Как решать задачи на сцепление генов и кроссинговер


Хромосомная теория, подготовка к ЕГЭ по биологии

Хромосомная теория наследственности

Концепция данной теории заключается в том, что передача наследственной информации в ряду поколений осуществляется путем передачи хромосом, в которых в определенной линейной последовательности расположены гены.

Данная теория была сформулирована в начале XX века. Значительный вклад в ее развитие внес американский генетик Томас Морган.

Рекомендую осознать и запомнить следующие положения хромосомной теории:

  • Гены расположены в хромосомах в линейном порядке
  • Каждый ген занимает в хромосоме определенное место - локус
  • Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления
  • Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера
  • Частота кроссинговера между генами прямо пропорциональна расстоянию между ними
  • Расстояние между генами измеряется в морганидах (1 морганида - 1% кроссинговера)
Группы сцепления

В предыдущей статье были раскрыты суть и применение в задачах III закона Менделя, закона независимого наследования, в основе которого лежат гены, расположенные в разных хромосомах. Но что если гены лежат в одной хромосоме? Такие гены образуют группу сцепления, в этом случае говорят о сцепленном наследовании.

Группа сцепления - совокупность всех генов, расположенных в одной хромосоме, вследствие чего они наследуются совместно. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом: у женщины 23 группы сцепления (23 пара - половые хромосомы XX), а у мужчины - 24 группы сцепления (X и Y представляют собой две отдельные группы).

Сцепление генов

Томас Морган в своих экспериментах изучал наследование признаков плодовых мушек дрозофил: серый (A) - черный (a) цвет тела, длинные (B) - зачаточные (b) крылья. В первом эксперименте Морган скрестил чистые линии плодовых мушек: серых с длинными крыльями (AABB) и черных с зачаточными (aabb).

Только что вы видели первый закон Менделя (единообразия) в действии, правда, в несколько ином варианте - при дигибридном скрещивании. Но суть та же: в первом поколении все особи получаются единообразны по исследуемому признаку, с генотипом AaBb - с серым телом и длинными крыльями.

Далее Морган применил анализирующее скрещивание. Полученную в первом поколении дигетерозиготу (AaBb) он скрестил с черной особью с зачаточными крыльями (aabb). Результат весьма удивил Моргана и его коллег: помимо потомства с ожидаемыми фенотипами (серое тело + длинные крылья, черное тело + зачаточные крылья) были получены особи со смешанными признаками.

Потомство со смешанными признаками подразумевает под собой особи Aabb (серое тело + зачаточные крылья) и aaBb (черные тело + длинные крылья). Но откуда они могли взяться, если гены A и B находятся в одной хромосоме? Значит, образовались еще какие-то дополнительные гаметы, помимо AB и ab?

Объясняя полученные в потомстве фенотипы, которые содержали смешанные признаки, Томас Морган пришел к выводу, что между гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, в результате которого образовались гаметы Ab, aB - кроссоверные гаметы.

Очевидно, что в данном случае расстояние между генами A и B было 17 морганид, так как каждой кроссоверной гаметы (соответственно и особей) образовалось по 8.5%. Не забывайте, что процент кроссинговера равен расстоянию между генами. Поскольку расстояние было 17 морганид = 17%, то на каждую из кроссоверных гамет приходится половина - 8.5%

Пример решения генетической задачи №1

"Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными генами, расположенными в одной хромосоме. Гены полностью сцеплены. Какова вероятность родить здорового ребенка в семье, где муж нормален, жена гетерозиготна по обоим признакам, мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец был нормален".

Очень важно обратить внимание на то, что "гены полностью сцеплены" - это говорит об отсутствии кроссинговера, и то, что мы заметили это, обеспечивает верное решение задачи.

Самое главное, что вам следует усвоить: поскольку гены полностью сцеплены (кроссинговер отсутствует), женщина с генотипом AaBb может образовать только два типа гамет - AB, ab. Кроссоверные гаметы (Ab, aB) не образуются. Всего возможных генотипов потомков получается два, из которых здоров только один - aabb. Шанс родить здорового ребенка в такой семье ½ (50%).

Пример решения генетической задачи №2

"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".

Ключевые слова в тексте этой задачи, на которые следует обратить внимание: "гены неполностью сцеплены". Это означает, что между ними происходит кроссинговер.

Генотип женщины остается неясен из текста задачи. Раз она больна, то он может быть: AaBb, AABB, AABb, AaBB. Однако в тексте дано то, что развеет сомнения: "отец которой был здоров". Если ее отец был здоров, то его генотип был aabb, значит он передал дочери гамету ab. Теперь становится очевидно, что генотип дочери AaBb - она дигетерозиготна.

В данном случае между генами A и B произошел кроссинговер, их сцепление нарушилось. В результате образовались кроссоверные гаметы Ab, aB - которые привели к образованию особей с со смешанными признаками (Aabb, aaBb). Вероятность рождения в этой семье ребенка, больного обеими аномалиями, составляет ¼ (25%).

Наследование, сцепленное с полом

Половые хромосомы X и Y определяют пол человека. Генотип XX характерен для женщин, а XY - для мужчин. Мужская Y-хромосома не содержит аллелей многих генов, которые есть в X-хромосоме, вследствие этого наследственными заболеваниями, сцепленными с полом, чаще болеют мужчины.

Природа, несомненно, бережет женских особей. Женщины имеют две гомологичные хромосомы XX, и если ген наследственного заболевания попал в одну из X-хромосом, то чаще всего в другой X-хромосоме окажется "здоровый" ген, доминантный, которой подавит действие рецессивного гена. С генетической точки зрения, женщина будет носительницей заболевания, может его передать по поколению, но сама болеть не будет.

У мужчин если ген заболевания оказался в X-хромосоме, то не проявиться он не может. Именно по этой причине мужчины чаще страдают дальтонизмом, гемофилией и т.д.

Не у всех организмов особь мужского пола характеризуется набором хромосом XY, а женского - XX. У пресмыкающихся, птиц, бабочек женские особи имеют гетерогаметный пол- XY, а мужские - XX. То же самое относится к домашним курам: петух - XX, курица - XY.

Решим несколько задач по теме наследования, сцепленного с полом. Речь в них будет идти о сцепленных с полом признаками - признаками, гены которых лежат не в аутосомах, а в гетеросомах (половых хромосомах).

Пример решения генетической задачи №3

"Рецессивный ген дальтонизма располагается в X-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец был дальтоник) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определите возможные фенотипы потомства".

Подробности о родословной важны и помогают заполнить белые пятна. Если отец женщины был дальтоником (XdY), то очевидно, что он передал ей хромосому Xd, так как от отца дочери всегда передается X-хромосома. Значит женщина гетерозиготна по данному признаку, а у мужчины возможен лишь один вариант здорового генотипа - XDY. То, что его отец был дальтоником несущественно, ведь отец всегда передает сыну Y-хромосому.

Возможные фенотипы потомства:

  • XDXD - здоровая девочка
  • XDXd - девочка носительница рецессивного гена дальтонизма
  • XDY - здоровый мальчик
  • XdY - мальчик, который болен дальтонизмом
Пример решения генетической задачи №4

"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?"

Ответ на вопрос: "Каковы генотипы матери и отца?" - лежат в потомстве. Пятипалый здоровый мальчик имеет генотип aaXbY. Чтобы сформировался такой генотип, от матери должна прийти гамета aXb, а от отца - aY. Выходит, что единственно возможный генотип матери - AaXbXb, а генотип отца - aaXBY.

Рождение ребенка с двумя аномалиями возможно - AaXBXb, вероятность такого события ¼ (25%).

Пример решения генетической задачи №5

"Рецессивные гены, кодирующие признаки дальтонизма и гемофилии, сцеплены с X-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец который был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?"

Генотип мужчины вопросов не вызывает, так как единственный возможный вариант - XhDY. Генотип женщины дает возможность узнать ее отец (XHdY), который передал ей гамету XHd (отец всегда передает дочке X хромосому, а сыну - Y), следовательно, ее генотип - XHDXHd

Как оказалось, возможны два варианта генотипа дочери: XHDXhD, XHdXhD. Генотип здорового мужчины XHDY. Следуя логике задачи, мы рассмотрим два возможных варианта брака.

Не забывайте, что на экзамене схема задачи не является ответом. Ответ начинается только после того, как вы напишите слово "Ответ: ...". В ответе должны быть указаны все фенотипы потомства, их описание, что возможно покажется рутинными при большом числе потомков, но весьма приятным, если вы верно решили задачу и получили за нее заслуженные баллы :)

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Генетическая связь

Добавив третий ген, мы получили несколько различных типов кроссинговера. продукты, которые можно получить. На следующем рисунке показаны разные рекомбинантные продукты, которые возможны.

Теперь, если бы мы провели тестовое скрещивание с F 1 , мы бы ожидали соотношение 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1. Как и в случае двухточечного анализа, описанного выше, отклонение от этого ожидаемого соотношения указывает на то, что происходит сцепление. Лучший способ ознакомиться с анализом трехбалльного теста Перекрестные данные - это пример.Воспользуемся произвольным примером генов A , B и C. Сначала мы делаем скрещивание между физическим лицам AABBCC и aabbcc . Далее F 1 проверяется на физическое лицо aabbcc . Мы будет использовать следующие данные для определения порядка генов и расстояний сцепления. Как и в случае двухточечных данных, мы будем рассматривать гамету F 1 . сочинение.

Генотип Наблюдаемый Тип гамет
ABC

390

Родительский
abc

374

Родительский
AbC

27

Одиночный кроссовер между генами C и B
ABC

30

Одиночный кроссовер между генами C и B
ABc

5

Двойной кроссовер
abC

8

Двойной кроссовер
Abc

81 год

Одиночный кроссовер между генами A и C
до н.э.

85

Одиночный кроссовер между генами A и C
Всего

1000

Лучший способ решить эти проблемы - разработать системный подход.Сначала определите, какие из генотипов являются родительскими генотипами. Наиболее часто встречающиеся генотипы - это родительские генотипы. Из таблицы видно, что генотипы ABC и abc были родительскими генотипами.

Далее нам нужно определить порядок генов. Как только мы определили родительские генотипы, мы используем эту информацию вместе с информацией получился от двухместного кроссовера. Гаметы с двойным кроссовером всегда на самой низкой частоте. Из таблицы ABc и генотипов abC встречаются с наименьшей частотой. Следующее важное Дело в том, что событие двойного кроссовера перемещает средний аллель от одной сестры хроматида к другому. Это эффективно помещает не родительских аллель среднего гена на хромосому с родительскими аллелями два фланкирующих гена. Из таблицы видно, что модель C ген должен быть посередине, потому что рецессивный аллель c теперь включен та же хромосома, что и аллели A и B , а доминантный C Аллель находится на той же хромосоме, что и рецессивный a и b. аллелей.

Теперь, когда мы знаем, что порядок генов - ACB , мы можем приступить к определению расстояния между рычагами A и C и C и Б . Расстояние между рычагами рассчитывается путем деления общего количество рекомбинантных гамет в общее количество гамет. это тот же подход, который мы использовали с двухточечным анализом, который мы выполнили ранее. Отличие состоит в том, что теперь мы также должны учитывать события двойного кроссовера. Для этих расчетов мы включили те двойные кроссоверы при вычислении обоих интервальных расстояний.

Таким образом, расстояние между генами A и C составляет 17,9 сМ. [100 * ((81 + 85 + 5 + 8) / 1000)] и расстояние между C и B составляет 7,0 см [100 * ((27 + 30 + 5 + 8) / 1000)].

Теперь попробуем задачу из Drosophila , применив принципы мы использовали в приведенном выше примере. В следующей таблице приведены результаты будем анализировать.

Генотип Наблюдаемый Тип гамет
v cv + ct +

580

Родительский
в + CV CT

592

Родительский
v cv ct +

45

Одиночный кроссовер между генами ct и cv
v + cv + ct

40

Одиночный кроссовер между генами ct и cv
В CV CT

89

Одиночный кроссовер между генами v и ct
v + cv + ct +

94

Одиночный кроссовер между генами v и ct
v cv + ct

3

Двойной кроссовер
в + CV CT +

5

Двойной кроссовер
Всего

1448

Шаг 1: Определите родительские генотипы.

Наиболее распространенными генотипами являются партенальные типы. Эти генотипы являются v cv + ct + и v + cv ct . Что отличается от нашего первого трехточечного креста, так это то, что один родитель не содержал все доминантные аллели, а другой - все рецессивные аллели.

Шаг 2: Определите порядок генов

Чтобы определить порядок генов, нам нужны родительские генотипы, а также генотипы двойного кроссовера. Как мы уже упоминали выше, наименее частые генотипы - это генотипы двойного кроссовера.Эти генотипы v cv + ct и v + cv ct + . По этой информации мы можем определить порядок, задав вопрос: В генотипах с двойным кроссовером, родительский аллель которых не ассоциирован с двумя родительскими аллелями, с которыми он был связан в исходном родительском пересекать. От первого двухместного кроссовера v cv + ct , аллель ct связан с v и cv + аллелей, два аллеля не были связаны в оригинальный крест.Следовательно, ct находится посередине, а ген заказ v ct ​​ cv.

Шаг 3: Определение расстояний между рычагами.

Шаг 4. Нарисуйте карту.

Трехточечный крест также позволяет измерить помех. ( I ) среди событий кроссовера в данной области хромосомы. В частности, количество двойного кроссовера указывает на то, что происходит вмешательство. Идея заключается в том, что при конкретной рекомбинации частота в двух соседних хромосомных интервалах, частота двойных кроссоверов в этой области должно быть равно произведению одиночных кроссоверов.В в примере v ct ​​ cv , описанном выше, рекомбинация частота составляла 0,132 между генами v и ct , и рекомбинация частота между ct и cv составила 0,064. Следовательно, мы ожидаем 0,84% [100 * (0,132 x 0,64)] двойных рекомбинантов. С участием размер выборки 1448, то есть 12 двойных рекомбинантов. Мы на самом деле обнаружено только 8.

Чтобы измерить помехи, мы сначала вычисляем коэффициент совпадение ( ок.o.c. ), что является отношением наблюдаемого к ожидаемому двойные рекомбинанты. Затем помехи рассчитываются как 1 - c.o.c. Формула выглядит следующим образом:

Для данных v ct ​​ cv значение помех составляет 33%. [100 * (8/12)].

Чаще всего значения интерференции находятся между 0 и 1. Значения меньше один указывает на то, что в этой области хромосомы происходит интерференция.

Авторские права © 1998. Филип МакКлин

.

Связь и кроссинговер - вопросы цитогенетики и ответы

перейти к содержанию Меню
  • Дом
  • разветвленных MCQ
    • Программирование
    • CS - IT - IS
      • CS
      • IT
      • IS
    • ECE - EEE - EE
      • ECE
      • EEE
      • EE
    • Гражданский
    • Механический
    • Химическая промышленность
    • Металлургия
    • Приборы
    • Аэрокосмическая промышленность
    • Авиационная
    • Биотехнологии
    • Сельское хозяйство
    • Морской
    • MCA
    • BCA
  • Тест и звание
    • Тесты Sanfoundry
    • Сертификационные испытания
    • Тесты для стажировки
    • Занявшие первые позиции
  • Конкурсы
  • Стажировка
  • Обучение
Меню
  • Дом
  • разветвленных MCQ
    • Программирование
    • CS - IT - IS
      • CS
.

% PDF-1.3 % 70 0 объект > endobj xref 70 34 0000000016 00000 н. 0000001028 00000 н. 0000001557 00000 н. 0000001764 00000 н. 0000002013 00000 н. 0000002061 00000 н. 0000002100 00000 н. 0000002206 00000 н. 0000002227 00000 н. 0000002616 00000 н. 0000002727 00000 н. 0000002832 00000 н. 0000002853 00000 н. 0000003357 00000 н. 0000003378 00000 н. 0000004065 00000 н. 0000004086 00000 н. 0000004725 00000 н. 0000004746 00000 н. 0000005420 00000 н. 0000005441 00000 п. 0000006135 00000 н. 0000006242 00000 н. 0000006263 00000 н. 0000006857 00000 н. 0000006878 00000 н. 0000007266 00000 н. 0000009943 00000 н. 0000010021 00000 п. 0000010122 00000 п. 0000010848 00000 п. 0000011675 00000 п. 0000001121 00000 п. 0000001535 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 71 0 объект > endobj 102 0 объект > поток Hb``f`Id`e``Mbc @

.

PPT - Связь генов и скрещивание через PowerPoint Презентация, скачать бесплатно

  • Связь генов и скрещивание более

  • Связь генов и скрещивание более • Гены, обнаруженные на одной хромосоме, считаются СВЯЗАННЫМИ генами • Связанные гены наследуются ВМЕСТЕ. • Гены НЕ будут разделяться во время мейоза… • если… ПЕРЕСЕЧЕНИЕ не происходит

  • Связанные гены двух гомологов • Хромосома «13» (первая копия): ------ a ---- b ------------- c ------------ d • Хромосома «13» (вторая копия): ------ A ---- B- ----------- C ------------ D • При разделении во время мейоза: • Одна клетка получает a, b, c, d • Одна клетка получает A, B, C, D • Что произойдет, если произойдет переход между B и C? • Одна клетка получает a, b, C, D (рекомбинантный) • Одна клетка получает A, B, c, d (рекомбинантный) • Частота нахождения рекомбинантов указывает количество кроссинговера во время анафазы 1

  • Генное картирование • Карта хромосомы - линейная карта генов на хромосоме.Он содержит: • Порядок, в котором конкретные гены встречаются в хромосоме • Расстояния между генами • Карта получается из частот кроссовера.

  • Картирование хромосом • Чем ближе гены находятся вместе на хромосоме, тем меньше происходит перекрестов. • Гены расположены дальше друг от друга (больше единиц карты друг от друга)  подвержены большему количеству кроссоверов (более высокая частота кроссовера) • Например, Значение кроссовера • 1% = 1 единица карты друг от друга - гены расположены близко друг к другу; • 12% = 12 единиц карты друг от друга - гены разнесены дальше

  • Частота кроссовера = Расстояние карты

  • Карта хромосом 96

  • Картирование хромосом: аналогия Дома на главной улице • Арнольд живет в 12 дверях от Бет • Карлос живет в 11 дверях от Дины • Бет живет в 3 дверях от Карлоса • Арнольд живет в 4 дверях от Дины и 15 от Карлоса • В каком порядке расположены дома на улице?

  • Т.Х. Морган собрал следующие COF из данных с помощью Dros. Плодовые мушки B = глаза в форме столбика. C = глаза гвоздики. FV = сросшиеся вены. S = зубчатый крылатый. Все они находятся на одной хромосоме FV / B = 2,5% FV / C = 3% B / C = 5,5% FV / S = 8% C / S = 11% для% - подумайте, что единицы карты разнесены. Используйте частоты кроссовера для построения графика. Подсказка: начните с наиболее удаленных друг от друга

  • Как Мендель рассчитал частоты кроссовера? Кроссинговер (который происходит во время синапсиса в мейозе) дает некоторые «новые» комбинации.Частоту кроссинговера можно указать в процентах. Кроссовер% = количество рекомбинаций X 100 общее количество потомков

  • ПРИМЕР: Drosophila melanogaster (плодовая муха) • E = нормальный цвет тела e = черное дерево • N = прямые крылья n = изогнутые крылья • В скрещивании EENN и eenn, какой генотип и фенотип вы ожидаете? F1: • Генотип EeNn 100% • Фенотип нормальный / прямой 100%

  • Мендель объяснил это кроссинговером .Но предположим, что фактическое скрещивание привело к: • 282 диких / прямых E_N_ • 9 черных / прямых eeN_ • 9 диких / скрученных E_nn Кроссовер% = новые комбинации Общее количество = 18 300 Частота кроссовера = 6%

  • Пример: • Предположим, что частота кроссовера между генами A и B составляет 12%, между B и C - 7%, а между A и C - 5%. Нарисуйте хромосому.

  • .

    Смотрите также

    
    Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)
    Загрузка...