Цели урока: ознакомить учащихся с явлением сцепленного наследования, его цитологические основы и значению для селекционной работы; развивать умение анализировать и делать выводы; воспитывать понимание важности генетических исследований для практической деятельности человечества. Оборудование и материалы: портрет Т. Моргана, таблицы или слайды презентации с объяснением особенностей и механизмов сцепленного наследования, изображения хромосом и хромосомных наборов отдельных видов живых организмов. Сцепленное наследование признаков и кроссинговер.

Гены, находящиеся в одной паре гомологичных хромосом, наследуются вместе и не расходятся у потомков, потому что в процессе гаметогенеза они попадают в одну гамету. Следует отметить, что в изучении наследования сцепленных генов, находящихся в половых хромосомах, имеет значение направление скрещивания.

Если гены находятся в одной хромосоме и всегда передаются вместе, говорят о полном сцепления. Но чаще случается еповне сцепления. Нарушение сцепления объясняется кроссинговером, который является обменом идентичны участков гомологичных хромосом во время первой профазы мейоза.

Гаметы, в которых произошел кроссинговер, называют кросовернимы. Частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между исследуемыми генами, поэтому и число гамет с новыми комбинированными формами будет зависеть от расстояния между ними. Расстояние вычисляется в морганидах (М) или процентах кроссинговера. Одной морганидах соответствует образование 1% кросоверних гамет. Соответственно, максимальное расстояние между генами, на которой возможно кроссинговер, составляет 50 м. Если гены расположены друг от друга на расстоянии, большем чем 50 М, то гены наследуются как независимые, хотя и принадлежат к одной группе сцепления. На основании определенных частот кроссинговера ученые строят карты групп сцепления, на которых показано расположение генов на хромосоме относительно друг друга.

Пересечение между хроматидами гомологичных хромосом может происходить одновременно в нескольких точках. Кроссинговер, происходит только в одном месте, называют единичным, в двух точках одновременно - двойным, в трех - тройным. На самом деле, в живых клетках кроссинговер всегда множественным, а все другие определения касаются количества генов, которые исследуются в определенной группе сцепления.

Наследование, сцепленное с полом

В живых организмов существует несколько способов определения пола. Пол могут определять внешние условия (в червь бонелии), плоид-ность организма (у пчел и муравьев гаплоидные особи - самцы, а ди-плоидни - самки) или специальные половые хромосомы (другие хромосомы в этом случае называют аутосомами).

Половые хромосомы могут быть одного или двух типов. Если половые хромосомы определенного вида одного типа, то пол определяется наличием в хромосомном наборе одной или двух половых хромосом. Если половые хромосомы двух типов, то один пол имеет две одинаковые половые хромосомы (гомогаметных пол), а вторая - две разные (гетерогаметным пол).

Например, у человека и двукрылых насекомых гомогаметным является женский пол (ее представители по две Х-хромосомы, генотип - XX), а гетерогаметных - мужская (ее представители имеют одну X-и одну Y-хромосомы, генотип - XY). У большинства птиц и бабочек, наоборот, гомогаметным статья является мужская (ее представители по две одинаковые хромосомы, но сказываются они уже другой латинской буквой - Z, генотип - ZZ), а гетерогаметных - женская (генотип - ZW). У некоторых животных половые хромосомы одного типа, и один пол имеет только одну половую хромосому, а вторая - две одинаковые. Так, среди клопов, ящериц и некоторых птиц встречаются виды с генотипами мужского и женского полов ZZ и Z0 и ХО и XX соответственно (цифра 0 в записи означает отсутствие второй хромосомы пары).

У человека генотип пола определенного индивидуума определяют путем изучения клеток, которые не делятся. Одна Х-хромосома всегда оказывается в активном состоянии и имеет обычный вид. Другая, если она есть, находится в инактивированной состоянии в виде плотной структуры, которую называют тельцем Барра (факультативный гетерохроматин). Число телец Барра всегда на единицу меньше числа Х-хромосом в клетке. Т.е. в норме в клетках мужчин этих телец нет, а у женщин есть только одно тельце Барра. Благодаря этому, несмотря на то что женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины - только одну, экспрессия генов Х-хромо-сомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов.

Y-хромосома человека считается генетически инертной, так как в ней очень мало генов. Однако влияние Y-хромосомы на детерминацию пола у человека очень значительный.

Вероятность инактивации обеих Х-хромосом в клетках женщин одинакова. Поэтому половина клеток женщины имеет инактивированную одну хромосому, а половина - другую. Таким образом, женские особи, гетерозиготные по генам половых хромосом, является мозаиками. Так, черепахового окраса кошек обусловлено тем, что ген окраски шерсти представлен в одной из их Х-хромосом геном рыжего окраса, а в другой - геном черной окраски.

Гены, которые расположены в половых хромосомах, называются генами, сцепленными с полом. Примерами таких генов являются гены окраски глаз в Х-хромосоме дрозофилы, гены дальтонизма и гемофилии в Х-хромосомах человека и гены облысения и ихтиоза в Y-хромосоме человека.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+