Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство

 


 При допущении размещения в одной хромосоме более одного гена встает вопрос, могут ли аллели одного гена в гомологичной паре хромосом меняться местами, перемещаясь из одной гомологичной хромосомы в другую. Если бы такой процесс не происходил, то гены комбинировались бы только путем случайного расхождения негомологичных хромосом в мейозе, а гены, находящиеся в одной паре гомологичных хромосом, наследовались бы всегда сцепленно — группой.

         Исследования Т.Моргана и его школы показали, что в гомологичной паре хромосом регулярно происходит обмен генами. Процесс обмена идентичными участками гомологичных хромосом с содержащимися в них генами называют перекрестом хромосом или кроссинговером. Кроссинговер обеспечивает новые сочетания генов, находящихся в гомологичных хромосомах. Явление кроссинговера, так же как и сцепление, оказалось общим для всех животных, растений и микроорганизмов. Наличие обмена идентичными участками между гомологичными хромосомами обеспечивает обмен или рекомбинацию генов и тем самым значительно увеличивает роль комбинативной изменчивости в эволюции. О перекресте хромосом можно судить по частоте возникновения организмов с новым сочетанием признаков. Такие организмы называют рекомбинантами.

         Рассмотрим один из классических опытов Моргана на дрозофиле, позволивший ему доказать, что гены расположены в хромосомах в определенном порядке.

         Когда гены находятся в разных  парах  хромосом, то,  например, генотип   дигетерозиготы   записывается   так:          Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство.  Если    гены находятсяв одной   паре   гомологичных   хромосом, формула видоизменяется:          Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство. При   этом   аллели  одного   гена   (Аа и Bb),  находящиеся в гомологичных хромосомах, пишутся строго одна под другой.

         У дрозофилы рецессивный ген черной окраски тела обозначается b, а его доминантная аллель, определяющая дикую серую окраску, -b+, ген рудиментарных крыльев - vg, нормальных – vg+. При скрещивании мух, различающихся по двум парам сцепленных   признаков,   серых   с   рудиментарными   крыльями          Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство и черных с нормальными крыльями          Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство − гибриды F1         Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство серые с нормальными крыльями.

         Если гибридные самцы скрещиваются с самками, гомозиготными по обоим   рецессивным   генам (♀         Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство         Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательство),          Кроссинговер   и   его   генетическое   доказательството в потомстве получается расщепление в отношении 1 серотелая муха с рудиментарными крыльями: 1 чернотелая с нормальными крыльями. Следовательно, данная дигетерозигота образует только два сорта гамет (b+vg и bvg+) вместо четырех, причем сочетание генов в гаметах самца соответствует тому, которое было у его родителей.  Исходя из указанного расщепления, следует предположить, что у самца не происходит обмен участками гомологичных хромосом. Действительно, у самцов дрозофилы как в аутосомах, так и в половых хромосомах, кроссинговер в норме не происходит, благодаря чему наблюдается полное сцепление генов, находящихся в одной хромосоме.

         Гаметы с хромосомами, претерпевшими кроссинговер, называют кроссоверными, а с непретерпевшими — некроссоверными. Соответственно организмы, возникшие от сочетания кроссоверных гамет гибрида с гаметами анализатора, называют кроссоверами или рекомбинантами, а возникшие за счет некроссоворных гамет гибрида — некроссоверными или нерекомбинантными.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: