Современная генетика. Том 1. - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
число различных аллелей данного гена равно трем? Пяти? Семи?
2.20. Скрещивали крыс дикого фенотипа (агути, гладкие, темноглазые, с
неослабленной окраской) с черными, пятнистыми, красноглазыми крысами,
имеющими ослабленную окраску. В поколении Fj все крысы имели окраску
дикого типа.
Их скрещивали с черными, пятнистыми, рубиновоглазыми крысами, окраска
которых ослаблена. Было получено следующее потомство (если признак не
обозначен, это означает, что он относится к дикому типу):
Окраска дикого типа 41
Черные 50
Агути, пятнистые 29
Рубиновоглазые, черные 38
Агути ослабленная 36
Черная ослабленная 29
Пятнистые, агути ослабленная 33
Пятнистые, черная ослабленная 34
Рубиновоглазые, агути ослабленная 39 Рубиновоглазые, черная ослабленная
34 Пятнистые, рубиновоглазые, агути 35
Пятнистые, рубиновоглазые, черные 32
Пятнистые, рубиновоглазые, агути ослабленная 25
Пятнистые, красноглазые,
черная ослабленная 30
Объясните результаты. В каких пропорциях будут представлены эти фенотипы
в потомстве от скрещивания Ft х Fj?
Хромосомные
основы
наследственности
Гены и хромосомы
Всякий раз, когда выясняется, что две, казалось бы, разные области науки
на самом деле взаимосвязаны, факты, накопленные в каждой из них, можно
использовать для объяснения явлений, изучаемых в другой области. Такой
подход, как правило, приносит успех. Именно это и произошло, когда было
показано, что менделевская генетика и процессы митоза и мейоза связаны
между собой. В 1902 г. два исследователя - Вальтер Саттон в США и Теодор
Бовери в Германии-независимо друг от друга предположили, что гены
расположены в хромосомах, и эта идея положила начало хромосомной теории
наследственности. Аргументом в пользу такого предположения был
параллелизм в поведении в процессах мейоза и оплодотворения хромосом, с
одной стороны, и генов-с другой. Существование двух аллелей данного
признака, один из которых наследуется от одного родителя, а другой-от
второго, соответствует существованию двух хромосом, каждая из которых
приходит от одного из родителей. Два аллеля каждого признака расходятся
при формировании гамет, поскольку гомологичные хромосомы каждой пары
попадают в процессе мейоза в разные гаметы (рис. 3.1). Некоторые гены,
определяющие различные признаки, наследуются и комбинируются независимо,
поскольку они расположены в негомологичных хромосомах, а эти хромосомы
комбинируются в гаметах независимо от того, от какого из родителей они
были получены (рис. 3.2).
Параллелизм в поведении генов и хромосом в процессе образования гамет и
оплодотворении убедительно свидетельствовал в пользу предположения, что
гены расположены в хромосомах. Еще более неотразимым доказательством
справедливости хромосомной теории наследственности стало обнаружение
взаимосвязи между конкретными генами
3. Хромосомные основы наследственности
65
Рис. 3.1. Хромосомная основа закона расщепления Менделя. Пример
иллюстрирует скрещивание растений с гладкими и морщинистыми семенами.
Изображены только две пары хромосом, в одной из этих пар находится ген,
ответственный за форму семян. У растений с гладкими семенами мейоз
приводит к образованию гамет с аллелем гладкости (jR), а у растений с
морщинистыми семенами-гамет с аллелем морщинистости (г). Гибриды первого
поколения ?t имеют одну хромосому с аллелем гладкости и одну-с аллелем
морщинистости. Мейоз в Ft приводит к образованию в равном числе гамет с R
и с г. Случайное попарное объединение этих гамет при оплодотворении
приводит в поколении F2 к появлению особей с гладкими и морщинистыми
горошинами в отношении 3:1.
Круглые семена
Морщинистые семена
Поколение Р
Гаметы
Поколение F \
Яйцеклетки Пыльцевые зерна
Поколение F 2
66
Организация и передача генетического материала
Поколение F,
у v------- у v----
1/4 УД 1/4 уг 1/4 Уг 1/4 уД
Гаметы
Рис. 3.2. Закон независимого комбинирования как следствие независимого
расхождения негомологичных хромосом в мейозе. Скрещивание растений,
отличающихся по форме и цвету семян (гладкие желтые х зеленые
морщинистые), дает гибридные растения, у которых в хромосомах одной
гомологичной пары содержатся аллели Д и г, а другой гомологичной пары-
аллели У и у.
В метафазе I мейоза хромосомы, полученные от каждого из родителей, могут
с равной вероятностью отходить либо
к одному и тому же полюсу веретена (левый рисунок), либо к разным (правый
рисунок).
В первом случае возникают гаметы, содержащие те же комбинации генов (УД и
уг), что и у родителей, во втором случае-альтернативные сочетания генов
(Уг и уД). В результате с вероятностью 1/4 образуются четыре типа гамет,
случайная комбинация этих типов приводит к расщеплению потомства 9 :3 :3
:1, как это и наблюдалось Менделем.
и конкретными хромосомами. Существование такой связи было впервые
продемонстрировано в опытах, поставленных Нобелевским лауреатом Томасом
Хантом Морганом в 1910 году и его студентом и сотрудником Кальвином
Бриджесом в 1916 году. Эти эксперименты были проделаны на Drosophila
