Principalele prevederi ale teoriei cromozomiale a moștenirii
Analiza Conexarea succesiune de fenomene, compararea cu trei căi de hărți genetice și citologice ne permit să formulăm prevederile de bază ale teoriei cromozomiale a eredității:
Genele sunt localizate pe cromozomi. Diferitele cromozomi conțin un număr inegal de gene. În plus, un set de gene non-omoloage ale fiecărui cromozom este unic.
Alelele ocupă același loci în cromozomi omologi.
Genele localizate pe cromozomul într-o secvență liniară.
Genele unui cromozom formează un grup de cuplare, adică ambreiaj moștenit predominant (împreună), prin care există este legată de moștenire a unor personaje. Numărul grupărilor de cuplare este numărul haploid de cromozomi ai acestei specii (de sex homogametic) sau mai mare de 1 (podea heterogametic).
Cuplarea întreruptă de frecvență de trecere, care este direct proporțională cu distanța dintre gene in cromozomul (deci forța adezivă este invers proporțională cu distanța dintre gene).
Fiecare specie se caracterizează printr-un anumit set de cromozomi - cariotip.
moștenire legată
caracteristici independente, care combină (a treia lege a lui Mendel) se efectuează cu condiția ca genele care determină aceste caracteristici sunt în diferite perechi de cromozomi omologi. Prin urmare, numărul de gene fiecare organism capabil combinat în mod independent, la numărul meioză limitat de cromozomi. Cu toate acestea, numărul de gene într-un organism depășește cu mult numărul de cromozomi. De exemplu, porumb, înainte de epoca biologiei moleculare a fost studiat la mai mult de 500 de gene in zbura Drosophila, -. Mai mult de o mie și un om -. 2 mii de gene, in timp ce cromozomi 10, 4 și 23 de perechi respectiv. Faptul că numărul de gene în organisme superioare este de câteva mii, era deja clar W. Sutton în secolul al XX-lea. Acest lucru a dat motive să se presupună că setul de gene localizate în fiecare cromozom. Genele localizate la un singur cromozom, și formează o grupare de legătură sunt moștenite împreună.
moștenirea comună a genelor T. Morgan a propus numele legat de moștenirea. Numărul de grupări de legătură corespunzătoare numărului haploid de cromozomi, deoarece grupul ambreiaj este format din doi cromozomi omologi în care localizate aceleași gene. (La persoanele de sex heterogametic, de exemplu, la mamifere masculi, grupuri de legătură, de fapt una, ca axele X și Y cromozomi conțin gene diferite și sunt două grupuri de legătură diferite. Astfel, la femei 23 de grupuri de legătură și masculin - 24).
Metoda moștenire de gene legate difera de gene moștenire localizate in diferite perechi de cromozomi omologi. Astfel, dacă se combină independent digeterozigotnaya forme individuale patru tipuri de gârneți (AB, Ab, AB și ab) în cantități egale, atunci moștenirea legată (în absența de crossover) este aceleași forme digeterozigota doar două tipuri de gârneți (AB și ab) De asemenea, în cantități egale. combinație recentă repetată a genelor în cromozomul părintelui.
S-a găsit, totuși, că în afară de obicei (nekrossovernyh) ridică alte gameți (Crossover) gameți cu noi combinații de gene - Ab si diferite din Ab combinatii de gene în cromozomi părinte. Cauza acestor gârneți este site-urile de schimb ale cromozomilor omologi sau crossover.
Crossover are loc în profaza I a meiozei în timpul conjugării cromozomi omologi. În acest moment, părțile doi cromozomi se pot intersecta și partaja parcelele lor. Aceasta are ca rezultat porțiuni de cromozomi care conțin calitativ noi (gene) ca materne si cromozomi paterni. Indivizii care sunt obținute din aceste gârneți cu o nouă combinație de alele sunt numite krossingovernyh sau recombinant.
Frecvența (procente) de trecere între cele două gene situate în același cromozom, proporțional cu distanța între acestea. Crossover intre doua gene apare mai rar decât mai aproape împreună sunt situate. Deoarece distanța dintre gene este o probabilitate tot mai mare că crossover îi va dizolva în doi cromozomi omologi diferiți.
Distanța dintre gene caracterizează puterea strânsoarea lor. Există gene cu un procent mare de adeziune și cele în care este detectat aproape nici o tracțiune. Cu toate acestea, atunci când sunt legate de moștenire frecvența maximă de crossing-over nu depășește 50%. Dacă este, atunci există o combinație liber între perechi de alele, imposibil de distins de moștenirea independentă.
Semnificația biologică a trei căi este extrem de mare, deoarece recombinare genetică permite crearea de noi combinații, existente nu anterior de gene și de a crește, astfel, variabilitatea genetică. care oferă oportunități ample de adaptare la diferite medii. Omul deține hibridizarea în mod specific, cu scopul de a obține opțiuni necesare pentru utilizare în combinațiile de reproducere.
Crossover. Acest proces are loc în profaza Imeyoza în timp ce atunci când cromozomi omologi strâns aproximată ca rezultat al conjugare și forma bivalents. In timpul crossover schimbate respectivele porțiuni între cromatidelor întrepătrund reciproc de cromozomi omologi (Fig. 3.72), proces .Aceasta permite recombinarea alele paterne și materne din fiecare grup de legătură. Diferite precursori ai Crossover gamet are loc la diferite regiuni cromozomiale, rezultând într-o mare varietate de combinații de alele la cromozomi parentale.
Fig. 3.72.Krossingover ca sursă de gârneți diversității genetice:
I - fertilizarea gamet parentală și folosite pentru a forma zigotul; II- gametogeneza in organism, care sa dezvoltat din zigotul; g - încrucișat având loc între homologs în profazeI; Celulele feroviare formate după diviziunea meiotică 1st; e, celulele zh formate după Divizia 2 meiotice (gârneții nekrossovernye e cu cromozomi mamă inițiale; zh-incrucisare gameti recombinare cu un material ereditar în cromozomi omologi)
Se înțelege că, deoarece mecanismul de recombinare de crossover este eficientă numai în cazul în care respectivele gene paterna si cromozomi materne reprezentate de alele diferite. Exact același grup de legătură la crossing-over nu oferă noi combinații de alele.
Crossover are loc nu numai în predecesorul celulelor germinale in timpul meiozei. De asemenea, el a observat în celulele somatice în timpul mitozei. Somatica crossing-over este descrisa in Drosophila, in unele specii de mucegaiuri. Aceasta se realizează în timpul mitozei între cromozomi omologi, dar frecvența este de 10 000 de ori mai mică decât frecvența meiotice crossing-over, care mecanism, nu este diferit. Ca urmare a trecerii mitotice apar clone de celule somatice, care diferă prin conținutul lor de anumite alele ale genelor. Dacă genotipul genei activ zigot reprezentată de două alele diferite, rezultatul impletirea de celule somatice poate avea loc cu aceeași sau paterne sau materne alela a genei (fig. 3.73).
Fig. 3.73.Krossingover în celulele somatice:
1 - de celule somatice în care gena cromozomi omologi A este reprezentat de două alele diferite (A și a) 2 - crossing-over; 3 - rezultatul unui schimb între porțiunile respective gomologichyaymi cromozomi; 4 - dispunerea în Omologii planul ecuatorial al axului în metafaza mitozei (două variante); 5 - formarea de celule fiice; 6 - gena formarea geterozitotiyh O celulă similară cu celula părinte printr-un set de alele (Aa); 7 - homozigot formarea pentru gene O celulă diferită de celula parentală a setului de alele (AA sau aa)