herencia encadenada. La distribución independiente de genes (segunda ley de Mendel) se basa en el hecho de que los genes que pertenecen a diferentes alelos están ubicados en diferentes pares de cromosomas homólogos. Naturalmente surge la pregunta: ¿cómo se producirá la distribución de diferentes genes (no alélicos) en varias generaciones si se encuentran en el mismo par de cromosomas? Este fenómeno debe ocurrir porque el número de genes es muchas veces mayor que el número de cromosomas. Obviamente, la ley de distribución independiente (segunda ley de Mendel) no se aplica a genes ubicados en el mismo cromosoma. Se limita únicamente a aquellos casos en los que los genes de diferentes alelos se encuentran en diferentes cromosomas.

Patrón de herencia Cuando los genes se encuentran en un cromosoma, T. Morgan y su escuela lo estudiaron cuidadosamente. El principal objeto de investigación fue la pequeña mosca de la fruta Drosophila.

Este insecto es sumamente conveniente para el trabajo genético. La mosca se reproduce fácilmente en el laboratorio, produce una nueva generación cada 10 a 15 días a su temperatura óptima de 25 a 26 °C, tiene numerosas y variadas características hereditarias y una pequeña cantidad de cromosomas (8 en el conjunto diploide). .

Los experimentos han demostrado que los genes localizados en un cromosoma son vinculado, es decir, se heredan predominantemente juntos, sin mostrar una distribución independiente. Veamos un ejemplo específico. Si cruzas una Drosophila con cuerpo gris y alas normales con una mosca que tiene un color de cuerpo oscuro y alas rudimentarias, entonces en la primera generación todas las moscas serán grises con alas normales. Este es un heterocigoto para dos pares de alelos (cuerpo gris - cuerpo oscuro y alas normales - alas rudimentarias). Vamos a cruzarnos. Crucemos las hembras de estas moscas diheterocigotas (cuerpo gris y alas normales) con machos que poseen rasgos recesivos: un cuerpo oscuro y alas rudimentarias. Con base en lo segundo, se esperaría obtener cuatro moscas en la descendencia: 25% grises, con alas normales; 25% grises, con alas rudimentarias; 25% oscuro, con alas normales; 25% oscuro, con alas rudimentarias.

De hecho, en el experimento hay significativamente más moscas con la combinación original de características (cuerpo gris - alas normales, cuerpo oscuro - alas rudimentarias) (en este experimento, 41,5%) que moscas con caracteres recombinados (cuerpo gris - alas rudimentarias y cuerpo oscuro - alas normales).

Sólo habrá un 8,5% de cada tipo. Este ejemplo muestra que los genes que determinan las características de un cuerpo gris (alas normales y un cuerpo oscuro), alas rudimentarias, se heredan predominantemente juntos o, en otras palabras, están relacionados entre sí. Este vínculo es consecuencia de la localización de genes en el mismo cromosoma. Por tanto, durante la meiosis, estos genes no se separan, sino que se heredan juntos. El fenómeno de vinculación de genes localizados en un mismo cromosoma se conoce como ley de Morgan.

¿Por qué, después de todo, entre los híbridos de segunda generación aparece un pequeño número de individuos con recombinación de características parentales? ¿Por qué el ligamiento genético no es absoluto? Las investigaciones han demostrado que esta recombinación de genes se debe a que durante el proceso de meiosis, durante la conjugación de cromosomas homólogos, en ocasiones intercambian sus secciones, o, en otras palabras, se produce un cruce entre ellos.

Está claro que en este caso los genes que originalmente estaban ubicados en uno de dos cromosomas homólogos terminarán en cromosomas homólogos diferentes. Habrá una recombinación entre ellos. La frecuencia de cruce es diferente para diferentes genes. Depende de la distancia entre ellos. Cuanto más cerca estén ubicados los genes en el cromosoma, con menos frecuencia se separarán durante el cruce. Esto sucede porque los cromosomas intercambian diferentes regiones y los genes que están ubicados cerca tienen más probabilidades de terminar juntos. A partir de este patrón, fue posible construir mapas genéticos de cromosomas de organismos bien estudiados, en los que se traza la distancia relativa entre genes.

La importancia biológica del cruce de cromosomas es muy grande. Gracias a ello, se crean nuevas combinaciones hereditarias de genes, aumenta la variabilidad hereditaria, lo que proporciona material para.

Genética del sexo. Es bien sabido que en los organismos dioicos (incluidos los humanos) la proporción de sexos suele ser de 1:1. ¿Qué razones determinan el sexo de un organismo en desarrollo? Esta cuestión ha sido de interés para la humanidad durante mucho tiempo debido a su gran importancia teórica y práctica. El conjunto de cromosomas de machos y hembras en la mayoría de los organismos dioicos no es el mismo. Conozcamos estas diferencias usando el ejemplo del conjunto de cromosomas de Drosophila.

Los hombres y las mujeres no se diferencian entre sí en tres pares de cromosomas. Pero para una pareja existen diferencias significativas. La hembra tiene dos cromosomas idénticos (pareados) en forma de bastón; El hombre tiene solo uno de esos cromosomas, cuyo par es un cromosoma especial de dos brazos. Aquellos cromosomas en los que no existen diferencias entre machos y hembras se denominan autosomas. Los cromosomas en los que se diferencian hombres y mujeres se denominan cromosomas sexuales. Por tanto, el conjunto de cromosomas de Drosophila consta de seis autosomas y dos cromosomas sexuales. El cromosoma sexual, con forma de bastón, presente en número doble en la mujer y en número único en el hombre, se denomina cromosoma X; el segundo, sexual (cromosoma de dos brazos del macho, ausente en la hembra): el cromosoma Y.

¿Cómo se mantienen en el proceso las diferencias sexuales consideradas en los conjuntos de cromosomas de hombres y mujeres? Para responder a esta pregunta es necesario aclarar el comportamiento de los cromosomas en la meiosis y durante la fecundación. La esencia de este proceso se presenta en la figura.

Durante la maduración de las células germinales en una mujer, cada óvulo, como resultado de la meiosis, recibe un conjunto de cuatro cromosomas: tres autosomas y un cromosoma X. Los machos producen dos tipos de espermatozoides en cantidades iguales. Algunos llevan tres autosomas y un cromosoma X, otros llevan tres autosomas y un cromosoma Y. Durante la fertilización, son posibles dos combinaciones. Un óvulo puede tener la misma probabilidad de ser fertilizado por un espermatozoide con un cromosoma X o Y. En el primer caso, a partir de un óvulo fecundado se desarrollará una hembra y, en el segundo, un macho. El sexo de un organismo se determina en el momento de la fertilización y depende del complemento cromosómico del cigoto.

En los humanos, el mecanismo cromosómico para determinar el sexo es el mismo que en Drosophila. El número diploide de cromosomas humanos es 46. Este número incluye 22 pares de autosomas y 2 cromosomas sexuales. En las mujeres hay dos cromosomas X, en los hombres hay un cromosoma X y un cromosoma Y.

En consecuencia, los hombres producen espermatozoides de dos tipos: con cromosomas X e Y.

En algunos organismos dioicos (por ejemplo, algunos insectos), el cromosoma Y está completamente ausente. En estos casos, el varón tiene un cromosoma menos: en lugar de los cromosomas X e Y, tiene un cromosoma X. Luego, durante la formación de gametos masculinos durante la meiosis, el cromosoma X no tiene pareja para la conjugación y entra en una de las células. Como resultado, la mitad de todos los espermatozoides tienen un cromosoma X, mientras que la otra mitad carece de él. Cuando un óvulo es fertilizado por un espermatozoide con un cromosoma X, se obtiene un complejo con dos cromosomas X y a partir de dicho óvulo se desarrolla una hembra. Si un óvulo es fecundado por un espermatozoide sin cromosoma X, se desarrollará un organismo con un cromosoma X (recibido a través del óvulo de la hembra), que será un macho.

En todos los ejemplos discutidos anteriormente, se desarrollan espermatozoides de dos categorías: o con los cromosomas X e Y (Drosophila, humanos), o la mitad de los espermatozoides portan el cromosoma X y la otra está completamente desprovista de él. Los óvulos son todos iguales en términos de cromosomas sexuales. En todos estos casos tenemos heterogameta masculina (gamety diferente). El sexo femenino es homogamético (gamético igual). Junto a esto, en la naturaleza se produce otro tipo de determinación del sexo, caracterizado por la heterogamidad femenina. Aquí tienen lugar las relaciones opuestas a las que acabamos de comentar. Los cromosomas sexuales diferentes o solo un cromosoma X son característicos del sexo femenino. El sexo masculino tiene un par de cromosomas X idénticos. Evidentemente, en estos casos se producirá heterogamidad femenina. Tras la meiosis se forman dos tipos de óvulos, mientras que en cuanto al complejo cromosómico, todos los espermatozoides son iguales (todos portan un cromosoma X). En consecuencia, el sexo del embrión estará determinado por qué óvulo (con un cromosoma X o Y) será fecundado.

En 1906, W. Batson y R. Punnett, cruzando plantas de guisantes de olor y analizando la herencia de la forma del polen y el color de las flores, descubrieron que estas características no dan una distribución independiente en la descendencia: los híbridos siempre repetían las características de las formas parentales. Quedó claro que no todos los rasgos se caracterizan por una distribución independiente en la descendencia y una combinación libre.

Cada organismo tiene una gran cantidad de características, pero la cantidad de cromosomas es pequeña. En consecuencia, cada cromosoma no lleva un gen, sino todo un grupo de genes responsables del desarrollo de diferentes rasgos. Estudió la herencia de rasgos cuyos genes están localizados en un cromosoma. Morgan. Si Mendel realizó sus experimentos con guisantes, para Morgan el objeto principal era la mosca de la fruta Drosophila.

Drosophila produce numerosas crías cada dos semanas a una temperatura de 25 °C. El macho y la hembra se distinguen claramente en apariencia: el abdomen del macho es más pequeño y oscuro. Tienen solo 8 cromosomas en un conjunto diploide y se reproducen con bastante facilidad en tubos de ensayo en un medio nutritivo económico.

Al cruzar una mosca Drosophila de cuerpo gris y alas normales con una mosca de color de cuerpo oscuro y alas rudimentarias, Morgan obtuvo en la primera generación híbridos de cuerpo gris y alas normales (domina el gen que determina el color gris del abdomen). el color oscuro y el gen que determina el desarrollo de las alas normales, por encima del gen de las alas subdesarrolladas). Al realizar un cruce analítico de una hembra F 1 con un macho que tenía rasgos recesivos, teóricamente se esperaba obtener descendencia con combinaciones de estos rasgos en una proporción de 1:1:1:1. Sin embargo, en la descendencia predominaron claramente individuos con características de las formas parentales (41,5% - grises de alas largas y 41,5% - negras con alas rudimentarias), y sólo una pequeña parte de las moscas tenía una combinación de caracteres diferentes a los de las padres (8,5% - negros de alas largas y 8,5% - grises con alas rudimentarias). Estos resultados sólo podrían obtenerse si los genes responsables del color del cuerpo y la forma de las alas estuvieran ubicados en el mismo cromosoma.

1 - gametos no cruzados; 2 - gametos cruzados.

Si los genes para el color del cuerpo y la forma de las alas están localizados en un cromosoma, entonces este cruce debería haber dado como resultado que dos grupos de individuos repitieran las características de las formas parentales, ya que el organismo materno debería producir gametos de solo dos tipos: AB y ab. y el organismo paterno - uno tipo - ab . En consecuencia, en la descendencia deberían formarse dos grupos de individuos con el genotipo AABB y aabb. Sin embargo, en la descendencia aparecen individuos (aunque en pequeñas cantidades) con rasgos recombinados, es decir, con genotipos Aabb y aaBb. Para explicar esto, es necesario recordar el mecanismo de formación de las células germinales: la meiosis. En la profase de la primera división meiótica se conjugan cromosomas homólogos, y en este momento puede producirse un intercambio de regiones entre ellos. Como resultado del cruce, en algunas células, se intercambian secciones de cromosomas entre los genes A y B, aparecen gametos Ab y aB y, como resultado, se forman cuatro grupos de fenotipos en la descendencia, como ocurre con la combinación libre de genes. Pero como el entrecruzamiento se produce durante la formación de una pequeña parte de los gametos, la proporción numérica de los fenotipos no corresponde a la proporción 1:1:1:1.

grupo de embrague- genes localizados en el mismo cromosoma y heredados juntos. El número de grupos de enlace corresponde al conjunto haploide de cromosomas.

herencia encadenada- herencia de rasgos cuyos genes están localizados en un cromosoma. La fuerza del vínculo entre genes depende de la distancia entre ellos: cuanto más lejos estén los genes entre sí, mayor será la frecuencia de cruce y viceversa. Agarre total- un tipo de herencia ligada en la que los genes de los rasgos analizados se encuentran tan cerca unos de otros que el cruce entre ellos resulta imposible. embrague incompleto- un tipo de herencia ligada en la que los genes de los rasgos analizados se sitúan a cierta distancia entre sí, lo que posibilita el cruce entre ellos.

herencia independiente- herencia de rasgos cuyos genes están localizados en diferentes pares de cromosomas homólogos.

Gametos no cruzados- gametos durante cuya formación no se produjo el cruce.

No recombinantes- individuos híbridos que tienen la misma combinación de características que sus padres.

recombinantes- individuos híbridos que tienen una combinación de características diferente a la de sus padres.

La distancia entre genes se mide en morganidas- unidades convencionales correspondientes al porcentaje de gametos cruzados o al porcentaje de recombinantes. Por ejemplo, la distancia entre los genes del color del cuerpo gris y las alas largas (también el color del cuerpo negro y las alas rudimentarias) en Drosophila es del 17%, o 17 morganidos.

En los diheterocigotos, los genes dominantes pueden ubicarse en un cromosoma ( fase cis), o en diferentes ( fase trans).

1 - Mecanismo de fase cis (gametos no cruzados); 2 - mecanismo transfase (gametos no cruzados).

El resultado de la investigación de T. Morgan fue la creación de teoría cromosómica de la herencia:

1. los genes están ubicados en los cromosomas; diferentes cromosomas contienen diferente número de genes; el conjunto de genes de cada uno de los cromosomas no homólogos es único;
2. cada gen tiene una ubicación específica (locus) en el cromosoma; los genes alélicos están ubicados en loci idénticos de cromosomas homólogos;
3. los genes están ubicados en los cromosomas en una secuencia lineal específica;
4. los genes localizados en el mismo cromosoma se heredan juntos, formando un grupo de enlace; el número de grupos de enlace es igual al conjunto haploide de cromosomas y es constante para cada tipo de organismo;
5. el enlace genético puede verse alterado durante el entrecruzamiento, lo que conduce a la formación de cromosomas recombinantes; la frecuencia del entrecruzamiento depende de la distancia entre genes: cuanto mayor es la distancia, mayor es la magnitud del entrecruzamiento;
6. Cada especie tiene un conjunto único de cromosomas: un cariotipo.

02-septiembre-2014 | Sin comentarios | lolita okolnova

herencia encadenada

Después del descubrimiento, empezaron a notar que estas leyes no siempre funcionan.

Por ejemplo: cruzó una hembra diheterocigótica de Drosophila con cuerpo gris y alas normales con un macho con cuerpo negro y alas acortadas .

Un cuerpo gris y alas normales son características dominantes.

Según las leyes de Mendel, el esquema de cruce es el siguiente:

Pero el resultado práctico del cruce es diferente.

Como regla general, se observa una división 1:1 en la descendencia,

fenotipos de descendencia: cuerpo gris, alas normales Y cuerpo negro, alas cortas.

No funciona . ¿Por qué esto es tan? ¿Realmente no funcionan las leyes de Mendel? Por supuesto que no, las leyes de la naturaleza sólo pueden ser “violadas” si otra ley lo permite (una excepción a la regla).

Vamos a averiguar...

• la información sobre cada rasgo la porta un gen específico;
• Los genes se encuentran en los cromosomas.

Naturalmente, la cantidad de cromosomas es mucho menor que la cantidad de genes, por lo que varios genes están codificados en un cromosoma.

Los genes ubicados en el mismo cromosoma se heredan juntos, es decir vinculado .

Y los genes ubicados en diferentes cromosomas se heredan de forma independiente,

Dado que durante la gametogénesis los cromosomas se distribuyen aleatoriamente, por lo tanto, dos desvinculado Los genes pueden o no terminar juntos en un gameto.

Los genes ubicados en el mismo cromosoma necesariamente terminarán en el mismo gameto.

En el ejemplo que vimos anteriormente, podemos notar:cuerpo grisheredado junto conalas normales y el cuerpo negro heredado junto conalas acortadas.

Los genes que determinan el color del cuerpo y la longitud de las alas se encuentran en el mismo cromosoma.

Femenino Diheterocigotos, hay dos cromosomas homólogos:

Los genes están codificados en uno de los cromosomas homólogos. cuerpo gris y alas normales,

en el otro - genes

Pero sólo se obtienen dos tipos de gametos: las características del color del cuerpo y el tamaño de las alas son "indivisibles".

espécimen paterno Digomocigotos para estas características:

genes en un cromosoma homólogo cuerpo negro y alas acortadas,

y en otro cromosoma homólogo lo mismo.

Todas las características codificadas en un cromosoma forman el llamadogrupo de embrague .

Los rasgos del mismo grupo de vinculación se heredan juntos.

Y como puedes adivinar,

cantidad grupos de embrague igual al número de cromosomas del conjunto haploide.

Problemas de muestra

Tarea 1:

Diseño ligeramente diferente: los rasgos vinculados están escritos en “palos”, por ejemplo, el genotipo de la hembra de nuestro problema debería escribirse así:

• Los bastones significan cromosomas homólogos en los que se localizan los genes.
• Las letras en un lado de los palos representan genes vinculados entre sí.

Es decir, la entrada dice:

Los signos AB están vinculados entre sí; Los signos ab también están relacionados entre sí.

• Posición de los genes en el genotipo. 1) llamado posición cis: AB \\ ab (rasgos dominantes en un cromosoma, recesivos en el otro)
• posición 2) llamado posición trans: Ab\\aB.

Veamos un ejemplo:

1) En el planteamiento del problema se indican inmediatamente todas las características, completemos la tabla:

2) La primera planta es diheterocigótica, se dice que los rasgos dominantes están localizados en un cromosoma, es decir, ligados. Además, los rasgos dominantes se encuentran en un cromosoma homólogo, por lo tanto, los rasgos recesivos (posición cis) se encuentran en otro cromosoma homólogo. Genotipo de la primera planta: AB \\ ab.

Obtenemos solo dos tipos de gametos (ya que las características están vinculadas):

Una bandaab.

3) Desde la segunda plantapresentadoserrecesivosignos, concluimos que es dihomocigoto. Y su genotipo: ab\\ab.Sólo se forma un tipo de gameto:ab.

4) Finalmente, elaboremos un esquema de cruce:

Y respondamos la última pregunta del problema: sobre la ley:

Aparece la ley de herencia concatenada, dice:Los genes localizados en el mismo cromosoma forman un grupo de enlace y se heredan juntos. .

Pero sucede que incluso genes del mismo grupo de ligamiento (localizados en el mismo cromosoma) se heredan por separado, es decir, “desacoplado”.

Por ejemplo, tomemos el cruce del problema anterior.

Con el mismo cruce, se pueden obtener 4 grupos fenotípicos (en lugar de los 2 requeridos) en la descendencia, como ocurre con la herencia independiente. Esto se debe a la posibilidad cruzando entre cromosomas homólogos (para aquellos que no entienden de qué estamos hablando, les aconsejo que lean el artículocruzando ).

Digamos que si un individuo tiene signosABestán vinculados, luego, durante la formación de gametos, si se produce un entrecruzamiento, existe la posibilidad de que la sección del cromosoma en la que está codificado uno de los genes "salte" a otro cromosoma homólogo y se rompa el vínculo. Usando nuestro problema como ejemplo, en el caso de cruzar, el cruce será el siguiente:

Una planta diheterocigota produce dos variedades más de gametos debido al cruce. Gametos, durante cuya formación se produjo el cruce (en este problema esto esab Y AB) son llamados Transversal . Estadísticamente, el porcentaje de gametos cruzados es menor que el de los no cruzados.

Y en consecuencia, cuanto más cerca estén los genes entre sí en un cromosoma, más probabilidades habrá de que se separen.

Esta dependencia de la probabilidad de separación de genes por entrecruzamiento y la distancia entre genes resultó ser tan "conveniente" que la distancia entre genes se mide como un porcentaje de la probabilidad de su separación por entrecruzamiento. Según la fórmula:

Dónde:

• x – probabilidad de desconexión genética como porcentaje,
• a es el número de individuos formados a partir de gametos cruzados, n es el número de todos los individuos.
• Y se tomó el 1% de probabilidad de separación de genes como unidad de distancia entre estos genes.

Esta unidad se llama morganida. La unidad lleva el nombre del famoso genetista que estudió este fenómeno.

1 morganida = 1% de probabilidad de que los genes vinculados, como resultado del entrecruzamiento, terminen en diferentes cromosomas homólogos

Tarea 2:

1) Creemos una tabla de características.

2) Dado que la condición dice que se realizó un cruce de análisis, significa que la segunda planta es dihomocigótica para rasgos recesivos, su genotipo: ab \\ ab.

3) La descendencia recibió 4 grupos fenotípicos. Dado que las características están vinculadas, obviamente se produjo un cruce. Además, la aparición de cuatro grupos fenotípicos durante un cruce analítico indica la diheterocigosidad de la primera planta. Esto significa que su genotipo es AB \\ ab o Ab \\ aB.

Para determinar en qué posición están los genes, cis o trans, es necesario observar la proporción en la descendencia. PAGEl porcentaje de gametos cruzados es menor que el de los gametos no cruzados, por lo que hay más individuos resultantes de gametos no cruzados.

Estos individuos: 208 plantas altas con endospermo liso, 195 plantas bajas con endospermo rugoso

En ellos se hereda un rasgo dominante con uno dominante y un rasgo recesivo con uno recesivo. Por lo tanto, los genes del individuo diheterocigoto parental están en posición cis: AB \\ ab.

4) Esquema de cruce:

Los gametos cruzados y los individuos obtenidos de ellos están marcados en rojo. Hay menos de estos individuos, ya que se forman menos gametos cruzados. Si el individuo diheterocigoto padre tuviera genes en posición trans, la descendencia, por el contrario, produciría más individuos con las siguientes características: alto, áspero y bajo, liso.

5) Determinemos la distancia entre genes.

Para hacer esto, calculamos la probabilidad de que las características se separen como resultado del cruce.

Según la fórmula:

x= 9 + 6208+ 195+ 9 + 6 ×100%= 15418 ×100%=3,59%

Es decir, la distancia entre genes = 3,59 morganidos.

La herencia ligada es el fenómeno de herencia correlacionada de ciertos estados de genes ubicados en el mismo cromosoma.

No existe una correlación completa debido al entrecruzamiento meiótico, ya que los genes vinculados pueden dispersarse en diferentes gametos. El entrecruzamiento se observa en forma de desvinculación en la descendencia de esos alelos genéticos y, en consecuencia, estados de rasgos que estaban vinculados en los padres.

Las observaciones realizadas por Thomas Morgan mostraron que la probabilidad de cruce entre diferentes pares de genes variaba, y surgió la idea de crear mapas de genes basados ​​​​en las frecuencias de cruce entre diferentes genes. El primer mapa genético fue construido por el alumno de Morgan, Alfred Sturtevant, en 1913 utilizando material de Drosophila melanogaster.

La distancia entre genes ubicados en un mismo cromosoma está determinada por el porcentaje de entrecruzamiento entre ellos y es directamente proporcional al mismo. La unidad de distancia se considera un cruce del 1% (1 morganida o 1 centimorganida). Cuanto más alejados estén los genes entre sí en un cromosoma, más frecuentemente se producirá el cruce entre ellos. La distancia máxima entre genes ubicados en un mismo cromosoma puede ser de 49 centimorganidos.

Funciones vinculadas

Los rasgos vinculados son rasgos que están controlados por genes ubicados en el mismo cromosoma. Naturalmente, se transmiten juntos en casos de acoplamiento completo.

Ley de Morgan

Los genes vinculados localizados en el mismo cromosoma se heredan juntos y no exhiben una distribución independiente.

Cruzando

Sin embargo, los cromosomas homólogos pueden cruzarse (cruzarse o decusarse) e intercambiar regiones homólogas. En este caso, los genes de un cromosoma se transfieren a otro homólogo a él. Cuanto más cerca estén ubicados los genes entre sí en un cromosoma, más fuerte será el vínculo entre ellos y con menos frecuencia se producirá su divergencia durante el entrecruzamiento y, a la inversa, cuanto más lejos estén los genes entre sí, más débil será el vínculo entre ellos y cuanto más a menudo sea posible su interrupción.

El número de tipos diferentes de gametos dependerá de la frecuencia de entrecruzamiento o de la distancia entre los genes analizados. La distancia entre genes se calcula en morganidas: una unidad de distancia entre genes ubicados en el mismo cromosoma corresponde a un 1% de entrecruzamiento. Esta relación entre distancias y frecuencia de cruce sólo se puede rastrear hasta 50 morganidas.

27. Teoría cromosómica de la herencia.

La teoría cromosómica de la herencia es una teoría según la cual los cromosomas contenidos en el núcleo celular son portadores de genes y representan la base material de la herencia, es decir, la continuidad de las propiedades de los organismos en varias generaciones está determinada por la continuidad de sus cromosomas. La teoría cromosómica de la herencia surgió a principios del siglo XX. basado en la teoría celular y se utilizó para estudiar las propiedades hereditarias de los organismos mediante análisis hibridológicos.

El fundador de la teoría cromosómica, Thomas Gent Morgan, genetista estadounidense, premio Nobel. Morgan y sus alumnos descubrieron que:

– cada gen tiene un locus (ubicación) específico en el cromosoma;

– los genes de un cromosoma están ubicados en una secuencia determinada;

– los genes situados más estrechamente en un cromosoma están vinculados, por lo que se heredan predominantemente juntos;

– grupos de genes ubicados en el mismo cromosoma forman grupos de enlace;

– el número de grupos de enlace es igual al conjunto haploide de cromosomas en individuos homogaméticos y n+1 en individuos heterogaméticos;

– puede producirse un intercambio de secciones (entrecruzamiento) entre cromosomas homólogos; como resultado del cruce, surgen gametos cuyos cromosomas contienen nuevas combinaciones de genes;

– la frecuencia (en%) de cruce entre genes no alélicos es proporcional a la distancia entre ellos;

– el conjunto de cromosomas en las células de un tipo determinado (cariotipo) es un rasgo característico de la especie;

– la frecuencia de cruce entre cromosomas homólogos depende de la distancia entre genes localizados en el mismo cromosoma. Cuanto mayor sea esta distancia, mayor será la frecuencia de cruce. La unidad de distancia entre genes se considera 1 morganida (1% de cruce) o el porcentaje de aparición de individuos cruzados. Si este valor es de 10 morganidos, se puede afirmar que la frecuencia de cruce de cromosomas en las ubicaciones de estos genes es del 10% y que se identificarán nuevas combinaciones genéticas en el 10% de la descendencia.

Para aclarar la naturaleza de la ubicación de los genes en los cromosomas y determinar la frecuencia de cruce entre ellos, se construyen mapas genéticos. El mapa refleja el orden de los genes en un cromosoma y la distancia entre genes en el mismo cromosoma. Estas conclusiones de Morgan y sus colegas se denominaron teoría cromosómica de la herencia. Las consecuencias más importantes de esta teoría son las ideas modernas sobre el gen como unidad funcional de la herencia, su divisibilidad y su capacidad para interactuar con otros genes.

La formación de la teoría cromosómica fue facilitada por los datos obtenidos del estudio de la genética sexual, cuando se establecieron diferencias en el conjunto de cromosomas en organismos de diferentes sexos.

Herencia ligada de genes.

A principios del siglo XX, cuando los genetistas comenzaron a realizar muchos experimentos de cruzamiento en una amplia variedad de objetos (maíz, tomates, ratones, moscas Drosophila, pollos, etc.), se descubrió que los patrones establecidos por Mendel no siempre aparecen. Por ejemplo, no se observa dominancia en todos los pares de alelos. En cambio, surgen genotipos intermedios en los que participan ambos alelos. También hay muchos pares de genes que no obedecen la ley de herencia independiente de genes, especialmente si el par de genes alélicos está ubicado en el mismo cromosoma, es decir, los genes están vinculados entre sí. Estos genes pasaron a denominarse vinculado.

El mecanismo de herencia de genes vinculados, así como la ubicación de algunos genes vinculados, fue establecido por el genetista y embriólogo estadounidense T. Morgan. Demostró que la ley de herencia independiente, formulada por Mendel, es válida sólo en los casos en que los genes que tienen características independientes están localizados en diferentes cromosomas no homólogos. Si los genes están ubicados en el mismo cromosoma, entonces la herencia de rasgos se produce de forma conjunta, es decir, vinculada. Este fenómeno pasó a denominarse herencia vinculada , y ley de adhesión o la ley de morgan .

La ley de los estados de ligamiento: los genes vinculados ubicados en el mismo cromosoma se heredan juntos (vinculados).

Hay muchos ejemplos conocidos de herencia vinculada de genes. Por ejemplo, en el maíz, el color de las semillas y la naturaleza de su superficie (lisa o arrugada), ligados entre sí, se heredan juntos. Ud. guisante de olor (Lathyrus odoratus) El color de la flor y la forma del polen se heredan de forma concatenada.

Todos los genes de un cromosoma forman un único complejo: grupo de embrague. Por lo general, terminan en la misma célula sexual, el gameto, y se heredan juntos.

grupo de embrague- todos los genes en un cromosoma. El número de grupos de enlace es igual al número de cromosomas en el conjunto haploide. Por ejemplo, los humanos tienen 46 cromosomas (23 grupos de enlace), los guisantes tienen 14 cromosomas (7 grupos de enlace) y la mosca de la fruta Drosophila tiene 8 cromosomas (4 grupos de enlace).

Los genes incluidos en el grupo de ligamiento no obedecen la tercera ley de herencia independiente de Mendel. Sin embargo, el ligamiento genético completo es raro. Si los genes están ubicados cerca unos de otros, entonces la probabilidad de cruce de cromosomas es baja y pueden permanecer en el mismo cromosoma durante mucho tiempo y, por lo tanto, se heredarán juntos. Si la distancia entre dos genes en un cromosoma es grande, entonces existe una alta probabilidad de que puedan divergir en diferentes cromosomas homólogos. En este caso, los genes obedecen la ley de herencia independiente.

Vinculación genética incompleta. Al analizar la herencia de genes vinculados, se descubrió que a veces el vínculo puede romperse como resultado del entrecruzamiento, que ocurre durante la meiosis durante la formación de células germinales.

Si el sitio de rotura cromosómica durante el intercambio de secciones se encuentra entre los genes A (a) y B (b), entonces aparecerán gametos.ab Y AB, y en la descendencia se forman cuatro grupos de fenotipos, como ocurre con la herencia no vinculada de genes. La diferencia es que la proporción numérica de fenotipos no corresponderá a la proporción 1:1:1:1, como en un cruce de prueba dihíbrido.

Cuanto más alejados estén los genes entre sí en un cromosoma, mayor será la probabilidad de cruce entre ellos, mayor será el porcentaje de gametos con genes recombinados y, por tanto, mayor será el porcentaje de individuos diferentes a sus padres. Este fenómeno se llamaenlace genético incompleto.

en la imagen - Herencia con vinculación incompleta de genes.(usando el ejemplo de cruzar dos líneas de Drosophila, donde A- alas normales,A- alas rudimentarias,EN- color de carrocería gris,V- color de carrocería negro).

Enlace genético completo. Cuanto más cerca estén los genes entre sí en un cromosoma, menos probable será que se crucen entre ellos.Si los genes están ubicados muy cerca uno del otro (cerca), generalmente no se observa cruce entre ellos. En este caso hablan deenlace genético completo.