- όλα τα γονίδια σε ένα χρωμόσωμα. Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης είναι ίσος με τον αριθμό των χρωμοσωμάτων στο απλοειδές σύνολο. Για παράδειγμα, ένα άτομο έχει 46 χρωμοσώματα - 23 ομάδες σύνδεσης, ένα μπιζέλι έχει 14 χρωμοσώματα - 7 ομάδες σύνδεσης και η μύγα των φρούτων Drosophila έχει 8 χρωμοσώματα - 4 ομάδες σύνδεσης. Ατελής γονιδιακός δεσμός- το αποτέλεσμα της διέλευσης μεταξύ συνδεδεμένων γονίδια, Να γιατί πλήρης γονιδιακή σύνδεσηίσως σε οργανισμούς στα κύτταρα των οποίων η διέλευση δεν συμβαίνει κανονικά.

Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΟΣ ΜΟΡΓΚΑΝ. ΒΑΣΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ.

Το αποτέλεσμα της έρευνας του T. Morgan ήταν η δημιουργία μιας χρωμοσωμικής θεωρίας της κληρονομικότητας:

1) τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα. Τα διαφορετικά χρωμοσώματα περιέχουν διαφορετικούς αριθμούς γονιδίων. το σύνολο των γονιδίων καθενός από τα μη ομόλογα χρωμοσώματα είναι μοναδικό.

2) κάθε γονίδιο έχει μια συγκεκριμένη θέση (τόπο) στο χρωμόσωμα. Τα αλληλόμορφα γονίδια βρίσκονται σε πανομοιότυπους τόπους ομόλογων χρωμοσωμάτων.

3) τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα σε μια συγκεκριμένη γραμμική αλληλουχία.

4) γονίδια που εντοπίζονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται μαζί, σχηματίζοντας μια ομάδα σύνδεσης. ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης είναι ίσος με το απλοειδές σύνολο των χρωμοσωμάτων και είναι σταθερός για κάθε τύπο οργανισμού.

5) η σύνδεση των γονιδίων μπορεί να διαταραχθεί κατά τη διαδικασία της διασταύρωσης, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό ανασυνδυασμένων χρωμοσωμάτων. η συχνότητα της διασταύρωσης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των γονιδίων: όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της διασταύρωσης.

6) κάθε είδος έχει ένα μοναδικό σύνολο χρωμοσωμάτων - έναν καρυότυπο.

Κληρονομικότητα που συνδέεται με το φύλο- Αυτή είναι η κληρονομικότητα ενός γονιδίου που βρίσκεται στα φυλετικά χρωμοσώματα. Με την κληρονομικότητα που σχετίζεται με το χρωμόσωμα Υ, το σύμπτωμα ή η ασθένεια εκδηλώνεται αποκλειστικά στον άνδρα, καθώς αυτό το φυλετικό χρωμόσωμα δεν υπάρχει στο γυναικείο χρωμόσωμα. Η κληρονομικότητα που συνδέεται με το Χ μπορεί να είναι κυρίαρχη ή υπολειπόμενη στις γυναίκες, αλλά είναι πάντα παρούσα στους άνδρες επειδή υπάρχει μόνο ένα χρωμόσωμα Χ.Η φυλοσύνδετη κληρονομικότητα της νόσου σχετίζεται κυρίως με το φυλετικό χρωμόσωμα Χ. Τα περισσότερα κληρονομικά νοσήματα (ορισμένα παθολογικά χαρακτηριστικά) που σχετίζονται με το φύλο μεταδίδονται υπολειπόμενα. Τέτοιες ασθένειες είναι περίπου 100. Μια γυναίκα που είναι φορέας παθολογικού χαρακτηριστικού δεν πάσχει η ίδια, αφού το υγιές χρωμόσωμα Χ κυριαρχεί και καταστέλλει το χρωμόσωμα Χ με το παθολογικό γνώρισμα, δηλ. αντισταθμίζει την κατωτερότητα αυτού του χρωμοσώματος. Σε αυτή την περίπτωση, η ασθένεια εκδηλώνεται μόνο στους άνδρες. Ο υπολειπόμενος τύπος που συνδέεται με Χ μεταδίδει: αχρωματοψία (ερυθροπράσινη τύφλωση), ατροφία οπτικού νεύρου, νυχτερινή τύφλωση, μυωπία Duchenne, σύνδρομο «σγουρά μαλλιά» (εμφανίζεται ως αποτέλεσμα μειωμένου μεταβολισμού χαλκού, αυξημένη περιεκτικότητα σε χαλκό στους ιστούς, εκδηλώνεται ως ελαφρώς βαμμένα, αραιά και πεσμένα μαλλιά, νοητική υστέρηση κ.λπ.), ελάττωμα στα ένζυμα που μετατρέπουν τις βάσεις πουρινών σε νουκλεοτίδια (συνοδευόμενο από παραβίαση της σύνθεσης DNA με τη μορφή του συνδρόμου Lesch-Nyen, που εκδηλώνεται με νοητική υστέρηση, επιθετική συμπεριφορά, αυτοακρωτηριασμός), αιμορροφιλία Α (ως αποτέλεσμα ανεπάρκειας αντιαιμοφιλικής σφαιρίνης - παράγοντας VIII), αιμορροφιλία Β (ως αποτέλεσμα ανεπάρκειας του παράγοντα Χριστουγέννων - παράγοντα ΙΧ) κ.λπ. Ο κυρίαρχος συνδεδεμένος τύπος Χ μεταδίδει υποφωσφαιμική ραχίτιδα (η οποία δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί με βιταμίνες D2 και D3), καφέ σμάλτο των δοντιών κ.λπ. Αυτές οι ασθένειες αναπτύσσονται τόσο στους άνδρες όσο και στις γυναίκες.

Πλήρης και ατελής γονιδιακός δεσμός.

Τα γονίδια στα χρωμοσώματα έχουν διαφορετικές δυνάμεις συνοχής. Η σύνδεση των γονιδίων μπορεί να είναι: πλήρης, εάν ο ανασυνδυασμός είναι αδύνατος μεταξύ γονιδίων που ανήκουν στην ίδια ομάδα σύνδεσης και ατελής, εάν είναι δυνατός ο ανασυνδυασμός μεταξύ γονιδίων που ανήκουν στην ίδια ομάδα δεσμού.

Γενετικοί χάρτες χρωμοσωμάτων.

Αυτά είναι διαγράμματα της σχετικής θέσης σύμπλεξης

κληρονομικοί παράγοντες – γονίδια. Γ.Κ.Η. εμφάνιση ρεαλιστικά

την υπάρχουσα γραμμική σειρά τοποθέτησης γονιδίων στα χρωμοσώματα (βλ. Κυτταρολογικούς χάρτες χρωμοσωμάτων) και είναι σημαντικά τόσο στη θεωρητική έρευνα όσο και στην εργασία αναπαραγωγής, επειδή καθιστούν δυνατή τη συνειδητή επιλογή ζευγών χαρακτηριστικών κατά τις διασταυρώσεις, καθώς και την πρόβλεψη των χαρακτηριστικών κληρονομικότητας και εκδήλωσης διαφόρων χαρακτηριστικών στους οργανισμούς που μελετώνται. Έχοντας το G. ch., είναι δυνατό, κληρονομώντας ένα γονίδιο «σήμα» που είναι στενά συνδεδεμένο με αυτό που μελετάται, να ελεγχθεί η μετάδοση στους απογόνους γονιδίων που καθορίζουν την ανάπτυξη δύσκολα αναλύσιμων χαρακτηριστικών. για παράδειγμα, το γονίδιο που καθορίζει το ενδοσπέρμιο στο καλαμπόκι και βρίσκεται στο χρωμόσωμα 9 συνδέεται με το γονίδιο που καθορίζει τη μειωμένη βιωσιμότητα των φυτών.

85. Χρωμοσωμικός μηχανισμός κληρονομικότητας φύλου. Κυτταρογενετικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό του φύλου.

Πάτωμαχαρακτηρίζεται από ένα σύμπλεγμα χαρακτηριστικών που καθορίζονται από γονίδια που βρίσκονται στα χρωμοσώματα. Στα είδη με δίοικα άτομα, το χρωμοσωμικό σύμπλεγμα αρσενικών και θηλυκών δεν είναι το ίδιο· κυτταρολογικά διαφέρουν σε ένα ζευγάρι χρωμοσωμάτων, ονομάστηκε φυλετικά χρωμοσώματα. Τα πανομοιότυπα χρωμοσώματα αυτού του ζεύγους ονομάστηκαν Χ(χ)-χρωμοσώματα . Ασύζευκτος, απών από το άλλο φύλο - Υ (Υ) - χρωμόσωμα ; τα υπόλοιπα, για τα οποία δεν υπάρχουν διαφορές αυτοσώματα(ΕΝΑ).Οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Από αυτούς 22 ζεύγη αυτοσωμάτων και 1 ζευγάρι φυλετικών χρωμοσωμάτων.Ένα φύλο με πανομοιότυπα χρωμοσώματα XX που σχηματίζει έναν τύπο γαμετών (με ένα χρωμόσωμα Χ) ονομάζεται ομογαμικός, διαφορετικό φύλο, με διαφορετικά χρωμοσώματα XY, που σχηματίζουν δύο τύπους γαμετών (με ένα χρωμόσωμα Χ και ένα χρωμόσωμα Υ), - ετερογαμικός. Σε ανθρώπους, θηλαστικά και άλλους οργανισμούς ετερογαματικό φύλο αρσενικό; σε πουλιά και πεταλούδες - θηλυκό.

Χ χρωμοσώματα, εκτός από τα γονίδια που καθορίζουν θηλυκός,περιέχουν γονίδια που δεν σχετίζονται με το φύλο. Τα χαρακτηριστικά που καθορίζονται από τα χρωμοσώματα ονομάζονται χαρακτηριστικά που συνδέονται με το φύλο.Στον άνθρωπο, τέτοια σημεία είναι η αχρωματοψία (αχρωματοψία) και η αιμορροφιλία (απηκτικότητα του αίματος). Αυτές οι ανωμαλίες είναι υπολειπόμενες· στις γυναίκες τέτοια σημεία δεν εμφανίζονται, ακόμη κι αν αυτά τα γονίδια μεταφέρονται από ένα από τα χρωμοσώματα Χ. μια τέτοια γυναίκα είναι φορέας και τα μεταδίδει με το χρωμόσωμα Χ στους γιους της.

Κυτταρογενετική μέθοδος προσδιορισμού φύλου. Βασίζεται στη μικροσκοπική μελέτη των χρωμοσωμάτων στα ανθρώπινα κύτταρα. Η χρήση της κυτταρογενετικής μεθόδου επιτρέπει όχι μόνο τη μελέτη της φυσιολογικής μορφολογίας των χρωμοσωμάτων και του καρυότυπου στο σύνολό της, τον προσδιορισμό του γενετικού φύλου του οργανισμού, αλλά, το πιο σημαντικό, τη διάγνωση διαφόρων χρωμοσωμικών ασθενειών που σχετίζονται με αλλαγές στον αριθμό των χρωμοσωμάτων ή παραβίαση της δομής τους. Ως ταχεία μέθοδος που ανιχνεύει αλλαγές στον αριθμό των φυλετικών χρωμοσωμάτων, χρησιμοποιούν μέθοδος για τον προσδιορισμό της χρωματίνης φύλουσε μη διαιρούμενα κύτταρα του στοματικού βλεννογόνου. Η φυλετική χρωματίνη, ή το σώμα Barr, σχηματίζεται στα κύτταρα του γυναικείου σώματος σε ένα από τα δύο χρωμοσώματα Χ. Με την αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων Χ στον καρυότυπο ενός οργανισμού, σχηματίζονται σώματα Barr στα κύτταρά του σε ποσότητα ένα μικρότερο από τον αριθμό των χρωμοσωμάτων. Όταν ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται, το σώμα απουσιάζει. Στον αρσενικό καρυότυπο, το χρωμόσωμα Υ μπορεί να ανιχνευθεί με πιο έντονη φωταύγεια σε σύγκριση με άλλα χρωμοσώματα όταν υποβάλλονται σε επεξεργασία με ακρυκινιπρίτη και μελετώνται υπό υπεριώδες φως.

Χαρακτηριστικά της δομής των χρωμοσωμάτων. Επίπεδα οργάνωσης κληρονομικού υλικού. Ετερο- και ευχρωματίνη.

Μορφολογία χρωμοσωμάτων

Η μικροσκοπική ανάλυση των χρωμοσωμάτων, καταρχάς, αποκαλύπτει τις διαφορές τους στο σχήμα και το μέγεθος. Η δομή κάθε χρωμοσώματος είναι καθαρά ατομική. Μπορεί επίσης να σημειωθεί ότι τα χρωμοσώματα έχουν κοινά μορφολογικά χαρακτηριστικά. Αποτελούνται από δύο κλωστές - χρωματίδιο,που βρίσκονται παράλληλα και συνδέονται μεταξύ τους σε ένα σημείο, που ονομάζεται κεντρομερές ή πρωτογενής συστολή. Σε ορισμένα χρωμοσώματα μπορείτε επίσης να δείτε μια δευτερεύουσα συστολή. Είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα που επιτρέπει σε κάποιον να αναγνωρίσει μεμονωμένα χρωμοσώματα σε ένα κύτταρο. Εάν η δευτερεύουσα στένωση βρίσκεται κοντά στο τέλος του χρωμοσώματος, τότε η περιφερική περιοχή που περιορίζεται από αυτό ονομάζεται δορυφόρος. Τα χρωμοσώματα που περιέχουν δορυφόρο αναφέρονται ως χρωμοσώματα ΑΤ. Σε μερικά από αυτά σχηματίζονται πυρήνες κατά την τελοφάση.
Τα άκρα των χρωμοσωμάτων έχουν ειδική δομή και ονομάζονται τελομερή. Οι τελομερείς περιοχές έχουν μια ορισμένη πολικότητα που τις εμποδίζει να συνδέονται μεταξύ τους κατά τη διάρκεια διαλείψεων ή με ελεύθερα άκρα χρωμοσωμάτων.

