Методы клеточной биологии Микроскопирование
 Скачать 1.13 Mb.
|
3:1Скрещивали двух гетерозигот, это второй закон Менделя, закон расщепления («При самоопылении гибридов первого поколения во втором поколении получается расщепление 3:1, три части потомства имеют доминантный признак, одна часть – рецессивный»). 1:1Скрещивали гетерозиготу и рецессивную гомозиготу, это анализирующее скрещивание. У диплоидного организма при диаллельном наследовании возможно три сочетания аллелей:
Если у организма рецессивный фенотип, то его генотип – рецессивная гомозигота. При доминантном фенотипе генотип неизвестен (доминантная гомозигота или гетерозигота), чтобы определить генотип проводят анализирующее скрещивание (с рецессивной гомозиготой).
Третий закон Менделя Дигибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся двумя признаками. Мендель скрестил чистую линию желтого гладкого гороха с чистой линией зеленого морщинистого. Все потомство получилось желтым гладким. P AABB x aabb G (AB) (ab) F1 AaBb Мендель дал этому потомству самоопылиться. В потомстве второго поколения получилось расщепление 9:3:3:1. P AaBb x AaBb G (AB) (AB) (Ab) (Ab) (aB) (aB) (ab) (ab)
9 A_B_ желтые гладкие 3 A_bb желтые морщинистые 3 aaB_ зеленые гладкие 1 aabb зеленые морщинистые Общее количество желтых горошин составило 9+3=12, общее количество зеленых 3+1=4; 12:4 – это 3:1; с гладкими/морщиныстыми горошинами получилось то же самое. Третий закон Менделя (закон независимого наследования): расщепление по каждой паре признаков происходит независимо от других пар признаков. Основываясь на третьем законе, можно проводить ди- и полигибридные скрещивания не только решеткой Пеннета, но и перемножением вероятностей. Например, скрещивание AaBb x AaBb можно рассмотреть как два независимых скрещивания Aa x Aa и Bb x Bb.
Взаимодействие неаллельных генов 1. Комплементарность – признак проявляется при наличии доминантных аллелей в обеих аллельных парах. Например, при скрещивании двух белых цветов душистого горошка все потомство получается пурпурным, а во втором поколении получается расщепление 9:7
Получение краски (антоциана) – многостадийный процесс, для его завершения требуются оба фермента. 2. Доминантный эпистаз – наличие доминантного гена в одной аллельной паре подавляет проявление признака, кодируемого другой аллельной парой. Например, при скрещивании черной и белой кошки потомство получается белое, во втором поколении получается расщепление 13:3
В – синтез меланина, b – меланин не синтезируется А – пигментные клетки не могут попасть в волос, а – могут. 3. Рецессивный эпистаз – наличие рецессивного гена в одной аллельной паре подавляет проявление признака, кодируемого другой аллельной парой. Пример: при скрещивании черных и белых мышей все потомство получается агути (рыжевато-серое), во втором поколении получается расщепление 9:3:4
При наличии аа меланин не вырабатывается, под действием гена В меланин распределяется по волосу. 4. Полимерия – признак зависит от количества доминантных аллелей в нескольких разных аллельных парах. Например, у человека кумулятивная полимерия – чем больше доминантных генов, тем сильнее выражен признак. ААВВ – негр АaВВ, ААВb – темный мулат ААbb, aaBB, AaBb – средний мулат Aabb, aaBb – светлый мулат aabb – белый. Сцепленное наследование генов Биологической основой третьего закона Менделя является независимое расхождение хромосом при мейозе. Поэтому третий закон верен только для генов, находящихся в разных парах гомологичных хромосом. Если гены находятся в одной паре гомологичных хромосом, то они наследуются вместе (сцеплено), потому что не могут разойтись независимо друг от друга. Все гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Закон Моргана: «Количество групп сцепления равняется количеству хромосом в гаплоидном наборе». При полном сцеплении (встречается, например, у самцов дрозофил) дигетерозигота образует только два типа гамет. Гораздо чаще встречается неполное сцепление, когда из-за кроссинговера при мейозе происходит обмен участками хромосом. Тогда дигетерозигота образует 4 типа гамет в неравном соотношении: большую часть составляют гаметы с группой сцепления, меньшую – рекомбинантные (кроссоверные) гаметы. Доля рекомбинантных гамет (частота перекрёста) зависит от расстояния между генами в хромосоме, измеряется в условных единицах морганидах (сантиморганидах). Фраза «расстояние между генами А и В равняется 10 морганид» означает, что рекомбинантных гамет получится в сумме 10% (5%+5%), а нормальных – 90% (45% и 45%). Если гены находятся близко друг к другу, то вероятность перекреста между ними мала (например, 1%). Чем дальше гены друг от друга, тем сильнее возрастает возможность повторного перекреста между ними. Если перекрест между генами произойдет два раза, то получатся «сцепленные» гаметы, и расстояние между генами (измеряемое по количеству рекомбинантных детей) окажется меньше, чем действительное. Поэтому при составлении генетических карт достоверными считаются расстояния до 5 морганид. При расстоянии между генами 50 морганид или больше перекрест точно попадает между ними несколько раз. Если он произойдет нечетное число раз, то получатся рекомбинантные гаметы, а если четное – то «нормальные». Процесс кроссинговера случаен; длина средней хромосомы – около 1000 морганид. Поэтому при большом расстоянии между генами (например, 100 морганид) в половине случаев кроссинговер попадает четное число раз, в половине нечетное. Получится 50% нормальных, 50% рекомбинантных гамет, т.е. четыре типа гамет по 25% каждой – так же, как при независимом наследовании по третьему закону Менделя. Из-за этого сцепление обнаруживается гораздо реже, чем оно имеет место на самом деле. Генетическаие карты Для хорошо изученных видов (например, дрозофилы) в 20 веке разными учеными были проведены тысячи анализирующих дигибридных скрещиваний. Сопоставление расстояний между различными генами в одной группе сцепления позволило построить полную генетическую карту группы, т.е. определить правильный порядок генов в ней. Знание близко лежащих друг к другу (т.е. тесно сцепленных) генов позволяет отбирать маркеры для важных скрытых генов, чтобы с помощью этих маркеров определять наличие важного гена в организме до его проявления в виде признака. Например, чтобы определить наличие у быка гена высокой молочности, надо убедиться, что у быка присутствует какой-либо тесно сцепленный с молочностью признак (а раньше приходилось ждать, пока дочери этого быка родят и начнут давать молоко). Для того чтобы сопоставить группу сцепления с определенной хромосомой, использовались хромосомы с измененной структурой. Проводилось дигибридное анализирующее скрещивание, в котором один признак был «хромосома с измененной структурой», а другой – один из признаков группы сцепления. Генетика половых хромосом На ранних стадиях дробления одна из двух Х-хромосом в каждой клетке женщины инактивируется, при последующих делениях она остается инактивированной. В результате женский организм получается мозаичным – в одной части клеток работает материнская Х-хромосома, в другой – отцовская. Инактивированная хромосома в интерфазе находится в конденсированном расстоянии, ее можно увидеть в микроскоп (тельце Барра). По его наличию или отсутствию можно диагностировать синдром Клайнфельтера (ХХY) и Шерешевского-Тернера (Х0). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||