Значение перекрест хромосом в медицинских терминах. Сцепленное наследование. Нарушение сцепления. Перекрест хромосом
После того как было доказано явление кроссинговера генетическими методами, необходимо было получить прямое доказательство обмена участками гомологичных хромосом, сопровождающегося рекомбинацией генов.
К. Штерну удалось получить у самки и самца дрозофилы половые хромосомы, отличаемые друг от друга цитологически и генетически, различающиеся по морфологии. У самок отличие х-хромосом получено за счет того, что к одной из них был присоединен фрагмент от у-хромосомы, что дало ч-образную х-хромосому с генами cr B + дикого типа. Другая х-хромосома была также составной: один из ее фрагментов, несущий центросому, содержал рецессивный ген cr (carnation) – глаза цвета гвоздики и доминантный ген В (carnation – определяет глаза цвета красной гвоздики, а доминантный к дикому типу ген Вач – полосковидные глаза). Безцентромерный фрагмент х-хромосомы не был потерян в силу того, что он прикрепился к IV хромосоме. Так как прибавка фрагмента от у-хромосомы генетически мало активной, вообщем не изменила хромосомного балланса зиготы, гетерозигота по данным генам самка была вполне жизнеспособна. Для анализирующего скрещивания были взяты самцы с нормальными х- и у-хромосомами при этом половая х-хромосома самца несла гены cr и В + в гемизиготном состоянии. В потомстве были изучены цитологически только самки, среди которых возникли два класса мух с некроссоверными хромосомами crВ и cr + В +
и два других класса мух
crВ + и cr + В
самок могли появиться только при условии произошедшего кроссинговера между генами cr и В.
Так как каждый из четырех классов отличался друг от друга не только по признакам глаз, но и по морфологии половых хромосом, то цитологически можно было установить, что кроссинговер, давший два класса мух сопровождался обменом участков х-хромосом. К.Штерн проверил цитологически 374 самки из описанного скрещивания, 369 из них соответствовали ожиданному результату. Подобный же опыт проведен был на кукурузе. В потомстве получили как некроссоверные, так и кроссоверные зерна.
У большинства изученных животных и растений хиазмы и перекрест осуществляются у обоих полов. Но существуют отдельные виды животных, у которых кроссинговер осуществляется только у гомогаметного пола, а у гетерогаметного в норме отсутстует. У самцов дрозофилы и самок шелкопряда – полностью отсутствует синапсис, т.е. парное соединение гомологичных хромосом. У гомогаметных особей этих видов (самок дрозофилы и самцы шелкопряда) перекрест хромосом протекает нормально. У многих видов млекопитающих, птиц, рыб и насекомых гетерогаметность пола не сказывается на процессе кроссинговера.
Накопленные факты, говорят о том, что в механизме перекреста хромосом большую роль играет центромера. Вблизи центромеры перекрест происходит редко, затем у дрозофилы возрастает, а к концу снова уменьшается. Поэтому на генетических картах дрозофилы вблизи центромеры локализуется генов больше, чем у удаленных от нее районах. У кукурузы такого влияния центромеры на кроссинговер не обнаружено.
На частоту перекреста в разных участках хромосомы влияет и распределение гетерохроматиновых и эухроматиновых участков. У гетерохроматинового пола (самцы дрозофилы и самки тутового шелкопряда) перекрест хромосом не обнаруживается. Однако, если эти организмы подвергнуть действию рентгеновских лучей, то в потомстве возникают кроссоверные особи. Частота кроссинговера также зависит от возраста организма. Если изучить перекрест между двумя генами, локализованными по генетической карте на небольшом расстоянии, скажем на растоянии 6 морганид друг от друга, и учитовать процента кроссинговера у самок по десяти дневкам откладки оплодотворенных яиц (за 1-10, 11-20, 21-30 дней), то частота перекреста будет колебаться соответственно: 5,9; 1,8; 3,8%. Первый возраст соответствует максимому, второй – спаду, а третий – подъем процента перекреста. У генетика не вызывает сомнения положение о том, что все механизмы, работающие в клетке организма, наследственно детерменинированы. Кроссинговер тоже контролируется генотипом. Подтверждением этому служит эффективность отбора линий на высокую и низкую частоту перекреста между двумя генами. Отбор линий по данному признаку указывает на роль генотипа в определении кроссинговера. На частоту кроссинговера генотип может влиять разными путями. На молекулярном уровне генотип регулирует точность копирования ДНК. На хромосомном уровне генотип влияет через изменение политении хромосом, степень спирализации, прочность продольных связей в нити ДНК. На частоту перекреста в сильной степени влияют различные хромосомные перестройки, поскольку они нарушают нормальный синапсис хромосом. Имеется и межхромосомное влияние на перекрест. Хромосомные перестройки произошедшие в одной паре хромосом, влияют на частоту перекрестта в негомологичных хромосомах. У кукурузы открыты гены, которые контролируют синапсис, спирализацию и слияние хромосом. Помимо зависимости кроссинговера от генотипа и физиологического состояния, на частоту перекреста оказывают влияние факторы среды: высокая и низкая температуры, ионизирующее излучение, инфракрасные лучи и т.д.
Вопросы для самоконтроля:
1.Что такое кроссинговер.
2.Цитологическое доказательство кроссинговера.
3.Генетическое доказательство кроссинговера.
С.Г. Инге-Вечтомов «Генетика с основами селекции». Москва «Высшая школа». 1989год, 590стр.
Р.Г. Заяц. и др. «Общая и медецинская генетика». Ростов- на- Дону. «Феникс». 2002год. 315стр.
см. Кроссинговер.
Смотреть значение Перекре́ст Хромосо́м в других словарях
Перекрест
— перекреста, м. (разг. устар.). То же, что выкрест.
Толковый словарь Ушакова
Перекрест М.
— 1. Действие по знач. глаг.: перекрещивать (1), перекрестить, перекрещиваться, перекреститься. 2. Место пересечения, перекрещивания чего-л.
Толковый словарь Ефремовой
Перекрест М. Устар.
— 1. То же, что: перекрещенец.
Толковый словарь Ефремовой
Перекрест
— -а; м. к Перекрестить (6-7 зн.) и Перекрести́ться (3-4 зн.). П. мышечных волокон.
Толковый словарь Кузнецова
Вернекинга Перекрест
— (F. Ch. G. Werneking, 1798-1835, нем. анатом) см. Перекрест верхних мозжечковых ножек.
Большой медицинский словарь
Гаметический Набор Хромосом
Большой медицинский словарь
Гаплоидный Набор Хромосом
— (син.: гаметический набор хромосом, одинарный набор хромосом) совокупность хромосом, присущая зрелой половой клетке, в которой из каждой пары характерных для данного........
Большой медицинский словарь
Двигательный Перекрест
— см. Перекрест пирамид.
Большой медицинский словарь
Двойной Набор Хромосом
Большой медицинский словарь
Деконденсация Хромосом
— (де- + конденсация) см. Деспирализация хромосом.
Большой медицинский словарь
Деспирализация Хромосом
— (син. деконденсация хромосом) процесс раскручивания спирализованных хромосом в телофазе митоза и мейоза.
Большой медицинский словарь
Диминуция Хромосом
— (син. диминуция хроматина) потеря одной или нескольких хромосом или отторжение концевых участков некоторых хромосом, наблюдающееся в мейозе или митозе.
Большой медицинский словарь
Диплоидный Набор Хромосом
— (син.: двойной набор хромосом, зиготический набор хромосом, полный набор хромосом, соматический набор хромосом) совокупность хромосом, присущая соматическим клеткам,........
Большой медицинский словарь
Зиготический Набор Хромосом
— см. Диплоидный набор хромосом.
Большой медицинский словарь
Зрительный Перекрест
— (chiasma opticum, PNA, BNA; chiasma fasciculorumopticorum, JNA; син.: перекрест зрительных нервов, хиазма) место соединения зрительных нервов, в котором перекрещиваются волокна, идущие от медиальных........
Большой медицинский словарь
Конденсация Хромосом
— (лат. condensatio уплотнение, сгущение) см. Контрактация хромосом.
Большой медицинский словарь
Контрактация Хромосом
— (лат. contraho, contractum стягивать, сокращать: син.: конденсация хромосом, спирализация хромосом) уплотнение витков спирали хромосом, достигающее максимума в метафазе митоза и мейоза.
Большой медицинский словарь
Генетические Карты Хромосом
— схемы относительного расположения генов вхромосомах, позволяющие предсказывать характер наследования изучаемыхпризнаков организмов.
Большой энциклопедический словарь
Мейнерта Перекрест
— (Th. Meynert) см. Перекрест покрышки среднего мозга дорсальный.
Большой медицинский словарь
Нерасхождение Хромосом
— нарушение процесса мейоза или митоза, заключающееся в отхождении гомологичных хромосом или хроматид во время анафазы к одному и тому же полюсу; может служить причиной хромосомных аберраций.
Большой медицинский словарь
Одинарный Набор Хромосом
— см. Гаплоидный набор хромосом.
Большой медицинский словарь
Основное Число Хромосом
— см. Гаплоидное число.
Большой медицинский словарь
Перекрест Блоковых Нервов
— (d. nervorum trochlearium, PNA, BNA, JNA) П. волокон блоковых нервов в верхнем мозговом парусе перед выходом из мозга.
Большой медицинский словарь
Перекрест гомологичных хромосом
ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
Общая эмбриология: Терминологический словарь - Ставрополь . О.В. Дилекова, Т.И. Лапина . 2010 .
Смотреть что такое "перекрест гомологичных хромосом" в других словарях:
Перекрест - Иллюстрация кроссинговера, Томас Хант Морган (1916) Кроссинговер (другое название в биологии перекрёст) явление обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации при мейозе. Помимо мейотического описан также митотический кроссинговер.… … Википедия
Перекрест (Crossing Over) - (в генетике) обмен участками хроматид, возникающий между парами гомологичных хромосом и приводящий к рекомбинации генетического материала. Наблюдается во время мейоза в хиазме. Источник: Медицинский словарь … Медицинские термины
ПЕРЕКРЕСТ - (crossing over) (в генетике) обмен участками хроматид, возникающий между парами гомологичных хромосом и приводящий к рекомбинации генетического материала. Наблюдается во время мейоза в хиазме … Толковый словарь по медицине
Генетические карты хромосом - схемы относительного расположения сцепленных между собой наследственных факторов Генов. Г. к. х. отображают реально существующий линейный порядок размещения генов в хромосомах (См. Хромосомы) (см. Цитологические карты хромосом) и важны… … Большая советская энциклопедия
Конъюгация хромосом - Мейоз (или редукционное деление клетки) деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом образованием… … Википедия
Кроссинговер двойной д перекрест - Кроссинговер двойной, д. перекрест * красінговер двайны, д. перакрыж * double crossing over совпадение, или коинциденция (см.), двух кроссинговеров в двух точках одной и той же пары гомологичных хромосом, результатом чего являются два обмена.… … Генетика. Энциклопедический словарь
Кроссинговер (Перекрест) - взаимный обмен участками гомологичных хромосом, приводящий к рекомбинации аллелей. Может иметь место в ходе мейоза … Словарь по психогенетике
ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ КРОССИНГОВЕР, ПЕРЕКРЕСТ ХРОМОСОМ, ПЕРЕКРЕСТ ГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ – особенность конъюгации хромосом в мейозе, выражающаяся в перекресте хроматид, принадлежащих к разным гомологичным хромосомам данной пары. Когда конъюгация… … Общая эмбриология: Терминологический словарь
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, явление передачи потомству материальных факторов, определяющих развитие признаков организма в конкретных условиях среды. Задачей изучения Н. является установление закономерностей в возникновении, свойствах, передаче и… … Большая медицинская энциклопедия
Мейоз - (от греч. meiosis уменьшение) или редукционное деление клетки деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с… … Википедия
- ПЕРЕКРЁСТ
в генетике, то же, что кроссинговер … - ПЕРЕКРЕСТ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
пе"рекрест, пе"рекресты, пе"рекреста, пе"рекрестов, пе"рекресту, пе"рекрестам, пе"рекреста, пе"рекрестов, пе"рекрестом, пе"рекрестами, пе"рекресте, … - ПЕРЕКРЕСТ в словаре Синонимов русского языка:
хиазм, … - ПЕРЕКРЕСТ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
I м. устар. То же, что: перекрещенец. II м. 1) Действие по знач. глаг.: перекрещивать (1), перекрестить, перекрещиваться, перекреститься. 2) … - ПЕРЕКРЁСТ
перекрёст, -а (в … - ПЕРЕКРЕСТ в Словаре русского языка Лопатина:
- ПЕРЕКРЁСТ
перекрёст, -а (в … - ПЕРЕКРЕСТ в Полном орфографическом словаре русского языка:
перекрест, -а (к перекрестить(ся) - окрестить(ся) … - ПЕРЕКРЁСТ в Орфографическом словаре:
перекрёст, -а (в … - ПЕРЕКРЕСТ в Орфографическом словаре:
перекр`ест, -а (к перекрест`ить(ся) - окрестить (ся) … - ПЕРЕКРЕСТ в Толковом словаре русского языка Ушакова:
перекреста, м. (разг. устар.). То же, что … - ПЕРЕКРЕСТ в Толковом словаре Ефремовой:
I перекрест м. устар. То же, что: перекрещенец. II перекрест м. 1) Действие по знач. глаг.: перекрещивать (1), перекрестить, перекрещиваться, … - ПЕРЕКРЕСТ в Новом словаре русского языка Ефремовой:
I п`ерекрест м. устар. то же, что перекрещенец II перекр`ест м. 1. действие по гл. перекрещивать 1., перекрестить, перекрещиваться, перекреститься … - ПЕРЕКРЕСТ в Большом современном толковом словаре русского языка:
I п`ерекрест м. устар. то же, что перекрещенец II перекр`ест м. 1. действие по гл. перекрещивать 1., перекрестить, перекрещиваться … - ФОРЕЛЯ ПЕРЕКРЕСТ в Медицинских терминах:
(a. forel, 1848-1931, швейц. невролог и психиатр) см. Перекрест покрышки среднего мозга вентральный … - ПЕРЕКРЕСТ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ в Медицинских терминах:
см. Перекрест петель … - ПЕРЕКРЕСТ ФОРЕЛЯ в Медицинских терминах:
см. Перекрест покрышки среднего мозга вентральный … - ПЕРЕКРЕСТ ПОКРЫШКИ СРЕДНЕГО МОЗГА ДОРСАЛЬНЫЙ в Медицинских терминах:
(d. tegmenti dorsalis; син. мейнерта перекрест) П. в покрышке среднего мозга волокон покрышечно-спинномозгового пути, выходящих преимущественно из верхних холмиков крыши … - ПЕРЕКРЕСТ ПОКРЫШКИ СРЕДНЕГО МОЗГА ВЕНТРАЛЬНЫЙ в Медицинских терминах:
(d. tegmenti ventralis; син. фореля перекрест) П. в покрышке среднего мозга волокон красноядерно-спинномозгового … - ПЕРЕКРЕСТ МЕЙНЕРТА в Медицинских терминах:
см. Перекрест покрышки среднего мозга дорсальный … - ПЕРЕКРЕСТ ЗРИТЕЛЬНЫХ НЕРВОВ в Медицинских терминах:
см. Зрительный перекрест … - ПЕРЕКРЕСТ ЗРИТЕЛЬНЫЙ в Медицинских терминах:
см. Зрительный перекрест … - ПЕРЕКРЕСТ ДВИГАТЕЛЬНЫЙ в Медицинских терминах:
см. Перекрест пирамид … - ПЕРЕКРЕСТ ВЕРХНИХ МОЗЖЕЧКОВЫХ НОЖЕК в Медицинских терминах:
(d. pedunculorum cerebellarium superiorum, pna; d. brachii conjunctivi, bna; d. crurum cerebellocerebralium, jna; син. вернекинга перекрест) П. волокон мозжечково-покрышечного пути, … - ПЕРЕКРЕСТ ВЕРНЕКИНГА в Медицинских терминах:
см. Перекрест верхних … - МЕЙНЕРТА ПЕРЕКРЕСТ в Медицинских терминах:
(th. meynert) см. Перекрест покрышки среднего мозга дорсальный … - ЗРИТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕКРЕСТ в Медицинских терминах:
(chiasma opticum, pna, bna; chiasma fasciculorumopticorum, jna; син.: перекрест зрительных нервов, хиазма) место соединения зрительных нервов, в котором перекрещиваются волокна, … - ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ ХРОМОСОМ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
карты хромосом, схематическое изображение хромосом с указанием мест фактического размещения отдельных генов, полученное с помощью цитологических методов. Ц. к. х. … - СПИРАЛИЗАЦИЯ ХРОМОСОМ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
хромосом, процесс укорочения и уплотнения хромосом при делении клеток; способствует нормальному расхождению хромосом к полюсам клетки. С. х. обусловлена уменьшением … - ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КАРТЫ ХРОМОСОМ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
карты хромосом, схемы относительного расположения сцепленных между собой наследственных факторов - генов. Г. к. х. отображают реально существующий … - ХРОМОСОМЫ в Энциклопедии Биология:
, находящиеся в клеточном ядре продолговатые тельца, заключающие в себе гены. Хромосомы - основные носители генетического материала, обеспечивающие его передачу … - ПОЛИПЛОИДИЯ в Энциклопедии Биология:
, увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации. Половые клетки большинства организмов … - МЕЙОЗ в Энциклопедии Биология:
(деления созревания, период созревания), этап в образовании половых клеток; состоит из двух последовательных делений исходной диплоидной клетки (содержат два набора … - БОЛЕЗНИ ХРОМОСОМНЫЕ в Медицинском словаре:
- БОЛЕЗНИ ХРОМОСОМНЫЕ в Медицинском большом словаре:
Хромосомные болезни - большая группа заболеваний (более 300 синдромов), вызванных аномалиями в количестве или структуре хромосом. Патологические изменения при хромосомных … - ЯДРО (БИОЛ.) в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
клеточное, обязательная, наряду с цитоплазмой, составная часть клетки у простейших, многоклеточных животных и растений, содержащая хромосомы и продукты их деятельности. … - ЦИТОГЕНЕТИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от цито... и генетика) , наука, изучающая закономерности наследственности во взаимосвязи со строением и функциями различных внутриклеточных структур. Основной … - ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
болезни, наследственные заболевания, обусловленные изменением числа или структуры хромосом. Частота Х. б. среди новорождённых детей около 1%. Многие изменения … - ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
теория наследственности, теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, … - ПОЛИПЛОИДИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от греч. polyploos - многопутный, здесь - многократный и eidos - вид), кратное увеличение числа хромосом в клетках растений или … - ПОЛ (БИОЛ.) в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
организмов, совокупность морфологических и физиологических особенностей организма, обеспечивающих половое размножение, сущность которого сводится в конечном итоге к оплодотворению. При … - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ (БИОЛ.) в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
присущее всем организмам свойство повторять в ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловлено передачей в процессе размножения от одного … - МУТАЦИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от лат. mutatio - изменение, перемена), внезапно возникающие естественные (спонтанные) или вызываемые искусственно (индуцированные) стойкие изменения наследственных структур живой материи, … - МИТОЗ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от греч. mitos - нить), кариокинез, непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ воспроизведения (репродукции) клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического … - МЕНДЕЛИЗМ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
учение о закономерностях наследственности, положившее начало генетике. Возникновение М. связывают с обнаружением и подтверждением в 1900 забытой работы Г. … - МЕЙОЗ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от греч. meiosis - уменьшение), редукционное деление, деления созревания, способ деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом … - КЛЕТКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию; основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений. К. существуют … - КАРИОСИСТЕМАТИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от карио... и систематика) , кариотаксономия, раздел систематики, изучающий структуры клеточного ядра у разных групп организмов (таксонов) с … - ГЕНОМ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
[нем. Genom, англ. genom (e)], гаплоидный хромосомный набор; совокупность генов, локализованных в одиночном наборе хромосом данного организма. Термин предложен …
1. Назначение пособия
Пособие предназначено для использования в качестве демонстрационного материала в средней общеобразовательной школе в курсе общей биологии. Также данное пособие можно использовать в ВУЗах, на занятиях по генетике. Модель предназначена для изучения процесса перекреста хромосом (кроссинговера).
2. Устройство пособия
Пособие включает в себя 18 карточек с изображениями мух-дрозофил, которые отличаются двумя признаками: цветом тела и величиной крыльев, изображениями хромосом, в которых присутствуют две пары генов, отвечающие за данные признаки и карточками, на которых обозначено процентное содержание особей с разными признаками в потомстве.
Все карточки покрыты матовой антибликовой ламинирующей пленкой и снабжены магнитным креплением, позволяющим монтировать приведенную ниже схему на магнитной доске или экране.
Комплектация
- Карточки с изображениями мух дрозофил - 6 шт. (№ Е1-Е4)
- Карточки с изображениями хромосом - 8 шт. (№ Е5-Е10)
- Карточки с обозначением процентного содержания особей с различными признаками в потомстве - 4 шт. (Е11-Е12)
- Схема сборки модели
3. Методика работы с моделью
- Для выяснения закономерностей наследования сцепленных генов необходимо рассмотреть скрещивание на плодовой мушке дрозофиле. У дрозофилы сцеплены, т.е. находятся в одной хромосоме гены, определяющие цвет тела и длину крыльев.
Введем обозначения для двух пар аллельных генов: доминантная аллель D - длинные крылья, рецессивная аллель d - короткие (зачаточные) крылья. Доминантная аллель G - светлое тело, рецессивная аллель g - темное тело.
Запишем скрещивания:
Самка: серое тело, длинные крылья Х самец: черное тело, короткие крылья
Генотипы: DG// dg dg //dg гетерозиготны гомозиготны Группы сцепления: DG и dg dg
Карточки монтируются поэтапно, сначала размещаются фенотипы и генотипы родителей, затем показывается, что в генотипе самки (изображенной слева) произошел перекрест хромосом, и в конце монтируются карточки, изображающие потомство.
- В мейозе в гомологичных хромосомах происходит кроссинговер. Иногда он может идти между генами, определяющими окраску тела и длину крыльев. У гетерозиготной самки этот процесс можно изобразить графически следующим образом. К доске рядом с генотипом самки прикрепляются еще две карточки, на которых изображен процесс кроссинговера: Е7 и Е8. Важно пояснить учащимся, что кроссинговер произошел при образовании не всех гамет самки, а только небольшой их части.
Гомологичные хромосомы перекрещиваются, в месте перекреста происходит их разрыв и воссоединение заново (теоретическая часть). В результате кроссинговера группы сцепления меняются. Были DG и dg, стали Dg и dG. В кроссинговер вступают несестренские хроматиды гомологичных хромосом.
- После завершения кроссинговера в анафазе мейоза гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки.
Если в процессе мейоза у самок не было кроссинговера между изучаемыми генами, то гаметы будут DG и dg. У самца будет только один тип гамет dg. Тогда при оплодотворении образуются особи двух фенотипов DG//dg (серое тело, длинные крылья) и dg//dg (черное тело, короткие крылья).
Прикрепить к доске две карточки (Е1 и Е2) со светлой длиннокрылой и темной короткокрылой мухами. Таких мух большинство, 41,5% каждого типа. Рядом с карточкой со светлой длиннокрылой мухой поместить карточку Е5, на которой изображены хромосомы с соответствующими генами, отвечающими за светлый цвет тела (Gg) и длинные крылья (Dd). Группы сцепления генов DG и dg. Под карточкой с изображением черной мухи с короткими крыльями прикрепить карточку Е6. На этой карточке изображены хромосомы с рецессивными генами, отвечающими за темный цвет тела (gg) и короткие крылья (dd). Группа сцепления генов dg.
- Если кроссинговер произойдет между изучаемыми генами, то хромосомы обменяются участками, как это разбиралось на схеме (Е5-Е8). Гаметы после этого будут Dg и dG. Гаметы самца останутся такими же.
После оплодотворения образуются особи с генотипом dG//dg (светлое тело, короткие крылья) и Dg//dg (темное тело, длинные крылья).
Прикрепить две карточки (Е3-Е4) с нестандартными мухами, по 8,5% каждого типа. Рядом с черными мухами с длинными крыльями поместить карточку Е10, на которой изображены хромосомы со сцеплением генов: Dg и dg. Черный цвет тела определяется генами (dd), длинные крылья - генами (Dg). Рядом с серыми мухами с короткими крыльями прикрепить карточку Е9. На ней изображены соответствующие хромосомы с генами, отвечающими за серый цвет тела (dG) и короткие крылья (gg). Группы сцепления dG и dg.
Количество особей, образующихся в процессе кроссинговера, зависит от расстояния между генами. В данном случае расстояние между генами, определяющими цвет тела и форму крыльев, составляет 8,5 морганид. В общем виде эта закономерность состоит в том, что, чем дальше гены друг от друга, тем больше кроссоверных особей.
Объяснить учащимся понятие "сцепленные гены", объяснить форму записи.
Прикрепить к доске две карточки на одном горизонтальном уровне: серые мухи с длинными крыльями (самки) и черные мухи с короткими крыльями (самцы). Рядом с карточками с изображением мух разместить соответственно карточки с изображением хромосом (Е5 - рядом с карточкой самки, Е6 - рядом с карточкой самца). Обратить внимание на графическое изображение хромосом мух. У черного гомозиготного самца с короткими крыльями две одинаковые по цвету хромосомы. В каждой из них находится пара рецессивных сцепленных генов: dg и dg. У светлой гетерозиготной самки с длинными крыльями одна хромосома такая же, как у самца. В ней сцеплены гены dg. Вторая хромосома выделена красным цветом. В ней находится пара доминантных генов. Светлый цвет тела определяет ген G, длинные крылья - ген D, эти гены сцеплены DG. У самки гены DG и dg находятся в гомологичных хромосомах. В данной модели каждая хромосома на всех карточках показана в виде одной хроматиды. Это сделано для упрощения понимания процесса.
- Какие гены называются сцепленными?
- Между какими хромосомами происходит кроссинговер?
- В каком клеточном делении происходит кроссинговер?
- В какой фазе мейоза происходит перекрест хромосом и кроссинговер?
- В чем значение кроссинговера?
- На каком биологическом объекте был впервые изучен процесс кроссинговера?
- Какой ученый впервые показал сущность этого явления?
- Что такое кроссинговер?
4. Теория вопроса
Любой организм характеризуется большим количеством наследственных признаков. Число хромосом, где закодированы все признаки невелико. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов, отвечающих за определенные признаки. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме. Этот вопрос был изучен выдающимся американским генетиком Т. Морганом. Он впервые сформулировал хромосомную теорию наследственности.
Согласно этой теории, гены находятся в хромосомах и расположены в них линейно. Гены, локализованные в одной хромосоме, называются сцепленными и наследуются вместе.
Для обозначения сцепления гены, образующие группу сцепления, обычно подчеркивают. Например, особь гетерозиготна по двум генам, ее генотип DdGg, но гены D и G сцеплены между собой, т.е. находятся в одной хромосоме, тогда они обозначаются DG. В другой гомологичной хромосоме находятся в сцеплении гены dg. Генотип такой гетерозиготы с учетом сцепления генов следует записать: Dg или DG//dg.
В мейозе гомологичные хромосомы сначала объединяются попарно, затем расходятся к разным полюсам клетки. В одной гамете окажутся гены DG/, в другой - /dg, таким образом, получается два типа гамет.
В профазе мейоза после конъюгации гомологичных хромосом происходит кроссинговер - обмен участками между гомологичными хромосомами. Если кроссинговер происходит между генами D и G, то две гомологичные хромосомы перекрещиваются друг с другом так, что место перекреста находится между указанными генами. Затем в месте перекреста происходит разрыв хромосом и воссоединение их заново. Участок первой хромосомы с геном D соединяется с участком гомологичной хромосомы с геном g. После этого в первой хромосоме будут сцеплены гены Dg, а в другой хромосоме, гомологичной первой, после аналогичных перемещений группа сцепления будет- dG. В результате такого процесса, помимо обычных гамет DG и dg, образуются дополнительные гаметы за счет процесса кроссинговера Dg и dG. Количество гамет, образовавшихся в процессе кроссинговера, зависит от расстояния между генами. Чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем чаще между ними может происходить кроссинговер и тем больше будет дополнительных кроссоверных гамет.
Указанные закономерности были открыты Морганом в опытах на плодовой мушке дрозофиле.
Для скрещивания были взяты мухи: гетерозиготная самка с серым телом и длинными крыльями и гомозиготный рецессивный самец с черным телом и зачаточными (очень маленькими) крыльями. Гены, отвечающие за цвет тела и длину крыльев, сцеплены между собой, т.е. находятся в одной хромосоме.
Введем обозначения:
Аллельные гены D - длинные крылья, а - зачаточныее крылья, другая пара аллельных генов G - светлое тело, g - темное тело. Самка гетерозиготна (DdGg), с учетом сцепления генов ее генотип будет DG//dg. Самец - рецессивная гомозигота (аавв), с учетом групп сцепления его генотип dg//dg.
Гаметы самки DG и dg, дополнительные гаметы, образующиеся за счет кроссинговера Dg и dG. У самца образуется один тип гамет dg, т.к. если кроссинговер и пройдет между этими генами, то гаметы не изменятся, по сочетанию генов они все будут одинаковые, поскольку особь гомозиготна. Составим решетку Пеннета:
Гаметы DG dg Dg dG
dg
Фенотипы
Серое тело
Черное тело Серое тело Черное тело Длинные крылья Зачаточные крылья Зачаточные крылья Длинные крылья
Фенотипические классы серое тело, длинные крылья и черное тело, зачаточные крылья - основные, они составили по 41,5% каждый.
Другие два фенотипических класса: серое тело, зачаточные крылья и черное тело, длинные крылья образованы за счет процесса кроссинговера, на их долю приходится по 8,5% особей.
За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят 1% кроссинговера. Такая единица в честь Т. Моргана получила название морганиды. Следовательно, расстояние между генами, отвечающими за цвет тела и форму крыльев в одной из хромосом у дрозофилы, составляет 8,5 морганид.
6. Правила хранения
Хранить коллекцию следует в сухом отапливаемом помещении.
