Héritage enchaîné. La distribution indépendante des gènes (deuxième loi de Mendel) repose sur le fait que les gènes appartenant à différents allèles sont situés dans différentes paires de chromosomes homologues. La question se pose naturellement : comment se déroulera la répartition de différents gènes (non alléliques) sur plusieurs générations s'ils se trouvent dans la même paire de chromosomes ? Ce phénomène doit se produire, car le nombre de gènes est plusieurs fois supérieur au nombre de chromosomes. Évidemment, la loi de distribution indépendante (deuxième loi de Mendel) ne s'applique pas aux gènes situés sur le même chromosome. Cela se limite uniquement aux cas où les gènes de différents allèles se trouvent sur des chromosomes différents.

Modèle d'héritage Lorsque des gènes sont trouvés sur un chromosome, ils ont été soigneusement étudiés par T. Morgan et son école. L'objet principal de la recherche était la petite mouche des fruits, la drosophile.

Cet insecte est extrêmement pratique pour le travail génétique. La mouche s'élève facilement en laboratoire, produit une nouvelle génération tous les 10 à 15 jours à sa température optimale de 25 à 26°C, possède des caractéristiques héréditaires nombreuses et variées et possède un petit nombre de chromosomes (8 dans l'ensemble diploïde). .

Des expériences ont montré que les gènes localisés sur un chromosome sont lié, c'est-à-dire qu'ils sont hérités principalement ensemble, sans montrer de distribution indépendante. Regardons un exemple spécifique. Si vous croisez une drosophile au corps gris et aux ailes normales avec une mouche au corps foncé et aux ailes rudimentaires, alors dans la première génération, toutes les mouches seront grises avec des ailes normales. C'est un hétérozygote à deux paires d'allèles (corps gris – corps foncé et ailes normales – ailes rudimentaires). Croisons-nous. Croisons les femelles de ces mouches dihétérozygotes (corps gris et ailes normales) avec des mâles possédant des traits récessifs - un corps sombre et des ailes rudimentaires. Sur la base de la seconde, on s'attendrait à obtenir quatre mouches dans la progéniture : 25 % grises, avec des ailes normales ; 25 % gris, avec des ailes rudimentaires ; 25 % foncé, avec des ailes normales ; 25% foncé, avec des ailes rudimentaires.

En fait, dans l'expérience, il y a significativement plus de mouches avec la combinaison originale de caractéristiques (corps gris - ailes normales, corps foncé - ailes rudimentaires) (dans cette expérience, 41,5%) que de mouches avec des caractères recombinés (corps gris - ailes rudimentaires et corps sombre - ailes normales).

Il n'y aura que 8,5% de chaque type. Cet exemple montre que les gènes qui déterminent les caractéristiques d'un corps gris - ailes normales et corps sombre - ailes rudimentaires, sont hérités principalement ensemble, ou, en d'autres termes, s'avèrent liés les uns aux autres. Cette liaison est une conséquence de la localisation des gènes sur le même chromosome. Par conséquent, pendant la méiose, ces gènes ne se séparent pas, mais sont hérités ensemble. Le phénomène de liaison de gènes localisés sur un même chromosome est connu sous le nom de loi de Morgan.

Pourquoi, après tout, parmi les hybrides de la deuxième génération apparaît-il un petit nombre d'individus avec une recombinaison des caractéristiques parentales ? Pourquoi la liaison génétique n’est-elle pas absolue ? Des recherches ont montré que cette recombinaison de gènes est due au fait qu'au cours du processus de méiose, lors de la conjugaison de chromosomes homologues, ils échangent parfois leurs sections, ou, en d'autres termes, un croisement se produit entre eux.

Il est clair que dans ce cas, les gènes qui étaient initialement situés sur l’un des deux chromosomes homologues se retrouveront sur des chromosomes homologues différents. Il y aura une recombinaison entre eux. La fréquence de croisement est différente selon les gènes. Cela dépend de la distance qui les sépare. Plus les gènes sont proches du chromosome, moins ils sont souvent séparés lors du croisement. Cela se produit parce que les chromosomes échangent différentes régions et que les gènes proches sont plus susceptibles de se retrouver ensemble. Sur la base de ce modèle, il a été possible de construire des cartes génétiques de chromosomes pour des organismes bien étudiés, sur lesquelles est tracée la distance relative entre les gènes.

L'importance biologique du croisement des chromosomes est très grande. Grâce à cela, de nouvelles combinaisons héréditaires de gènes sont créées, la variabilité héréditaire augmente, ce qui fournit du matériel.

Génétique du sexe. Il est bien connu que chez les organismes dioïques (y compris les humains), le sex-ratio est généralement de 1:1. Quelles raisons déterminent le sexe d'un organisme en développement ? Cette question intéresse depuis longtemps l’humanité en raison de sa grande importance théorique et pratique. L'ensemble des chromosomes des mâles et des femelles dans la plupart des organismes dioïques n'est pas le même. Faisons connaissance avec ces différences en utilisant l'exemple de l'ensemble des chromosomes chez la drosophile.

Les mâles et les femelles ne diffèrent pas les uns des autres par trois paires de chromosomes. Mais pour un couple, il existe des différences significatives. La femelle possède deux chromosomes identiques (appariés) en forme de bâtonnet ; Le mâle n'a qu'un seul chromosome de ce type, dont la paire est un chromosome spécial à deux bras. Les chromosomes dans lesquels il n'y a aucune différence entre les hommes et les femmes sont appelés autosomes. Les chromosomes sur lesquels les hommes et les femmes diffèrent sont appelés chromosomes sexuels. Ainsi, l’ensemble des chromosomes de la drosophile se compose de six autosomes et de deux chromosomes sexuels. Le chromosome sexuel, en forme de bâtonnet, présent en nombre double chez la femme et en nombre unique chez l'homme, est appelé chromosome X ; le second, sexuel (chromosome à deux bras du mâle, absent chez la femelle) - le chromosome Y.

Comment les différences sexuelles considérées dans les ensembles de chromosomes des hommes et des femmes sont-elles maintenues au cours du processus ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire de clarifier le comportement des chromosomes lors de la méiose et lors de la fécondation. L'essence de ce processus est présentée dans la figure.

Au cours de la maturation des cellules germinales chez une femelle, chaque ovule, à la suite de la méiose, reçoit un ensemble de quatre chromosomes : trois autosomes et un chromosome X. Les mâles produisent deux types de spermatozoïdes en quantités égales. Certains portent trois autosomes et un chromosome X, d’autres portent trois autosomes et un chromosome Y. Lors de la fécondation, deux combinaisons sont possibles. Un ovule peut être tout aussi susceptible d’être fécondé par un spermatozoïde possédant un chromosome X ou Y. Dans le premier cas, une femelle se développera à partir d’un œuf fécondé, et dans le second, un mâle. Le sexe d'un organisme est déterminé au moment de la fécondation et dépend du complément chromosomique du zygote.

Chez l'homme, le mécanisme chromosomique permettant de déterminer le sexe est le même que chez la drosophile. Le nombre diploïde des chromosomes humains est de 46. Ce nombre comprend 22 paires d'autosomes et 2 chromosomes sexuels. Chez les femmes, il y a deux chromosomes X, chez les hommes, un chromosome X et un chromosome Y.

En conséquence, les hommes produisent des spermatozoïdes de deux types : avec les chromosomes X et Y.

Dans certains organismes dioïques (par exemple certains insectes), le chromosome Y est totalement absent. Dans ces cas, le mâle possède un chromosome de moins : au lieu des chromosomes X et Y, il possède un chromosome X. Ensuite, lors de la formation des gamètes mâles lors de la méiose, le chromosome X n'a ​​pas de partenaire de conjugaison et pénètre dans l'une des cellules. En conséquence, la moitié de tous les spermatozoïdes possèdent un chromosome X, tandis que l’autre moitié en est dépourvue. Lorsqu'un ovule est fécondé par un spermatozoïde doté d'un chromosome X, un complexe avec deux chromosomes X est obtenu et une femelle se développe à partir d'un tel ovule. Si un ovule est fécondé par un spermatozoïde sans chromosome X, un organisme doté d'un chromosome X (reçu par l'ovule de la femelle) se développera, qui sera un mâle.

Dans tous les exemples évoqués ci-dessus, des spermatozoïdes de deux catégories se développent : soit avec les chromosomes X et Y (drosophile, humain), soit la moitié des spermatozoïdes portent le chromosome X, et l'autre en est totalement dépourvue. Les œufs sont tous identiques en termes de chromosomes sexuels. Dans tous ces cas, nous avons une hétérogamie masculine (gamète différente). Le sexe féminin est homogamétique (gamétique égal). Parallèlement à cela, un autre type de détermination sexuelle se produit dans la nature, caractérisé par l'hétérogamie féminine. Ici, les relations opposées à celles qui viennent d’être évoquées ont lieu. Différents chromosomes sexuels ou un seul chromosome X sont caractéristiques du sexe féminin. Le sexe masculin possède une paire de chromosomes X identiques. Évidemment, dans ces cas, une hétérogamie féminine se produira. Après la méiose, deux types d'ovules se forment, tandis qu'en ce qui concerne le complexe chromosomique, tous les spermatozoïdes sont identiques (ils portent tous un chromosome X). Par conséquent, le sexe de l’embryon sera déterminé par quel ovule – doté d’un chromosome X ou Y – sera fécondé.

En 1906, W. Batson et R. Punnett, croisant des plants de pois de senteur et analysant l'héritage de la forme du pollen et de la couleur des fleurs, découvrirent que ces caractéristiques ne donnent pas une distribution indépendante dans la progéniture : les hybrides répétaient toujours les caractéristiques des formes parentales. Il est devenu clair que tous les traits ne sont pas caractérisés par une distribution indépendante dans la progéniture et une combinaison libre.

Chaque organisme possède un grand nombre de caractéristiques, mais le nombre de chromosomes est faible. Par conséquent, chaque chromosome porte non pas un gène, mais tout un groupe de gènes responsables du développement de différents traits. Il a étudié l'héritage de traits dont les gènes sont localisés sur un chromosome. T.Morgan. Si Mendel a mené ses expériences sur les pois, alors pour Morgan, l'objet principal était la drosophile, la mouche des fruits.

La drosophile produit de nombreux petits toutes les deux semaines à une température de 25 °C. L'apparence du mâle et de la femelle se distingue clairement : l'abdomen du mâle est plus petit et plus foncé. Ils n'ont que 8 chromosomes dans un ensemble diploïde et se reproduisent assez facilement dans des tubes à essai sur un milieu nutritif peu coûteux.

En croisant une drosophile au corps gris et aux ailes normales avec une mouche au corps foncé et aux ailes rudimentaires, Morgan a obtenu dans la première génération des hybrides au corps gris et aux ailes normales (le gène qui détermine la couleur grise de l'abdomen domine la couleur sombre et le gène qui détermine le développement des ailes normales, - au-dessus du gène des ailes sous-développées). Lors de la réalisation d'un croisement analytique d'une femelle F 1 avec un mâle présentant des traits récessifs, on s'attendait théoriquement à obtenir une progéniture avec des combinaisons de ces traits dans un rapport de 1:1:1:1. Cependant, les individus présentant les caractéristiques des formes parentales prédominaient clairement dans la progéniture (41,5% - gris à longues ailes et 41,5% - noirs avec des ailes rudimentaires), et seule une petite partie des mouches présentait une combinaison de caractères différents de ceux de la parents (8,5% - noirs à longues ailes et 8,5% - gris avec des ailes rudimentaires). De tels résultats ne pourraient être obtenus que si les gènes responsables de la couleur du corps et de la forme des ailes étaient situés sur le même chromosome.

1 - gamètes non croisés ; 2 - gamètes croisés.

Si les gènes de la couleur du corps et de la forme des ailes sont localisés sur un chromosome, alors ce croisement aurait dû aboutir à deux groupes d'individus répétant les caractéristiques des formes parentales, puisque l'organisme maternel ne devrait former que deux types de gamètes - AB et ab, et l'organisme paternel - un type - ab . Par conséquent, deux groupes d’individus portant les génotypes AABB et aabb devraient être formés dans la progéniture. Cependant, des individus apparaissent dans la progéniture (bien qu'en petit nombre) avec des traits recombinés, c'est-à-dire ayant les génotypes Aabb et aaBb. Pour expliquer cela, il est nécessaire de rappeler le mécanisme de formation des cellules germinales - la méiose. Dans la prophase de la première division méiotique, les chromosomes homologues sont conjugués et à ce moment un échange de régions peut se produire entre eux. À la suite du croisement, dans certaines cellules, des sections de chromosomes sont échangées entre les gènes A et B, les gamètes Ab et aB apparaissent et, par conséquent, quatre groupes de phénotypes se forment dans la progéniture, comme dans le cas de la libre combinaison de gènes. Mais comme le croisement se produit lors de la formation d'une petite partie des gamètes, le rapport numérique des phénotypes ne correspond pas au rapport 1:1:1:1.

