Дигібридне схрещування

У разі дигібридного схрещування батьківське покоління відрізняється двома парами альтернативних ознак. Завдяки йому вдалося встановити, як успадкування однієї ознаки впливає на характер успадкування іншої. У досліді Мендель вивчав характер успадкування забарвлення і форми насіння гороху. Вихідні батьківські особини були гомозиготними за двома парами ознак.

Закон одноманітності І покоління підтверджується.

Закон незалежного успадкування ознак (третій закон Менделя). При схрещуванні особин, які відрізняються за двома парами ознак, у II поколінні успадкування за кожною парою відбувається незалежно від інших пар ознак. У результаті утворюються 4 фенотипові групи у співвідношенні 9 : 3 : 3 : 1, причому з’являються групи з новими поєднаннями ознак.

Закон незалежного успадкування ознак можна пояснити незалежним розходженням негомологічних хромосом під час мейозу. Гени забарвлення і форми насінин містяться в різних парах гомологічних хромосом. У гомозиготних особин утвориться тільки один тип гамет АВ і аb. Диплоїдний набір відновлюється в гібридної особини —АаВb, тобто вона є дигетерозиготною за двома неалельними генами.

Гібридні особини утворюють чотири типи гамет за формулою 22 = 4 (де ступінь 2 відповідає 2 парам ознак — 2 парам хромосом). Утворяться такі гамети: АВ,Аb, аВ, аb. Злиття попарно 4 типів гамет кожною особиною дає 16 варіантів, поданих у таблиці І. За фенотипом виділяються 4 групи особин, причому дві з них (3 : 3) мають нову комбінацію ознак.

Взаємодія генів

Відношення між генами й ознаками досить складне. В організмі не завжди один ген визначає тільки одну ознаку, і навпаки, одна ознака не завжди визначається тільки одним геном. Часто один ген може сприяти прояву декількох ознак відразу, і навпаки.

Множинна дія генів (плейотропія) — явище впливу одного гена на формування декількох ознак. Дія гена відбувається за схемою:

Наприклад, у людини ген, що визначає рудий колір волосся, зумовлює світлішу шкіру і наявність ластовиння.

Іноді гени, що визначають морфологічні ознаки, впливають на фізіологічні функції, знижуючи життєздатність і плодючість, або виявляються летальними. Так, ген, що зумовлює блакитне забарвлення у норки, знижує її плодючість. Домінантний ген сірого забарвлення в каракулевих овець у гомозиготному стані летальний, оскільки в таких ягнят недорозвинений шлунок і вони гинуть, коли переходять на живлення травою.

Комплементарна взаємодія генів. На розвиток однієї ознаки можуть впливати декілька генів. Взаємодія декількох неалельних генів, що призводить до розвитку однієї ознаки, називається комплементарною. Наприклад, у курей є чотири форми гребеня, прояв однієї з них пов’язаний із взаємодією двох пар неалельних генів. Розоподібний гребінь зумовлений дією домінантного гена одного алеля, горіхоподібний — домінантного гена іншого алеля. У гібридів за наявності двох домінантних неалельних генів утворюється горіхоподібний гребінь, а за відсутності всіх домінантних генів, тобто в рецесивної гомозиготи за двома неалельними генами, утворюється простий гребінь.

Дія одного гена може пригнічувати дію іншого гена. Якщо ген-супресор (переважний) домінантний, явище називають епістазом, якщо рецесивний — кріптомерією.



Зчеплене успадкування

Американський генетик Томас Хант Морган проводив експерименти з вивчення успадкування різних ознак, гени яких містяться в одній хромосомі, на плодовій мушці дрозофілі. Цей об’єкт був вибраний вдало: дрозофіла має велику плодючість, кожне нове покоління з’являється через 15 днів; легко розводиться в лабораторних умовах; хромосомний набір складає 4 пари — 8 хромосом; має яскраво виражені альтернативні ознаки.

Самців дрозофіли, гомозиготних за домінантними алелями забарвлення тіла (сіре) і форми крил (нормальна), Морган схрестив із самками, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями (чорне забарвлення тіла — недорозвинені крила). Усі гібриди першого покоління мали сіре забарвлення тіла і крила нормальної форми, тобто були гетерозиготними за обома генами. Щоб визначити генотип гібридів першого покоління, Морган провів аналізуюче схрещування: схрестив їх з особинами, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями. Очікуваних фенотипів (1:1, якщо гени успадковуються разом, або 1:1:1:1, якщо гени містяться у різних хромосомах, успадковуються незалежно) Морган не одержав. Результати були такими: 41,5 % нащадків мали сіре тіло і нормальну форму крил, 41,5 % — чорне тіло і недорозвинені крила, 8,5 % — сіре тіло і недорозвинені крила і 8,5 % — чорне тіло і нормальну форму крил. Морган припустив, що гени, які визначають забарвлення тіла мух і форму їхніх крил, розташовані в одній хромосомі й успадковуються зчеплено. Внаслідок кон’югації в профазі І мейозу гомологічних хромосом відбувається перехрест та обмін ділянками — кросинговер. Сила зчеплення між генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними в хромосомі. Якщо гени розташовані в хромосомі на значній відстані один від одного (відстань у 50 морганід і більше; одна морганіда — одиниця відстані між генами в хромосомі, названа на честь Моргана, відповідає такій відстані між двома генами, при якій кросинговер відбувається в 1 % гамет), ознаки успадковуються незалежно.

Зчеплене успадкування — успадкування ознак, гени яких розташовані в одній хромосомі. В організму є безліч ознак, а, отже, і генів, а кількість хромосом обмежена і невелика. Отже, одна хромосома містить гени багатьох ознак. Гени у хромосомі розташовуються лінійно. Під час процесу поділу хромосоми розходяться у гамети цілими, не дроблячись, тому ознаки, гени яких розташовуються в одній хромосомі, будуть успадковуватися разом, зчеплено.

Закон зчеплення (Т. Морган). Гени, що знаходяться в одній хромосомі, успадковуються разом, зчеплено і утворюють групу зчеплення.



Поиск по сайту: