Конспект уроку: Зчеплене успадкування

1. Коли і ким сформована була хромосомна теорія спадковості?

2. Назвіть головні положення у хромосомній теорії спадковості?

3. Назвіть для практичної селекції значення хромосомної теорії спадковості?

Повідомлення учням теми та мети уроку.

Визначити головні завдання котрі необхідно виконати на уроці і котрих цілей досягти.

Зчеплене успадкування ознак й кросинговер

Гени, що розташовані у одній парі гомологічних хромосом, завжди успадковуються разом й не розходяться в нащадків, так як у процесі гаметогенезу потрапляють вони в одну гамету. Необхідно зазначити, що в вивченні особливостей успадкування зчеплених генів, які розташовані в статевих хромосомах, значення має напрямок схрещування.

Коли ж гени розташовані у одній хромосомі й завжди передаються разом, то в такому випадку говорять про, так зване, повне зчеплення. Однак частіше трапляється неповне зчеплення. Порушення зчеплення пояснюється явищем кросинговеру, котрий являється обміном ідентічних ділянок гомологічних хромосом в момент першої профази мейозу. Ті гамети, в котрих відбувся кросинговер, звуть кросоверними.Частота кросинговеру на пряму залежить від відстані між досліджуваними генами, тому і число гамет із новими комбінованими формами залежати буде від відстані між ними. Обчислюється відстань у морганідах (М) чи відсотках кросинговеру. Так одній морганіді відповідає формування 1 % кросоверних гамет. Таким чином, максимальна відстань між генами, на котрій можливий кросинговер, складає 50 М. Якщо ж гени розміщені один від одного на відстані, яка більша аніж 50 М, то гени тоді успадковуються як незалежні, хоча і відносяться до однієї групи зчеплення. На основі визначених частот кросинговеру учені будують карти групп зчеплення, на котрих показано розміщення генів відносно один другого на хромосомі.

Перехрещення між хроматидами гомологічних хромосом здатне відбуватися одночасно в декількох точках. Кросинговер, що здійснюється тільки у одному місці, звуть поодиноким, в двох точках одночасно називають подвійним, в трьох, відповідно, потрійним. Насправді, в живих клітинах завжди кросинговер являється множинним, а усі інші виявлення стосуються кількості генів, що досліджуються у певній групі зчеплення.

Успадкування, зчеплене з статтю

В живих організмів існує декілька способів виявлення статі. Стать здатні визначати зовнішні умови (в черва бонелії), плоїдність організму (в бджіл та мурах гаплоїдні особини - це самці, а диплоїдні, відповідно, самки) або особливі статеві хромосоми (інші хромосоми у цьому випадку звуть аутосомами).

Статеві хромосоми здатні бути одного чи двох типів. Якщо ж статеві хромосоми із певного виду одного типу, то тоді стать визначається наявністю в хромосомному наборі однієї чи двох статевих хромосом. Якщо ж статеві хромосоми вже двох типів, то має одна стать дві однакові статеві хромосоми (стать гомогаметна), а друга - дві неоднакові (гетерогаметна стать).

Так наприклад, в людини та двокрилих комах гомогаметною являється жіноча стать (представники її отримали по дві Х-хромосоми, генотип - ХХ), а гетерогаметною - чоловіча (представники її отримали одну Х- й одну Y-хромосоми, генотип - XY). В більшості птахів та метеликів гомогаметною статтю, навпаки, являється чоловіча (її представники отримали по дві зовсім однакові хромосоми, однак позначаються вони уже іншою латинською літерою - Z, генотип - ZZ), а гетерогаметною - жіноча (генотип - ZW). В окремих тварин статеві хромосоми одного і того ж типу, і одна стать має тільки одну статеву хромосому, друга - дві однакові. Так, поміж клопів, ящірок й окремих птахів зустрічаються види із генотипами чоловічої й жіночої статей ZZ й Z0 й X0 та XX відповідно (цифра 0 в запису значить відсутність іншої хромосоми пари).

В людини генотип статі одного індивідума визначають шляхом дослідження клітин, котрі не діляться. Одна Х-хромосома виявляється завжди у активному стані та має пересічний вид. Інша, в випадку коли вона присутня, знаходиться у інактивованому стані в формі щільної структури, котру звуть тільцем Барра (це факультативний гетерохроматин). Загальне число тілець Барра на одиницю менше за число Х-хромосом в клітині. Тобто у нормі у клітинах чоловіків даних тілець немає, а у жінок являється тільки одне тільце Барра. Дякуючи цьому, незважаючи на те що жінки отримали дві Х-хромосоми, коли чоловіки - тільки одну, експресія генів Х-хромосоми здійснюється на одному й тому ж самому рівні в двох статей.

Y-хромосому людини вважаєть генетично інертною, так як у ній досить мало генів. Але вплив Y-хромосоми на процес детермінації статі в людини досить значний. Так вірогідність інактивації обох Х-хромосом в клітинах жінок подібна. Тому половина жіночих клітин має одну хромосому, а половина - другу. Саме так, жіночі особини, які гетерозиготні за генами статевих хромосом, являються мозаїками. Так, черепахове окрашення кішок викликане тим, що ген окрашення шерсті представлений в одній із їхня Х-хромосом алелем рудого окрашення, а у іншій - алелем чорного окрашення. Гени, що розміщені в статевих хромосомах, звуться генами, зчепленими з статтю. Прикладами подібних генів являється гени окрашення очей в Х-хромосомі дрозофіли, гени дальтонізму і гемофілії у Х-хромосомі людини й гени облисіння і іхтіозу у Y-хромосомі людини.

Дати відповіді на запитання:

1. Що подібне зчеплене успадкування?

2. Назвіть цитологічні механізми, які покладені у основу зчепленого

успадкування?

3. Вкажіть значення зчепленого успадкування для практичної діяльності людей?

4. Поясніть, чому не завжди гени, що розташовані у одній хромосомі, успадковуються зчеплено?

- прочитати параграф,

- дати відповідь на питання,

- інше.