Το τμήμα του χρωματιδίου (χρωμοσώματος) από το τελομερές έως το κεντρομερές ονομάζεται βραχίονας χρωμοσώματος. Κάθε χρωμόσωμα έχει δύο βραχίονες. Ανάλογα με την αναλογία των μηκών των βραχιόνων, διακρίνονται τρεις τύποι χρωμοσωμάτων: 1) μετακεντρικά (ίσοι βραχίονες). 2) υπομετακεντρικοί (άνισοι ώμοι). 3) ακροκεντρικό, στο οποίο ο ένας ώμος είναι πολύ κοντός και δεν διακρίνεται πάντα καθαρά. (p - βραχίονας, q - μακρύς βραχίονας). Μια μελέτη της χημικής οργάνωσης των χρωμοσωμάτων σε ευκαρυωτικά κύτταρα έδειξε ότι αποτελούνται κυρίως από DNA και πρωτεΐνες: ιστόνες και πρωτομίτες (στα γεννητικά κύτταρα), που σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα νουκλεοπρωτεϊνών που ονομάζεται χρωματίνη, το οποίο έλαβε το όνομά του για την ικανότητά του να χρωματίζεται με βασικές βαφές. Οι πρωτεΐνες αποτελούν σημαντικό μέρος της ουσίας των χρωμοσωμάτων. Αντιπροσωπεύουν περίπου το 65% της μάζας αυτών των δομών. Όλες οι χρωμοσωμικές πρωτεΐνες χωρίζονται σε δύο ομάδες: τις ιστόνες και τις μη ιστονικές πρωτεΐνες.
Ιστόνεςαντιπροσωπεύεται από πέντε κλάσματα: HI, H2A, H2B, NZ, H4. Όντας θετικά φορτισμένες βασικές πρωτεΐνες, συνδέονται αρκετά σταθερά με μόρια DNA, γεγονός που εμποδίζει την ανάγνωση των βιολογικών πληροφοριών που περιέχονται σε αυτό. Αυτός είναι ο ρυθμιστικός τους ρόλος. Επιπλέον, αυτές οι πρωτεΐνες επιτελούν μια δομική λειτουργία, διασφαλίζοντας τη χωρική οργάνωση του DNA στα χρωμοσώματα.

Αριθμός παρατάξεων μη ιστόνηΟι πρωτεΐνες ξεπερνούν τις 100. Μεταξύ αυτών είναι ένζυμα για σύνθεση και επεξεργασία RNA, αναδιπλασιασμό και επιδιόρθωση DNA. Οι όξινες πρωτεΐνες των χρωμοσωμάτων εκτελούν επίσης δομικούς και ρυθμιστικούς ρόλους. Εκτός από το DNA και τις πρωτεΐνες, τα χρωμοσώματα περιέχουν επίσης RNA, λιπίδια, πολυσακχαρίτες και μεταλλικά ιόντα.

Μετά την εκ νέου ανακάλυψη το 1900 των κανόνων κληρονομικότητας που θεσπίστηκαν από τον Μέντελ το 1865, ξεκίνησαν εκτενείς πειραματικές δοκιμές για την εφαρμογή τους σε διάφορα ζώα και φυτά.

Αποδείχθηκε ότι δεν ταιριάζουν όλες οι περιπτώσεις κληρονομικότητας σε αυτούς τους κανόνες.

Αντιμέτωποι πρώτα με μεμονωμένες αποκλίσεις και στη συνέχεια με πολλές εξαιρέσεις στον Μεντελισμό, οι ερευνητές τις μελέτησαν προσεκτικά. Στη γενετική, μια άλλη θεωρία, ευρύτερη από τον Μεντελισμό, άρχισε να αναδύεται - η χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας.

Ο Thomas Morgan συνέδεσε τελικά το φαινόμενο της κληρονομικότητας με την κυτταρολογία. Απέδειξε ότι οι υλικοί φορείς της κληρονομικότητας είναι τα χρωμοσώματα που βρίσκονται στους πυρήνες των κυττάρων με γονίδια που περιέχονται σε αυτά.

Δεδομένου ότι κάθε είδος έχει έναν αυστηρά καθορισμένο αριθμό χρωμοσωμάτων και ο αριθμός των διαφορετικών χαρακτηριστικών είναι πολύ μεγάλος, πρέπει να υποθέσουμε ότι ένα χρωμόσωμα περιέχει πολλά ή πολλά γονίδια που καθορίζουν το χαρακτηριστικό.

Παράδειγμα:Η Drosophila έχει 1000 γονίδια από 4 ζεύγη χρωμοσωμάτων, 500 γονίδια από 10 ζεύγη χρωμοσωμάτων από καλαμπόκι, 2000 γονίδια από 23 ζεύγη στον άνθρωπο, ορισμένοι επιστήμονες ισχυρίζονται έως και 1 εκατομμύριο γονίδια.

Μπορεί κάθε γονίδιο να βρίσκεται σε ξεχωριστό χρωμόσωμα; ΟΧΙ δεν ΜΠΟΡΕΙ.

Επομένως, πρέπει να υπάρχουν πολλά γονίδια σε κάθε χρωμόσωμα.

Κατά τη γαμετογένεση, τα χρωμοσώματα αποκλίνουν και μαζί με αυτά τα γονίδια. Τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται ως ολόκληρη ομάδα και σχηματίζουν μια ομάδα σύνδεσης.

Τα γονίδια μιας ομάδας σύνδεσης κληρονομούνται ανεξάρτητα από την άλλη ομάδα σύνδεσης.

Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης είναι ίσος με το απλοειδές σύνολο των χρωμοσωμάτων.

Παράδειγμα:Η Drosophila έχει 4 ζεύγη χρωμοσωμάτων, από τα οποία έχουν βρεθεί 4 ομάδες σύνδεσης. κουνέλι - από 22 ζεύγη χρωμοσωμάτων, βρέθηκαν 19 ζεύγη σύνδεσης. ποντίκι – από 20 ζεύγη χρωμοσωμάτων, βρέθηκαν 19 ζεύγη σύνδεσης. άνθρωποι - από 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, βρέθηκαν 25 ομάδες σύνδεσης, 22 ομάδες - σύμφωνα με τον αριθμό των ζευγών αυτοσωμάτων, στα χρωμοσώματα Χ και Υ και στην 25η ομάδα σύνδεσης στο μιτοχονδριακό DNA.

Το φαινόμενο της συνδεδεμένης κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών ανακαλύφθηκε το 1906 από τους Bateson και Punnett. Αυτοί οι ερευνητές μελέτησαν τη διασταύρωση φυτών γλυκού μπιζελιού που διέφεραν σε δύο χαρακτηριστικά: το σχήμα της γύρης και το χρώμα των λουλουδιών. Σύμφωνα με τους νόμους του Μεντελιανού, σε υβρίδια δεύτερης γενιάς, σε αυτήν την περίπτωση, θα πρέπει να παρατηρηθεί μια διάσπαση των χαρακτηριστικών ενός διυβριδικού διασταυρούμενου 9: 3: 3: 1.

Ωστόσο, ο Batson και ο Punnett βρήκαν διαφορετικά. Δύο χαρακτήρες (σχήμα γύρης και χρώμα λουλουδιών) στα υβρίδια φαινόταν να προσπαθούν να παραμείνουν στους αρχικούς γονικούς συνδυασμούς.

Ο Batson και ο Punnett δεν μπόρεσαν να το εξηγήσουν αυτό.

Μια εξήγηση για αυτό το φαινόμενο δόθηκε αργότερα από τη σχολή του Thomas Morgan, ο οποίος εισήγαγε τον όρο γονιδιακή σύνδεση. Απέδειξε ότι τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα συνδέονται στενά μεταξύ τους, δηλ. συμπλέκονται και διατάσσονται σε γραμμική σειρά.

Έχοντας δημιουργήσει τη χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας, ο Morgan απέδειξε ότι υπάρχει πλήρης και ατελής σύνδεση γονιδίων.

Ο Μόργκαν έκανε τα πειράματά του στη μύγα των φρούτων.

Για το πρώτο πείραμα, πήραν μύγες: αρσενικά με γκρι σώμα και υποτυπώδη φτερά, τα οποία διασταύρωσε με θηλυκά με μαύρο σώμα και μακριά φτερά.

δ σύλληψη Δ μήκος

Γαμέτες Γ γ

C d – τα γονίδια βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα. Είναι ομόζυγα και για τα δύο ζευγάρια. Τα υβρίδια είχαν 100% γκρι με μακριά φτερά (ετερόζυγα) στο F 1. Επέλεξε αρσενικά από το F 1 και τα διασταύρωσε με θηλυκά που είχαν 2 υπολειπόμενα χαρακτηριστικά (δοκιμαστικός σταυρός).

♂ С с ♀ с

δ Δ δ σύλληψη

γκρι μαύρο

μακρύς υποτυπώδης

Με με με με Στο ΣΤ εμφανίστηκε 2η γενιά

γόνος 2 τύπων:

50% - γκρι με υποτυπώδη φτερά,

d d D d 50% - μαύρο με μακριά φτερά.

γκρι μαύρο

συνέλαβε μήκος

Έχει συμβεί πλήρης σύνδεση γονιδίων.

II εμπειρία.Ο Morgan πήρε θηλυκά από τα γκρι μακριά φτερά F 1.

♀ ssdd x ♂ ssdd (ανάλυση)

γκρι μαύρο

μήκος συνέλαβε

S s s s s s

ηη η η η η η η η η

γκρι μαύρο μαύρο γκρι

συνέλαβε μήκος συνέλαβε μήκος

Στη δεύτερη γενιά, ελήφθησαν 4 διαφορετικοί φαινότυποι: 145 – μαύροι μακρόπτεροι = 41,5%; 150 – γκρίζα βασικά στοιχεία = 41,5%.

Το ίδιο με τις γονικές φόρμες:

28% - γκρι μακριά φτερά - 8,5%

33% - μαύρο στοιχειώδες - 8,5%

νέοι συνδυασμοί 17%

Σε αυτή την περίπτωση ο συμπλέκτης δεν ήταν πλήρης. Ωστόσο, τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα δεν είναι απολύτως συνδεδεμένα. Τα περισσότερα άτομα έχουν τα χαρακτηριστικά των γονιών τους και μια μειοψηφία ατόμων έχει νέους συνδυασμούς χαρακτήρων. Ο λόγος για την ατελή σύζευξη είναι η διασταύρωση.

Πώς μπορεί να εξηγηθεί αυτό το φαινόμενο των νέων συνδυασμών εάν τα γονίδια αποτελούν μέρος ενός χρωμοσώματος;

Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κατά τη γαμετογένεση (κατά τη διαίρεση της αναγωγής), τα χρωμοσώματα τυλίγονται το ένα γύρω από το άλλο, ανταλλάσσουν μέρη και στη συνέχεια διαχωρίζονται (σπάνε), δημιουργώντας νέα χρωμοσώματα (το ένα μέρος από τη μητέρα, το άλλο από τον πατέρα).

Πέρασμα

Η διαδικασία ανταλλαγής τμημάτων χρωμοσωμάτων ονομάζεται - διασταύρωση ή διασταύρωση χρωμοσωμάτων.

Η παρουσία του μηχανισμού cross-over διευρύνει τη δυνατότητα συνδυαστικής μεταβλητότητας και έχει μεγάλη σημασία στην εξέλιξη του ζωικού κόσμου.

Η διασταύρωση συμβαίνει όταν τα γονίδια βρίσκονται σε ετερόζυγη κατάσταση. Τα άτομα που λαμβάνονται με τη βοήθεια του crossover ονομάζονται crossover και χωρίς crossover, non-crossover.

Το cross over μπορεί να είναι μονό, διπλό ή τριπλό. Τις περισσότερες φορές μονό, σπανιότερα διπλό και τριπλό. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το χρωμόσωμα είναι ένα ελαστικό σώμα, λόγω του οποίου ο σχηματισμός βρόχου σε μια περιοχή αναστέλλει το σχηματισμό του σε μια άλλη, ως αποτέλεσμα, η διέλευση ταυτόχρονα σε δύο περιοχές συμβαίνει λιγότερο συχνά. Το φαινόμενο της πέδησης ονομάζεται παρέμβαση.Με μια διπλή διασταύρωση, τα χρωμοσώματα σπάνε σε δύο σημεία, με αποτέλεσμα να ανταλλάσσουν μεσαία σημεία· με μια τριπλή διασταύρωση, σε τρία σημεία με την ανταλλαγή δύο τμημάτων χρωμοσωμάτων, γεγονός που οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερη αύξηση της μεταβλητότητας του γεννητικά κύτταρα. Ωστόσο, οι διπλές και τριπλές διασταυρώσεις συμβαίνουν πολύ λιγότερο συχνά από τις μονές διασταυρώσεις.

Στα περισσότερα είδη φυτών και ζώων, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων (2n) δεν υπερβαίνει τις πολλές δεκάδες και ο αριθμός των γονιδίων μπορεί να φτάσει τις δεκάδες και ακόμη και τις εκατοντάδες χιλιάδες. Αυτό σημαίνει ότι χιλιάδες γονίδια μπορούν να συγκεντρωθούν σε ένα μόνο χρωμόσωμα και πρέπει να κληρονομηθούν μαζί, δηλαδή να συνδεθούν. Αυτή η κληρονομιά ονομάζεται «γονιδιακός δεσμός».Τα γονίδια που βρίσκονται σε ένα χρωμόσωμα αποτελούν μια ομάδα σύνδεσης. Ένα είδος έχει τόσες τέτοιες ομάδες σύνδεσης όσες έχει ζεύγη χρωμοσωμάτων. Εάν τα γονίδια Α και Β βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη χρωμοσωμάτων, τότε όταν διασταυρώνονται οι γονότυποι ♀AABBx♂aabb στη δεύτερη γενιά, με την επιφύλαξη της πλήρους κυριαρχίας και των δύο γονιδίων, ένα τυπικό μοτίβο απόψυξης κατά φαινότυπο (9: 3: 3: 1) θα εμφανιστει. Κατά τη γαμετογένεση, ένα άτομο του γονότυπου AaBb παράγει 4 τύπους γαμετών: AB, Ab, aB, ab.
Εάν τα γονίδια Α και Β βρίσκονται στο χρωμόσωμα του νερού, τότε η διασταύρωση των γονότυπων ♀ABABx♂abab δίνει στο F2 μια διάσπαση παρόμοια με τη διάσπαση σε μια μονουβριδική διασταύρωση: 1ABAB:2ABab:1abab. Αυτό συμβαίνει επειδή τα υβρίδια F1 σχηματίζουν 2 τύπους γαμετών: AB, ab. Στην περίπτωση αυτή παρατηρείται το φαινόμενο της πλήρους σύνδεσης των γονιδίων. Πολλά πολύπλοκα προβλήματα γενετικής έχουν λυθεί με τη χρήση της μύγας Drosophila melanogaster - τεχνητή παραγωγή μεταλλάξεων, φύση του γονιδίου, αποκωδικοποίηση γονιδιώματος κ.λπ.
Το Drosophila είναι μικρό σε μέγεθος (μήκος περίπου 3 mm), γκρι χρώμα και έχει έντονα κόκκινα μάτια (Εικ. 3.1). Το ίδιο το νότο είναι μεγαλύτερο από τα αρσενικά. Ολόκληρη η κοιλιά τους είναι ριγέ, και στο τέλος είναι μυτερή (βρίσκεται ο ωοτοκίας). Στα αρσενικά, τα τελευταία τμήματα είναι συγχωνευμένα και η κοιλιά των αλόγων είναι εντελώς σκουρόχρωμη και στρογγυλεμένη.

Βρίσκεται στην άγρια ​​φύση σε πολλές ηπείρους. Το καλοκαίρι, με τη ροή φρούτων και λαχανικών από τις νότιες περιοχές της χώρας μας, διεισδύει πολύ βόρεια. Η Drosophila τρέφεται με φρούτα, λαχανικά και χυμούς δέντρων.
Σε εργαστηριακές συνθήκες, τα Drosophila εκτρέφονται σε γυάλινα κύπελλα σε ειδικό θρεπτικό υλικό σε θερμοκρασία 25 °C. Ο κύκλος ανάπτυξής του από το γονιμοποιημένο ωάριο στον ενήλικα είναι περίπου 10 ημέρες. Κατά τη διάρκεια του έτους, μπορείτε να πάρετε περίπου 40 γενιές Drosophila.
Το διπλοειδές σύνολο της Drosophila αποτελείται από 8 χρωμοσώματα. Το δεύτερο ζεύγος χρωμοσωμάτων περιέχει τα γονίδια μαύρο (μαύρο χρώμα σώματος - b) και απομεινάρι (στοιχειώδη φτερά - vg). Τα κυρίαρχα αλληλόμορφα άγριου τύπου b+ προκαλούν γκρίζο χρωματισμό του σώματος και κανονικά φτερά. Τα γονίδια για το γκρίζο χρώμα του σώματος b+ και τα στοιχειώδη φτερά vg (υπολειπόμενο αλληλόμορφο) βρίσκονται σε ένα χρωμόσωμα, τα γονίδια για το μαύρο χρώμα b (υπολειπόμενο αλληλόμορφο) και τα μακριά φτερά vg+ βρίσκονται σε ένα άλλο ομόλογο χρωμόσωμα. Όταν διασταυρώνονται γκρίζα στοιχειώδη φτερωτά αρσενικά (b+vg) με μαύρα μακρόφτερά θηλυκά (bvg-), τα υβρίδια F1 λαμβάνουν από τον πατέρα ένα χρωμόσωμα με γονίδια για γκρι χρώμα και στοιχειώδη φτερά (Εικ. 3.2).

Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκε το γεγονός της ατελούς σύνδεσης των γονιδίων (Εικ. 3.3). Ο Αμερικανός γενετιστής T. Morgan μελέτησε την ελλιπή γονιδιακή σύνδεση και διασταύρωση στη Drosophila. Το cross over δεν συμβαίνει στα αρσενικά Drosophila. Ας πάρουμε τα θηλυκά με τον γονότυπο b+vg+bvg και τα αρσενικά με τον γονότυπο bvgbvg. Εάν η διασταύρωση δεν συμβαίνει στα θηλυκά, τότε λαμβάνονται δύο φαινοτυπικές κατηγορίες. Εάν συμβεί διασταύρωση και τα αλληλόμορφα αλλάξουν θέση σε ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων, τότε λαμβάνονται δύο επιπλέον φαινοτυπικές κατηγορίες. Το 1% των φαινοτύπων crossover λαμβάνονται ως μονάδα διασταύρωσης. Ονομάστηκε Morganid. Επί του παρόντος έχει χαρακτηριστεί centimorgan (sM).
Το σχήμα 3.3 δείχνει ότι η απόσταση μεταξύ των γονιδίων b και vg είναι 17 εκατοστά.

Κατά τη μελέτη της διασταύρωσης μεταξύ των γονιδίων, καθορίστηκε η σχετική θέση των γονιδίων. Εάν η συχνότητα διασταύρωσης μεταξύ των γονιδίων Α και Β είναι 12%, μεταξύ Β και Γ είναι 8%, και μεταξύ Α και Γ είναι 20%, τότε το γονίδιο Β βρίσκεται μεταξύ των γονιδίων Α και Γ. Επιπλέον, αποκαλύφθηκε ότι το τα γονίδια βρίσκονται στο χρωμόσωμα με γραμμική σειρά. Με βάση αυτό, κατέστη δυνατή η μεταγλώττιση γενετικοί χάρτες χρωμοσωμάτωνκαι προσδιορίζει τη θέση των γονιδίων.
Χρησιμοποιώντας γενετικούς χάρτες χρωμοσωμάτων, είναι δυνατό να προβλεφθεί η φύση της κληρονομικότητας των μελετημένων χαρακτηριστικών για αυτούς τους οργανισμούς και όταν χρησιμοποιούνται για εργασίες αναπαραγωγής, να πραγματοποιηθεί μια συνειδητή επιλογή ζευγών για διασταύρωση.
Οι κύριες διατάξεις της χρωμοσωμικής θεωρίας της κληρονομικότητας είναι οι εξής:
1) τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα και είναι διατεταγμένα γραμμικά.
2) γονίδια που βρίσκονται στο χρωμόσωμα του νερού ανήκουν στην ίδια ομάδα σύνδεσης. Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης είναι ίσος με τον απλοειδή αριθμό των χρωμοσωμάτων.
3) τα χαρακτηριστικά των οποίων τα γονίδια βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα συνδέονται κληρονομικά.
4) με βάση τη γραμμική διάταξη των γονιδίων στα χρωμοσώματα και τη συχνότητα διασταύρωσης, ως δείκτης της απόστασης μεταξύ των γονιδίων, μπορούν να κατασκευαστούν χάρτες χρωμοσωμάτων.

Τα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα είναι ομάδα συμπλέκτη. Γονιδιακή σύνδεση- Αυτή είναι η κοινή κληρονομικότητα γονιδίων που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα. Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης αντιστοιχεί στον απλοειδές αριθμό των χρωμοσωμάτων. Η σύνδεση των γονιδίων που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα μπορεί να είναι πλήρης ή ατελής. Πλήρης λαβή: Ο Μόργκαν σταύρωσε μαύρα μακρόφτερά θηλυκά με γκρίζα αρσενικά με υποτυπώδη φτερά. Στη Drosophila, το γκρι χρώμα του σώματος κυριαρχεί πάνω από το μαύρο και τα μακριά φτερά κυριαρχούν πάνω από τα υποτυπώδη φτερά. Γκρι σώμα - Α, μαύρο σώμα α; μακρόπτερα - Β, υποτυπώδη φτερά - γ. Κατά τη διάρκεια της σπερμογένεσης κατά τη διάρκεια της μείωσης, ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται σε διαφορετικά γεννητικά κύτταρα. 1) AA//AB*av//av=4AB//av; 2) AB//av*AB//av=AB//AB, AB//av, ab//AV, ab//av. Εάν τα γονίδια βρεθούν σε αυτοσώματα, τότε με πλήρη σύνδεση στο F1 θα υπάρχει ομοιομορφία στον φαινότυπο και στο F2 - 3:1, ανεξάρτητα από το πόσα χαρακτηριστικά διαφέρουν οι γονείς, επειδή μελετάται ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων.

Το φαινόμενο της ατελούς σύνδεσης στην κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών

Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης, οι απόγονοι είχαν έναν συνδυασμό χαρακτηριστικών, όπως οι αρχικές γονικές μορφές, αλλά τα άτομα εμφανίστηκαν επίσης με έναν νέο συνδυασμό χαρακτηριστικών - συμπλέκτης ατελής. B – γκρι, c – μαύρο, V – κανονικό, v – υποτυπώδες. Bv||Bv*bV||bV=Bv||bV; θηλυκά από την πρώτη γενιά διασταυρώθηκαν με αρσενικά αναλυτές: BV//bV*bv//bv=Bv//bv,bV//bv – όχι crossover. Bv//bV*bv//bv=2bv//bv, 2BV//bv – crossover. Η ανταλλαγή των ομόλογων χρωμοσωμάτων με τα μέρη τους ονομάζεται crossover ή crossover.Καλούνται άτομα με νέους συνδυασμούς χαρακτήρων που προκύπτουν από τη διασταύρωση crossovers.Ο αριθμός των εμφανίσεων νέων μορφών εξαρτάται από τη συχνότητα διασταύρωσης, η οποία καθορίζεται από τον ακόλουθο τύπο: Συχνότητα διασταύρωσης = (Αριθμός μορφών διασταύρωσης) 100/ Συνολικός αριθμός απογόνων. Η μονάδα μέτρησης του σταυρού λαμβάνεται ίση με 1%. Μοργανίδα τη λένε. Η ποσότητα της διασταύρωσης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των γονιδίων που μελετώνται. Όσο πιο μακριά είναι τα γονίδια μεταξύ τους, τόσο πιο συχνά συμβαίνει διασταύρωση. όσο πιο κοντά βρίσκονται, τόσο λιγότερες είναι οι πιθανότητες να περάσουν.

Χάρτες χρωμοσωμάτων. Ένα παράδειγμα κατασκευής τους

Χάρτης χρωμοσωμάτων- σχέδιο της θέσης των γονιδίων σε ένα χρωμόσωμα. Τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα σε μια γραμμική ακολουθία σε συγκεκριμένες αποστάσεις μεταξύ τους. Το φαινόμενο της αναστολής της διέλευσης σε μια περιοχή με το πέρασμα σε μια άλλη ονομάζεται παρέμβαση.Όσο μικρότερη είναι η απόσταση που χωρίζει τα τρία γονίδια, τόσο μεγαλύτερη είναι η παρεμβολή. Λαμβάνοντας υπόψη τη γραμμική διάταξη των γονιδίων σε ένα χρωμόσωμα, λαμβάνοντας τη διασταύρωση της συχνότητας ως μονάδα απόστασης, ο Morgan συνέταξε τον πρώτο χάρτη της θέσης των γονιδίων σε ένα από τα χρωμοσώματα της Drosophila: сh___13.6___ y___28.2___b. Κατά την κατασκευή χαρτών, δεν υποδεικνύουν την απόσταση μεταξύ των γονιδίων, αλλά την απόσταση σε κάθε γονίδιο από το σημείο μηδέν της αρχής του χρωμοσώματος. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο υποδεικνύεται με κεφαλαίο γράμμα και το υπολειπόμενο με πεζό γράμμα. Μετά την κατασκευή γενετικών χαρτών, προέκυψε το ερώτημα εάν η θέση των γονιδίων στο χρωμόσωμα, που κατασκευάστηκε με βάση τη συχνότητα διασταύρωσης, αντιστοιχεί στην πραγματική θέση. Κάθε χρωμόσωμα κατά το μήκος του έχει συγκεκριμένα σχέδια δίσκων, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διάκριση των διαφορετικών τμημάτων του μεταξύ τους. Το υλικό για τη δοκιμή ήταν τα χρωμοσώματα στα οποία, ως αποτέλεσμα της μετάλλαξης, προέκυψαν διάφορες χρωμοσωμικές ανακατατάξεις: έλειπαν μεμονωμένοι δίσκοι ή είχαν αναστραφεί ή διπλασιαστεί. Οι φυσικές αποστάσεις μεταξύ των γονιδίων στον γενετικό χάρτη δεν αντιστοιχούν ακριβώς στις καθιερωμένες κυτταρολογικές αποστάσεις. Ωστόσο, αυτό δεν μειώνει την αξία των γενετικών χαρτών των χρωμοσωμάτων για την πρόβλεψη της πιθανότητας ατόμων με νέους συνδυασμούς χαρακτηριστικών. Με βάση μια ανάλυση των αποτελεσμάτων πολυάριθμων πειραμάτων με Drosophila, ο T. Morgan διατύπωσε χρωμοσωμική θεωρίακληρονομικότητα, η ουσία της οποίας είναι η ακόλουθη: 1) τα γονίδια βρίσκονται σε χρωμοσώματα, που βρίσκονται γραμμικά σε αυτά σε μια ορισμένη απόσταση το ένα από το άλλο. 2) γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα ανήκουν στην ίδια ομάδα σύνδεσης. Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης αντιστοιχεί στον απλοειδές αριθμό των χρωμοσωμάτων. Η) τα γνωρίσματα των οποίων τα γονίδια βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα συνδέονται κληρονομικά. 4) στους απογόνους ετερόζυγων γονέων, νέοι συνδυασμοί γονιδίων που βρίσκονται στο ίδιο ζεύγος χρωμοσωμάτων μπορούν να προκύψουν ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης κατά τη διαδικασία της μείωσης. Η συχνότητα της διασταύρωσης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των γονιδίων. 5) Με βάση τη γραμμική διάταξη των γονιδίων σε ένα χρωμόσωμα και τη συχνότητα διασταύρωσης ως δείκτη της απόστασης μεταξύ των γονιδίων, μπορούν να κατασκευαστούν χάρτες χρωμοσωμάτων.

Αμφιφυλοφιλία, ιντερσεξουαλικότητα, γυανδρομορφισμός, χιμαιρισμός κατά φύλο χρώμιο. Ο ρόλος των ορμονών και των περιβαλλοντικών συνθηκών στην ανάπτυξη των χαρακτηριστικών του φύλου

Οποιοσδήποτε ζυγώτης έχει χ-χρωμία και αυτοσώματα, δηλ. έχει και θηλυκά και αρσενικά γονίδια, δηλ. γενετικά οποιονδήποτε οργανισμό αμφιφυλόφιλος(αμφιφυλόφιλος). Intersex– ερμαφρόδιτες – άτομα με ανεπτυγμένα γυναικεία και αρσενικά χαρακτηριστικά. 2 τύποι: αληθινός - έχουν θηλυκές και αρσενικές γονάδες λόγω ανισορροπίας γονιδίων. υπό όρους - έχουν αδένες του ενός φύλου και τα εξωτερικά σεξουαλικά χαρακτηριστικά του άλλου φύλου λόγω ανισορροπίας ορμονών. Μερικές φορές βρίσκεται σε έντομα και ζώα γυανδρόμορφα– το ένα μέρος του σώματος έχει γυναικεία χαρακτηριστικά και το άλλο έχει αρσενικά χαρακτηριστικά. Αιτίες: Ο θηλυκός ζυγώτης χωρίζεται σε 2 βλαστομερή. Ένας από αυτούς έχασε ένα x-lame. Από αυτό το βλαστομερές θα αναπτυχθεί το αρσενικό μισό σώμα. ΧιμαιρισμόςΤα μισά από τα χρωμοσώματα xx/xy βρίσκονται σε πολύτοκα ζώα, σε ταύρους - όταν ο ίδιος οργανισμός περιέχει χρωμοσώματα xx και η αναπαραγωγή των χρωμοσωμάτων xy είναι εξασθενημένη. Με την κανονική σίτιση, τα αρσενικά αναπτύσσονται και εάν προστεθούν γυναικείες ορμόνες στο φαγητό, τα θηλυκά (γόνοι ψαριών) μεγαλώνουν. Εάν η προνύμφη ενός θαλάσσιου σκουληκιού προσκολληθεί στον πυθμένα της θάλασσας, είναι θηλυκό, εάν προσκολληθεί στην προβοσκίδα ενός θηλυκού, είναι αρσενικό.

Τύποι προσδιορισμού φύλου στα ζώα. Πρωτογενής και δευτερογενής αναλογία φύλων. Το πρόβλημα της ρύθμισης του φύλου

Προσδιορισμόςεξασφαλίζει τον σχηματισμό ίσου αριθμού αρσενικών και θηλυκών, που είναι απαραίτητος για τη φυσιολογική αυτοαναπαραγωγή του είδους. Τύποι: 1) επιγαμικό - το φύλο ενός ατόμου καθορίζεται κατά την οντογένεση και εξαρτάται από το εξωτερικό περιβάλλον. 2) προγαμικό - το φύλο καθορίζεται κατά τη γαμετογένεση στους γονείς του ατόμου. 3) συνγαμικό - το φύλο καθορίζεται τη στιγμή της σύντηξης των γαμετών. Πρωτεύουσα και δευτερεύουσα αναλογία φύλων:αναλογία φύλου, η γάτα καθορίζεται τη στιγμή της σύντηξης των γαμετών, που ονομάζεται πρωταρχικός, πάντα 1:1. Οποιαδήποτε αλλαγή στην αναλογία των φύλων, είτε πριν είτε μετά τη γέννηση, ονομάζεται δευτερεύων.Συνήθως μετά τη γέννηση μετατοπίζεται υπέρ του γυναικείου φύλου, επομένως, σε πολλά είδη ζώων και στον άνθρωπο, γεννιούνται περισσότερα αρσενικά από θηλυκά: κουνέλια - 57%, άνθρωποι - 51%, πουλιά - 59%. Πρόβλημα ρύθμισης φύλου:έχει μεγάλη οικονομική σημασία. Για παράδειγμα: στη γαλακτοκομία και στην πτηνοτροφία αυγοπαραγωγής, τα θηλυκά είναι επιθυμητά και όπου το κύριο προϊόν είναι το κρέας, τα αρσενικά είναι καλύτερα. Το πρόβλημα είναι ο διαχωρισμός του σπέρματος σε κλάσματα x και y. Μέθοδοι: 1) ηλεκτροφόρηση - x - τα σπερματοζωάρια έχουν αρνητικό φορτίο - κινούνται προς την κάθοδο και y - τα σπερματοζωάρια κινούνται προς την άνοδο. Εγγύηση 80%. 2) Μέθοδος καθίζησης - x - το σπέρμα είναι πιο πυκνό και κατακάθεται, και το y - παραμένει στην κορυφή. 3) Χρησιμοποιώντας ένα σύνολο οξέων για την αλλαγή του pH της γυναικείας αναπαραγωγικής οδού για τη δημιουργία συνθηκών μόνο για το x - ή μόνο για το y-. 4) Παρθενογένεση: γενογένεση - λήψη θηλυκών - το ωοκύτταρο ακτινοβολείται με ακτίνες Χ. πρώτης τάξης, καθυστερώντας έτσι την απόκλιση του χρωμίου-m, σχηματίζεται ένα ωάριο με διπλοειδές σύνολο χρωμίου-m και ένα θηλυκό εξελίσσεται σε γάτα χωρίς γονιμοποίηση. Ανδρογένεση - απόκτηση αρσενικών - ο πυρήνας του ωαρίου σκοτώνεται με ακτίνες Χ, στη συνέχεια δύο σπερματοζωάρια διεισδύουν σε αυτόν, οι πυρήνες συγχωνεύονται, δίνοντας ένα διπλοειδές σύνολο, θα υπάρχει ένα αρσενικό. 5) Μέθοδος διαίρεσης του σπέρματος σε κλάσματα με βάση την ποσότητα του DNA στο σπέρμα. 6) Όσο πιο νέοι είναι οι γονείς, τόσο πιο πιθανό είναι να γεννηθούν άνδρες. 7) Όσο περισσότερα σπερματοζωάρια στο γυναικείο γεννητικό σύστημα, τόσο πιο πιθανή είναι η γέννηση ενός αρσενικού. 8) Όσο περισσότερο αποθηκεύεται το σπέρμα – το θηλυκό. 9) Σίτιση πουλερικών: αν προσθέσετε Ca στην τροφή του κόκορα, τότε είναι θηλυκό και αν K, είναι αρσενικό. 10) Σε κάθε πληθυσμό ισχύει ο νόμος της ισορροπίας, δηλ. Η αναλογία φύλων τείνει να είναι 1:1.

Το 1906, οι W. Batson και R. Punnett, διασταυρώνοντας φυτά γλυκού μπιζελιού και αναλύοντας την κληρονομικότητα του σχήματος της γύρης και του χρώματος των λουλουδιών, ανακάλυψαν ότι αυτά τα χαρακτηριστικά δεν δίνουν ανεξάρτητη κατανομή στους απογόνους· τα υβρίδια πάντα επαναλάμβαναν τα χαρακτηριστικά των μητρικών μορφών. Κατέστη σαφές ότι δεν χαρακτηρίζονται όλα τα χαρακτηριστικά από ανεξάρτητη κατανομή στους απογόνους και ελεύθερο συνδυασμό.

Κάθε οργανισμός έχει τεράστιο αριθμό χαρακτηριστικών, αλλά ο αριθμός των χρωμοσωμάτων είναι μικρός. Κατά συνέπεια, κάθε χρωμόσωμα δεν φέρει ένα γονίδιο, αλλά μια ολόκληρη ομάδα γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη διαφορετικών χαρακτηριστικών. Μελέτησε την κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών των οποίων τα γονίδια εντοπίζονται σε ένα χρωμόσωμα. Τ. Μόργκαν. Εάν ο Μέντελ διεξήγαγε τα πειράματά του στα μπιζέλια, τότε για τον Μόργκαν το κύριο αντικείμενο ήταν η μύγα των φρούτων Drosophila.

Η Drosophila παράγει πολλούς απογόνους κάθε δύο εβδομάδες σε θερμοκρασία 25 °C. Το αρσενικό και το θηλυκό διακρίνονται σαφώς στην εμφάνιση - το αρσενικό έχει μικρότερη και πιο σκούρα κοιλιά. Έχουν μόνο 8 χρωμοσώματα σε ένα διπλοειδές σύνολο και αναπαράγονται αρκετά εύκολα σε δοκιμαστικούς σωλήνες σε ένα φθηνό θρεπτικό μέσο.

Διασταυρώνοντας μια μύγα Drosophila με γκρι σώμα και κανονικά φτερά με μια μύγα με σκούρο χρώμα σώματος και υποτυπώδη φτερά, στην πρώτη γενιά ο Morgan απέκτησε υβρίδια με γκρίζο σώμα και κανονικά φτερά (το γονίδιο που καθορίζει το γκρι χρώμα της κοιλιάς κυριαρχεί το σκούρο χρώμα, και το γονίδιο που καθορίζει την ανάπτυξη των φυσιολογικών φτερών, - πάνω από το γονίδιο των υπανάπτυκτων φτερών). Κατά τη διεξαγωγή μιας αναλυτικής διασταύρωσης ενός θηλυκού F 1 με ένα αρσενικό που είχε υπολειπόμενα χαρακτηριστικά, θεωρητικά αναμενόταν να αποκτήσει απογόνους με συνδυασμούς αυτών των χαρακτηριστικών σε αναλογία 1:1:1:1. Ωστόσο, στους απογόνους, τα άτομα με χαρακτηριστικά των γονικών μορφών υπερίσχυσαν σαφώς (41,5% - γκρι μακρόπτερα και 41,5% - μαύρα με υποτυπώδη φτερά) και μόνο ένα μικρό μέρος των μυγών είχε συνδυασμό χαρακτήρων διαφορετικών από αυτούς των οι γονείς (8,5% - μαύρο μακρόφτερό και 8,5% - γκρι με υποτυπώδη φτερά). Τέτοια αποτελέσματα θα μπορούσαν να ληφθούν μόνο εάν τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για το χρώμα του σώματος και το σχήμα των φτερών βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα.

1 - μη διασταυρούμενοι γαμέτες. 2 - crossover γαμέτες.

Εάν τα γονίδια για το χρώμα του σώματος και το σχήμα των φτερών εντοπίζονται σε ένα χρωμόσωμα, τότε αυτή η διασταύρωση θα έπρεπε να είχε ως αποτέλεσμα δύο ομάδες ατόμων να επαναλαμβάνουν τα χαρακτηριστικά των γονικών μορφών, καθώς ο μητρικός οργανισμός θα πρέπει να σχηματίζει γαμέτες μόνο δύο τύπων - AB και ab. και το πατρικό one - one type - ab . Κατά συνέπεια, δύο ομάδες ατόμων με τον γονότυπο AABB και aabb θα πρέπει να σχηματιστούν στους απογόνους. Ωστόσο, τα άτομα εμφανίζονται στους απογόνους (αν και σε μικρό αριθμό) με ανασυνδυασμένους χαρακτήρες, δηλαδή με γονότυπους Aabb και aaBb. Για να εξηγηθεί αυτό, είναι απαραίτητο να υπενθυμίσουμε τον μηχανισμό σχηματισμού γεννητικών κυττάρων - μείωση. Στην πρόφαση της πρώτης μειοτικής διαίρεσης, τα ομόλογα χρωμοσώματα συζευγνύονται και αυτή τη στιγμή μπορεί να συμβεί ανταλλαγή περιοχών μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης, σε ορισμένα κύτταρα, τμήματα χρωμοσωμάτων ανταλλάσσονται μεταξύ των γονιδίων Α και Β, εμφανίζονται γαμέτες Ab και aB και, ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται τέσσερις ομάδες φαινοτύπων στους απογόνους, όπως με τον ελεύθερο συνδυασμό γονίδια. Όμως, δεδομένου ότι η διασταύρωση συμβαίνει κατά τον σχηματισμό ενός μικρού τμήματος γαμετών, η αριθμητική αναλογία των φαινοτύπων δεν αντιστοιχεί στην αναλογία 1:1:1:1.

Ομάδα συμπλέκτη- γονίδια που εντοπίζονται στο ίδιο χρωμόσωμα και κληρονομούνται μαζί. Ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης αντιστοιχεί στο απλοειδές σύνολο των χρωμοσωμάτων.

Αλυσοδεμένη κληρονομιά- κληρονομικότητα χαρακτηριστικών των οποίων τα γονίδια εντοπίζονται στο ίδιο χρωμόσωμα. Η ισχύς της σύνδεσης μεταξύ των γονιδίων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ τους: όσο πιο μακριά βρίσκονται τα γονίδια το ένα από το άλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα διασταύρωσης και αντίστροφα. Πλήρης λαβή- ένας τύπος συνδεδεμένης κληρονομικότητας στον οποίο τα γονίδια των αναλυόμενων χαρακτηριστικών βρίσκονται τόσο κοντά το ένα στο άλλο που η διασταύρωση μεταξύ τους καθίσταται αδύνατη. Ατελής συμπλέκτης- ένας τύπος συνδεδεμένης κληρονομικότητας στον οποίο τα γονίδια των αναλυόμενων χαρακτηριστικών βρίσκονται σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διασταύρωση μεταξύ τους.

Ανεξάρτητη κληρονομιά- κληρονομικότητα χαρακτηριστικών των οποίων τα γονίδια εντοπίζονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Μη διασταυρούμενοι γαμέτες- γαμέτες κατά τον σχηματισμό των οποίων δεν έγινε διασταύρωση.

Μη ανασυνδυασμένα- υβριδικά άτομα που έχουν τον ίδιο συνδυασμό χαρακτηριστικών με τους γονείς τους.

Ανασυνδυασμένα- υβριδικά άτομα που έχουν διαφορετικό συνδυασμό χαρακτηριστικών από τους γονείς τους.

Η απόσταση μεταξύ των γονιδίων μετριέται σε Morganids— συμβατικές μονάδες που αντιστοιχούν στο ποσοστό των διασταυρούμενων γαμετών ή στο ποσοστό των ανασυνδυασμένων. Για παράδειγμα, η απόσταση μεταξύ των γονιδίων για το γκρίζο χρώμα του σώματος και τα μακριά φτερά (επίσης μαύρο χρώμα σώματος και υποτυπώδη φτερά) στη Drosophila είναι 17%, ή 17 μοργκανίδες.

Στους διετεροζυγώτες, τα κυρίαρχα γονίδια μπορούν να εντοπιστούν είτε σε ένα χρωμόσωμα ( cis φάση), ή σε διαφορετικά ( trans φάση).

1 - Μηχανισμός φάσης Cis (μη διασταυρούμενοι γαμέτες). 2 - μηχανισμός trans-phase (non-crossover γαμέτες).

Το αποτέλεσμα της έρευνας του T. Morgan ήταν η δημιουργία του χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας:

1. γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα. Τα διαφορετικά χρωμοσώματα περιέχουν διαφορετικούς αριθμούς γονιδίων. το σύνολο των γονιδίων καθενός από τα μη ομόλογα χρωμοσώματα είναι μοναδικό.
2. Κάθε γονίδιο έχει μια συγκεκριμένη θέση (τόπο) στο χρωμόσωμα. Τα αλληλόμορφα γονίδια βρίσκονται σε πανομοιότυπους τόπους ομόλογων χρωμοσωμάτων.
3. Τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα σε μια συγκεκριμένη γραμμική αλληλουχία.
4. γονίδια που εντοπίζονται στο ίδιο χρωμόσωμα κληρονομούνται μαζί, σχηματίζοντας μια ομάδα σύνδεσης. ο αριθμός των ομάδων σύνδεσης είναι ίσος με το απλοειδές σύνολο των χρωμοσωμάτων και είναι σταθερός για κάθε τύπο οργανισμού.
5. Η γονιδιακή σύνδεση μπορεί να διαταραχθεί κατά τη διασταύρωση, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό ανασυνδυασμένων χρωμοσωμάτων. η συχνότητα της διασταύρωσης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των γονιδίων: όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της διασταύρωσης.
6. Κάθε είδος έχει ένα μοναδικό σύνολο χρωμοσωμάτων - έναν καρυότυπο.

Παω σε διαλέξεις Νο 17«Βασικές έννοιες της γενετικής. οι νόμοι του Μέντελ»