Кроссинговер, его причины и биологическое значение

Кроссинговер - процесс, во время которого гомологичные хромосомы обмениваются определенными участками. Перехрест хромосом приводит новые комбинации (рекомбинации) аллелей различных генов и является важнейшим механизмом обеспечения комбинативной изменчивости в популяциях, который поставляет материал для естественного отбора. Рекомбинация - это перераспределение генетической информации у потомков, в основе которого при сцепленном наследовании лежит кроссинговер (межгенных рекомбинация).

Происходит кроссинговер в профазе мейоза и после конъюгации и приводит к перераспределению генов в хромосомах. Это явление носит случайный характер и может осуществляться в любом участке гомологичных хромосом. Исследование кроссинговера, проведенные на различных организмах, обнаружили такие закономерности:

■ сила сцепления между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, обратно пропорциональна расстоянию между ними; следовательно, чем это расстояние больше, тем чаще происходит кроссинговер;

■ частота кроссинговера зависит от расстояния между генами и выражается в процентах;

■ частота кроссинговера между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, является величиной постоянной для каждой конкретной пары генов;

■ величина кроссинговера измеряется отношением количества кросоверних особей к общему числу особей в потомстве от анализирующего скрещивания.

Хотя частота кроссинговера является величиной постоянной, на нее могут влиять некоторые факторы внешней и внутренней среды: изменения в строении отдельных хромосом, температура, рентгеновские лучи, некоторые химические соединения и др. В некоторых организмов выявлена зависимость частоты кроссинговера от возраста (например, у дрозофил) или пола (например, у мышей).

Генетические карты хромосом

Генетические карты - это графическое изображение хромосом с указанным порядком расположения генов и расстояния между ними.

Работы Т. X. Моргана и его коллег показали, что частота кроссинговера между одними и теми же генами - величина постоянная. За единицу расстояния между генами принята Иморганида, равной 1 % кроссинговера. Рассчитывают расстояние между генами по формуле:

Размеры карт определяются суммой расстояний между генами. Генетические карты большинства организмов имеют вид прямой линии, а бактерий и вирусов - замкнутого кольца. Размеры карт определяются суммой расстояний между генами. Строят карты на базе следующих методов: гибридологического анализа, гибридизации соматических клеток различных видов, меченых фрагментов ДНК и др.

Генетические карты имеют значение для проведения селекционной работы, диагностики тяжелых наследственных болезней человека и др.

Хромосомная теория наследственности

С помощью хромосомной теории выяснено материальную основу законов наследственности, установленных Г. Менделем, и стало ясно, почему в отдельных случаях наследования признаков отклоняется от этих законов.

Основные положения хромосомной теории наследственности

1. Гены расположены в хромосомах. Различные хромосомы содержат неодинаковое количество генов. Каждая из негомологичных хромосом имеет свой уникальный набор генов.

2. Гены расположены вдоль хромосом в линейном порядке.

3. Каждый ген занимает в хромосоме определенный участок (локус). Аллельные гены заполняют одинаковые локусы гомологичных хромосом.

4. Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков. Сила сцепления между двумя генами обратно пропорциональна расстоянию между ними.

5. Сцепление между генами, расположенными в одной хромосоме, нарушаются вследствие кроссинговера, во время которого гомологичные хромосомы обмениваются своими участками.

6. Каждый биологический вид характеризуется определенным кариотипом.

Значение хромосомной теории наследственности для развития биологии заключается в том, что:

• с ее помощью выяснено материальную основу законов наследственности, установленных Г. Менделем;

• закрепила за генами роль элементарных единиц наследственности, которые локализованы в хромосомах;

• объясняет отклонения наследования признаков при наличии сцепленного наследования генов.

Omnia mutantur ( Все меняется ).

латинская пословица

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >