§ 35. Явище зчепленого успадкування. Хромосомна теорія спадковості

• До змісту відповідей

Чому характер розщеплення під час дослідження успадкування двох ознак може не відповідати третьому закону Менделя?

Характер розщеплення не відповідає третьому закону Менделя тоді, коли гени, що контролюють досліджувані ознаки, розташовані в одній парі гомологічних хромосом і утворюють єдину групу зчеплення (явище зчепленого успадкування). У такому випадку вони успадковуються разом, а не комбінуються незалежно. Також відхилення від очікуваного розщеплення можуть виникати через неповне домінування, кодомінантність, взаємодію неалельних генів або летальну дію певних алелів.

Як саме можна використовувати генетичні карти хромосом у селекції та генетичній інженерії?

У селекції генетичні карти дають змогу точно прогнозувати результати схрещувань, добирати батьківські пари для закріплення корисних зчеплених ознак та контролювати передачу небажаних генів. У генетичній інженерії карти необхідні для визначення точного місцезнаходження (локусу) цільового гена з метою його подальшого виділення, клонування, модифікації чи введення у геном іншого організму.

Чому теоретично розщеплення за фенотипом під час аналізуючого схрещування мало б становити $1 : 1 : 1 : 1$?

Теоретично розщеплення $1 : 1 : 1 : 1$ очікується за умови незалежного успадкування двох ознак (згідно з третім законом Менделя), коли гени розташовані в різних (негомологічних) хромосомах. У цьому разі дигетерозигота утворює чотири типи гамет у рівних частках (по 25 %), що при схрещуванні з рецесивною гомозиготою (яка формує один тип гамет) дає рівне співвідношення чотирьох фенотипових класів нащадків.

ПОМІРКУЙТЕ

1. Як можна довести, що гени розташовані в хромосомі в лінійному порядку?

Доказом лінійного розташування генів є сталість і адитивність відносної відстані між генами, що вимірюється частотою кросинговеру між ними. Якщо відстань між генами $A$ і $B$ дорівнює $x$, а між $B$ і $C$ дорівнює $y$, то відстань між крайніми генами $A$ і $C$ буде дорівнювати сумі ($x + y$) або різниці ($x - y$), що можливо лише за умови їх строго лінійного послідовного розміщення вздовж нитки ДНК.

2. Як можна довести явище зчепленого успадкування?

Явище зчепленого успадкування доводять за допомогою аналізуючого схрещування дигетерозиготи з рецесивною гомозиготою. У разі розташування генів в одній хромосомі серед нащадків суттєво переважають особини з батьківськими комбінаціями ознак (розщеплення, близьке до $1 : 1$), а рекомбінантні форми з’являються зі значно меншою частотою, що прямо підтверджує спільну передачу генів однієї хромосоми.

3. Чому відстань між генами в хромосомі впливає на частоту кросинговеру?

Кросинговер є випадковим процесом розриву й перехрещування гомологічних хроматид під час мейозу. Що далі один від одного розташовані два гени на хромосомі, то більша довжина ділянки ДНК між ними, а отже, вища ймовірність того, що розрив і обмін фрагментами відбудуться саме між цими локусами. Тому зі збільшенням відстані частота кросинговеру зростає.