Сцепленное наследование и кроссинговер.

1.1. Значение темы: Знание основных закономерностей наследо-вания признаков, сцепленных с полом, необходимо современному врачу, т.к. известен целый ряд заболеваний, сцепленных с соматическими или половыми хромосомами. Очень важно также понимание механизмов кроссинговера и его значение как источника комбинативной изменчивости.

1.2. Цели занятия: Общая — Знать принципы сцепленного наследования и механизмы его нарушения.

1.3.1. Охарактеризовать явление сцепления и процессы его нарушения.

1.3.2. Прогнозировать возможность появления и степень вероятности наследственных признаков заболевания.

Закономерности наследования при нахождении генов в одной хромосоме были изучены Т.Х. Морганом и его учениками в начале 20-х годов ХХ века в опытах на мушке дрозофиле. В результате этого Т.Х. Морганом и его учениками в 1911 году была разработана хромосомная теория наследственности. Хромосомная теория наследственности – это учение о локализации наследственных факторов в хромосомах клеток.

Положения хромосомной теории наследственности:

1. Хромосомы - это основные носители наследственной информации. Каждый вид организмов характеризуется определенным набором хромосом.

2. В хромосомах находятся гены. Каждая хромосома характеризуется специфическим набором хромосом.

3. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно.

4. Гены сцеплены между собой. Гены в одной хромосоме образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.

5. Гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно. В ходе мейоза при конъюгации между гомологичными хромосомами возможен кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом). Чем дальше друг от друга находятся гены, тем чаще между ними будут явления перекреста. Таким образом, частота расхождения признаков прямо пропорциональна расстоянию между генами.

Процент кроссоверных гамет, несущих кроссоверные хромосомы, косвенно отражает расстояние между генами. Это расстояние принято выражать в морганидах. За одну морганиду принимают расстояние между генами, при котором образуется 1% кроссоверного потомства (кроссоверных гамет).

Если сцепление генов полное (абсолютное), то они потомству всегда передаются вместе и дигетерозиготная особь АВ

дает только 2 гаметы (АВ,ав). При не абсолютном сцеплении дигетерозиготная особь дает 2 разных типа гамет: АВ, ав - некроссоверные, Ав, аВ - кроссоверные гаметы.

Так как расстояние между генами L измеряется в морганидах,

а 1 морганида = 1% кроссинговера, то: L АВ = m+n х 100%

В хромосомном наборе организмов различают неполовые хромосомы, или аутосомы, и половые хромосомы. У определенного пола половые хромосомы могут быть одинаковыми или разными. В зависимости от этого пол, который образует один тип гамет, называется гомогаметным, а пол, который образует разные типы гамет - гетерогаметным.

Существует 4 типа хромосомного определения пола:

1. У млекопитающих, большинства амфибий, части рыб, насекомых (кроме бабочек), ракообразных, червей, некоторых двудомных растений женский пол является гомогаметным (ХХ), а мужской – гетерогаметным(ХУ).

2. У птиц, пресмыкающихся, части рыб, бабочек женский пол - гетерогаметный (ХУ), а мужской - гомогаметный (ХХ).

3. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

4. При наследовании признаков у человека в случае, если ген локализован в Х-хромосоме, он передается от отца только дочерям, а от матери – сыновьям и дочерям поровну. Если рецессивный аллель сцеплен с Х-хромосомой, то у женщин он проявляется только в гомозиготном состоянии, а у мужчин (при условии локализации в негомологичном участке Х-хромосомы) – всегда. У млекопитающих женские особи имеют две Х-хромосомы, но в каждой клетке одна из Х-хромосом полностью «выключена». В схемах скрещиваний указывают, в какой половой хромосоме находится данный аллель. Например, рецессивный аллель гемофилии, дальтонизма находятся в Х-хромосоме и его обозначают Х^h, X^d, а доминантный аллель нормальной свертываемости крови и нормального зрения обозначаются X^H, X^D.

Организационная структура практического занятия

Проверка исходного уровня знаний по тестам исходного контроля

а) сила сцепления генов прямо пропорциональна расстоянию между ними в хромосоме;

б) сцепление генов связано с их расположением на хромосоме;

в) сила сцепления генов обратно пропорциональна расстоянию между ними на хромосоме.

4. При каком расстоянии на хромосоме признаки наследуются независимо?

а) 50 морганид и более; б) менее 40 морганид; в) 80 морганид.

а) наследование при локализации гена в У-хромосоме;

б) наследование гена при локализации его в Х-хромосоме;

в) наследование при локализации гена в аутосомах.

6. От чего зависит число кроссоверного потомства?

б) от расстояния между генами в разных группах сцепления;

в) от расстояния между генами, находящимися в одной группе сцепления.

1.4.2. Теоретические вопросы, которые необходимо усвоить для достижения целей занятия:

а) Хромосомы как группы сцепления генов. Сцепленное наследова-

б) Хромосомный механизм наследования пола. Наследование при-

б) ответить на тесты заключительного контроля.

Задача 1. Мужчина получил от матери хромосому с генами А и В, от отца с генами а и в, причем эти гены наследуются сцепленно. Его жена – рецессивная гомозигота. Какова вероятность того, что их ребенок будет рецессивным по обоим генам, если расстояние между генами 8 морганид?

Задача 2. Скрестили две породы кроликов: с короткой волнистой шерстью и с длинной прямой. В результате анализирующего скрещивания получено потомство: с длинной прямой шерстью -99 особей, с короткой волнистой - 101, с длинной волнистой - 24, с короткой прямой - 26. Определите частоту кроссинговера.

Задача 3. У дрозофилы расстояние между генами А и В -12 морганид. Каким будет потомство от скрещивания рецессивной самки и самца с генотипом АВ

Задача 4. Отец и сын в семье гемофилики и кареглазые. Мать имеет нормальную свертываемость крови и голубоглазая. Можно ли сказать, что сын унаследовал все признаки от отца?

Задача 5. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия встречается как рецессивный сцепленный с полом ген. Смерть обычно наступает в возрасте 10-12 лет. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Если больные мальчики погибают, почему эта болезнь не элиминируется из популяции?

Задача 6. Самки АаВв дали 6% рекомбинантов. Определить расстояние между генами А и В на хромосоме.

Задача 7. Произведено скрещивание двух дрозофил. Самка была дигетерозиготна по генам А и Р, а самец рецессивен по этим аллелям генов. Получено расщепление АаРр - 48%, Аарр - 2%, аарр -48%, ааРр - 2%. Определить расстояние между генами А и Р.

Задача 8. Отец страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом. Могут его дети получить от него только один из этих патологических генов?

Задача 9. В некоторых семьях отмечен наследственный дефект — перепонка между пальцами ног, причем она не встречается у женщин и передается по наследству от отца к сыну. В какой хромосоме человека локализован ген, обусловливающий этот дефект?

Задача 10. Отец девушки страдает гемофилией, мать здорова и происходит из семьи, благополучной по этому гену. Девушка выходит замуж за здорового в отношении гемофилии юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях и дочерях?

Задача 11. в семье, где жена имеет I группу крови, а муж IV, родился сын дальтоник с III группой крови. Оба родителя различают цвета нормально. Определите вероятность рождения здорового сына и его возможные группы крови.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: