Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с полом.

Скачать презентацию Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с   полом. Скачать презентацию Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с полом.

07.2.Сцепленное наследование_12.ppt

  • Количество слайдов: 26

>Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с   полом. Сцепленное наследование. Наследование, сцепленное с полом.

> Из третьего закона Менделя следует, что при скрещивании форм, различающихся двумя парами генов Из третьего закона Менделя следует, что при скрещивании форм, различающихся двумя парами генов (АВ и ab), получается гибрид Aa. Bb, образующий четыре сорта гамет (AB, Ab, a. B, ab) в равных количествах Р: ♀ААВВ X ♂aabb G AB ab При этом в анализирующем F 1 Aa. Bb скрещивании осуществляется Р: ♀Аа. Вb X ♂аabb расщепление 1: 1: 1: 1 ♀ AB Ab a. B ab ♂ Aa. Bb Aabb aa. Bb аabb ab 25% 25%

> Однако по мере накопления фактов генетики стали все чаще сталкиваться с отклонениями от Однако по мере накопления фактов генетики стали все чаще сталкиваться с отклонениями от независимого наследования Aa. Bb Aabb aa. Bb аabb Сцепленное наследование 25% 25% было открыто в 1905 году Бэтсоном и Пеннетом, но объяснить его они не смогли. 30% 20% 30% 35% 15% 35% Или же 40% 10% 40% встречались промежуточные формы, но с меньшей 50% - - 50% частотой Все потомки похожи на родителей

> В 1911 -12 г. г. Т. Морган и сотрудники описали совместную передачу генов В 1911 -12 г. г. Т. Морган и сотрудники описали совместную передачу генов из поколения в поколение, то есть явление сцепленного наследования. Для своих исследований Морган выбрал очень удачный объект - муху дрозофилу (Drosophila melanogaster). ü дрозофила быстро размножается (потомство через 12 -15 дней) ü плодовита (100 потомков у одной очень пары) ген фен В Серое тело b Черное тело А Нормальные крылья а Короткие крылья

> Морган скрещивал мух с серым телом (B) и длинными крыльями (A) с мухами, Морган скрещивал мух с серым телом (B) и длинными крыльями (A) с мухами, у которых было черное тело (b) и короткие крылья (a). Во втором поколении были получены фенотипы в отношении 3: 1 Р: ♀ааbb х ♂ААBВ Но и такое отношение было не абсолютным. Встречались мухи с G: аb АB серыми телами и короткими F 1 Аа. Bb х Аа. Bb крыльями ( aa. Bb ) и мухи с G: АВ; ab черными телами и длинными А а В b крыльями (Aabb). F 2 ААВВ Аa. Вb aabb Эти новые фенотипы назвали рекомбинантными. 3 серое тело, 1 черное тело, длинные крылья зачаточные крылья

>  Морган скрещивал серую длиннокрылую муху, гетерозиготную по обоим признакам ( Aa. Bb Морган скрещивал серую длиннокрылую муху, гетерозиготную по обоим признакам ( Aa. Bb ) , с рецессивной гомозиготой с черным телом и зачаточными крыльями ( aabb ) (то есть производил анализирующее скрещивание) Он предположил два варианта: А Б Если гены, определяющие данные Если ♀ гены, определяющие♂ данные ♂ ♀ признаки, лежат в разных парах признаки, сцеплены (т. е. лежат в хромосом, то они наследуются одной паре хромосом), то независимо и можно предположить отношение фенотипов будет следующее распределение фенотипов: следующее: 1 Aa. Bb: 1 aabb. 1 Aa. Bb: 1 Aabb: 1 aa. Bb: 1 аabb.

>   На основании результатов проведенных   экспериментов Морган сделал следующие На основании результатов проведенных экспериментов Морган сделал следующие выводы: • гены находятся в одной хромосоме, т. е. сцеплены • аллели каждого гена расположены в гомологичных хромосомах • время мейоза происходит обмен генами между гомологичными хромосомами, поэтому и появляются рекомбинативные фенотипы. • этот обмен участками хромосом получил название кроссинговер .

> Была выведена формула частоты рекомбинаций,  которая выглядит следующим образом:   Была выведена формула частоты рекомбинаций, которая выглядит следующим образом: число рекомбинантов *100% Частота рекомбинаций = общее число потомков Родительские серое тело, длинные крылья 965 фенотипы черное тело, зачаточные крылья 944 Рекомбинант- черное тело, длинные крылья 206 ные фенотипы серое тело, зачаточные крылья 185 ((206+185)/(965+944+206+185))*100=(391/2300)*100 = 17% (т. е. 8, 5%+8, 5%)

> Ученик Моргана А. Х. Стертевант высказал мысль, что частота рекомбинаций отражает относительное взаимное Ученик Моргана А. Х. Стертевант высказал мысль, что частота рекомбинаций отражает относительное взаимное расположение генов в хромосоме: чем дальше друг от друга находятся сцепленные гены, тем больше вероятность кроссинговера, т. е. частота рекомбинаций • Расстояние между генами стали исчислять в Морганидах, которые отражают частоту рекомбинаций. – Например, если известно, что расстояние между генам 30 Морганид, то в потомстве будет 30% рекомбинантов. А В С А, В и С – три генных локуса, расположенных в одной хромосоме. Вероятность кроссинговера и разделения для генов А и С выше, чем для генов В и С или А и В

>    Карты хромосом • Закон аддитивности: если измерить  частоту кроссинговера Карты хромосом • Закон аддитивности: если измерить частоту кроссинговера между тремя генами (А, В, С), то частота между любыми из них приблизительно равна сумме или разности частот кроссинговера между двумя другими парами – АС%=АВ%+ВС% или АС%=АВ%-ВС%. • Эта закономерность соответствует аксиоме геометрии о длинах отрезков, поэтому был сделан вывод, что гены в хромосоме располагаются линейно и находятся на определенном расстоянии друг от друга. • Благодаря этому можно не только узнавать расстояние между генами, но и устанавливать их взаимное расположение.

>ü Рассмотрим пример с определением взаиморасположения трех генов,  если известно что частота кроссинговера ü Рассмотрим пример с определением взаиморасположения трех генов, если известно что частота кроссинговера составляет следующие значения: ü А-В = 14%, А? С В А? ü А-С = 8%, 8 6 14 ü С-В = 6%. 1. В середину хромосомы помещают гены с наименьшей частотой рекомбинации, т. е. С-В = 6%. 2. Выбирают следующую по величине частоту рекомбинации, т. е А-С=8%, и указывают два возможных положения А по отношению к С 3. Проделывают тоже со следующей частотой рекомбинации, т. е. А-В=14%. При этом выясняется, что А не может находится вправо от В

>  Работы Моргана стали генетической основой  хромосомной теории наследственности, за что ему Работы Моргана стали генетической основой хромосомной теории наследственности, за что ему была присуждена Нобелевская премия. • Гены расположены в хромосомах в линейном порядке в определенных локусах. • Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются преимущественно вместе • Между гомологичными хромосомами возможен обмен участками – кроссинговер • Процент кроссинговера пропорционален расстоянию между генами. 1 морганида – единица расстояния , равная 1% кроссинговера

>     Задача Гены b и a локализованы у дрозофил в Задача Гены b и a локализованы у дрозофил в аутосоме и определяют развитие рецессивных признаков: черное тело и загнутые вниз крылья. Соответствующие доминантные гены контролируют развитие серого тела и нормальных крыльев. Кроссинговер между этими генами происходит с частотой 12 %. Определите вероятность различных генотипов и фенотипов у потомков F 2 при скрещиваниях: а) гомозиготная самка с нормальными крыльями и серым телом и самец с загнутыми крыльями и черным телом; б) гомозиготная самка с нормальными крыльями и черным телом и гомозиготный самец с загнутыми крыльями и серым телом.

> Наследование, сцепленное с    полом.  • Пол – это совокупность Наследование, сцепленное с полом. • Пол – это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обуславливающих репродукцию. Признаки пола Первичные Вторичные

>   Определение пола  • у мухи дрозофилы всего  четыре пары Определение пола • у мухи дрозофилы всего четыре пары хромосом, но только три идентичны у обоих полов, а по одной паре они отличаются. • Это половые хромосомы или гетеросомы. • Идентичные хромосомы называются аутосомами.

> • Пол с генотипом ХХ  называют гомогаметным ,  так как у • Пол с генотипом ХХ называют гомогаметным , так как у него образуются одинаковые гаметы, содержащие только Х хромосомы • А пол с генотипом Х Y – гетерогаметным , так как половина гамет содержит Х-, а половина Y-хромосому

> • У большинства животных  (в том числе и у человека)  самки • У большинства животных (в том числе и у человека) самки имеют половые хромосомы XX (т. е. гомогаметны ), а самцы - XY (гетерогаметны). • Но у птиц и бабочек наблюдается обратная картина: самки имеют разные половые хромосомы XY, а самцы - XX. • Есть и такие насекомые (прямокрылые), у которых вообще отсутствует Y хромосома, поэтому у самцов будет генотип X 0.

>  Рассмотрим пример наследования пола у  организмов, у которых мужской пол Рассмотрим пример наследования пола у организмов, у которых мужской пол гетерогаметен. • В процессе гаметогенеза у самок образуются яйцеклетки, которые несут только Х половую хромосому, тогда как по теории вероятности половина спермиев несет Х хромосому и половина - Y хромосому. • Таким образом Х-Y механизм определения пола гарантирует появление в каждом поколении примерно равного числа самок и самцов. Равенство это неабсолютное: существует перевес в ту или иную сторону на 1 -3%. Например, у человека рождается больше мальчиков.

>  У плодовой мушки пол определяется не столько наличием той или  иной У плодовой мушки пол определяется не столько наличием той или иной половой хромосомы, а отношением числа Х-хромосом к числу гаплоидных наборов аутосом (А). Таким образом, у человека и мухи, при внешне одинаковой хромосомной формуле нормы (гомогаметный пол, ХХ, женский; гетерогаметный пол, Х Y – мужской), механизм генетического контроля образования пола различен.

>      Развитие соматических      признаков Развитие соматических признаков Сцепленных с Ограниченных полом Контролируемых полом половыми хромосомами Обусловлено генами, Обусловлено генами, располо - женных в аутосомах обоих полов, но аутосомах обоих полов, проявляются только у но степень и частота особей одного пола проявления их у особей (яйценоскость у кур) разного пола разная (облысение у человека)

>  Признаки, развитие которых определяют гены   Признаки,  развитие которых Признаки, развитие которых определяют гены Признаки, развитие которых расположенные в негомологичном участке Х- определяют гены расположенные в хромосомы, называются Y-хромосомы, с Х- негомологичном участке сцепленными хромосомой называются (у гетерогаметного. Y пола сцепленными с - проявляются даже в рецессивном состоянии) хромосомой (описано 6) Х и Y хромосомы сильно отличаются. Они гомологичны только в так называемых псевдоаутосомных зонах.

> Понимание совместного наследования пола и гемофилии было   еще много столетий назад. Понимание совместного наследования пола и гемофилии было еще много столетий назад. Евреи наблюдали случаи смерти мальчиков при обрезании от гемофилии за несколько столетий до нашей эры, и уже тогда у них было ясное представление, что мальчик получает болезнь от своей матери. В Талмуде указывалось, что если у женщины два первых сына погибли при операции, то разрешалось не обрезать третьего мальчика, даже если у матери был другой муж. Если же у мужчины первые два сына погибли при операции, то его сыновья от другой жены были обязаны подвергаться обрезанию.

>    Задача • У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным  геном Задача • У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном w , а нормальное цветовое зрение – его доминантным аллелем W. • Ген цветовой слепоты расположен в Х – хромосоме. Y - хромосома не имеет соответствующего локуса и не содержит гена, контролирующего цветовое зрение: • а) женщина, страдающая дальтонизмом, вышла замуж за мужчину с нормальным цветовым зрением. Какое цветовосприятие будет у их дочерей и сыновей? • б) от брака родителей с нормальным цветовым зрением родился ребенок, страдающий дальтонизмом. Определите генотипы родителей. • в) женщина с нормальным зрением, отец которой страдал дальтонизмом, вышла замуж за мужчину с нормальным зрением. Установите вероятность рождения ребенка с цветовой слепотой.

> • Избыток или недостаток какой-то хромосомы в геноме  приводит к очень серьезным • Избыток или недостаток какой-то хромосомы в геноме приводит к очень серьезным нарушениям у человека. – Для примера можно привести трисомию по 21 -ой хромосоме – синдром Дауна. • Дисбаланс по всем крупным хромосомам человека вообще не совместим с жизнью. • Х хромосома одна из крупных хромосом человека. У женщин таких хромосом две, а у мужчин – одна. • Но оба пола живы и здоровы – хоть на себя погляди. • Почему разница в числе копий Х-хромосомы не смертельна, в отличие от ситуации с другими хромосомами? Природа предусмотрела инактивацию одной из Х- хромосом в каждой клетке женского организма!

> Аномалии сочетания половых хромосом       Синдром трисомии Х Аномалии сочетания половых хромосом Синдром трисомии Х (женский организм с мужеподобным телосложением) ♀ Синдром Шершевского - Х ХХ О Тернера ♂ (женский организм. Возможно бесплодие) X XX XXX XO Синдром Кляйнфельтера Y XY XXY YO (мужской фенотип. Женский тип телосложения) XY XXY XXXY XY* O XO XX* OO Зиготы нежизнеспособны

>Анализирующие скрещивание Анализирующие скрещивание