Groupe d'embrayage- des gènes localisés sur le même chromosome et hérités ensemble. Le nombre de groupes de liaison correspond à l'ensemble haploïde de chromosomes.

Héritage enchaîné- héritage de traits dont les gènes sont localisés sur un chromosome. La force du lien entre les gènes dépend de la distance qui les sépare : plus les gènes sont éloignés les uns des autres, plus la fréquence des croisements est élevée et vice versa. Adhérence totale- un type d'héritage lié dans lequel les gènes des traits analysés sont si proches les uns des autres que leur croisement devient impossible. Embrayage incomplet- un type d'héritage lié dans lequel les gènes des caractères analysés sont situés à une certaine distance les uns des autres, ce qui rend possible les croisements entre eux.

Héritage indépendant- héritage de traits dont les gènes sont localisés dans différentes paires de chromosomes homologues.

Gamètes non croisés- les gamètes au cours de la formation desquels le croisement n'a pas eu lieu.

Non recombinants- les individus hybrides qui présentent la même combinaison de caractéristiques que leurs parents.

Recombinants- les individus hybrides qui présentent une combinaison de caractéristiques différente de celle de leurs parents.

La distance entre les gènes est mesurée en Morganides- des unités conventionnelles correspondant au pourcentage de gamètes croisés ou au pourcentage de recombinants. Par exemple, la distance entre les gènes pour la couleur du corps gris et les ailes longues (également la couleur du corps noir et les ailes rudimentaires) chez la drosophile est de 17 %, soit 17 morganidés.

Chez les dihétérozygotes, les gènes dominants peuvent être localisés soit sur un chromosome ( phase cis), ou dans différents ( phase trans).

1 - Mécanisme en phase Cis (gamètes non croisés) ; 2 - mécanisme trans-phase (gamètes non croisés).

Le résultat des recherches de T. Morgan fut la création de théorie chromosomique de l'hérédité:

1. les gènes sont situés sur les chromosomes ; différents chromosomes contiennent un nombre différent de gènes ; l'ensemble des gènes de chacun des chromosomes non homologues est unique ;
2. chaque gène a un emplacement spécifique (locus) sur le chromosome ; les gènes alléliques sont situés dans des locus identiques de chromosomes homologues ;
3. les gènes sont situés sur les chromosomes dans une séquence linéaire spécifique ;
4. les gènes localisés sur le même chromosome sont hérités ensemble, formant un groupe de liaison ; le nombre de groupes de liaison est égal à l'ensemble haploïde de chromosomes et est constant pour chaque type d'organisme ;
5. la liaison génétique peut être perturbée lors du croisement, ce qui conduit à la formation de chromosomes recombinants ; la fréquence des croisements dépend de la distance entre les gènes : plus la distance est grande, plus l'ampleur du croisement est grande ;
6. Chaque espèce possède un ensemble unique de chromosomes – un caryotype.

02 septembre 2014 | Pas de commentaires | Lolita Okolnova

Héritage enchaîné

Après cette découverte, ils ont commencé à remarquer que ces lois ne fonctionnaient pas toujours.

Par exemple: croisé une drosophile femelle dihétérozygote avec corps gris et ailes normales avec un mâle avec corps noir et ailes raccourcies .

Un corps gris et des ailes normales sont des caractéristiques dominantes.

Selon les lois de Mendel, le schéma de croisement est le suivant :

Mais le résultat pratique du croisement est différent.

En règle générale, une répartition de 1:1 est observée chez la progéniture,

phénotypes de la progéniture : corps gris, ailes normales Et corps noir, ailes courtes.

Ne marche pas . Pourquoi cela est-il ainsi? Les lois de Mendel ne fonctionnent-elles vraiment pas ? Bien sûr que non, les lois de la nature ne peuvent être « violées » que si une autre loi le permet (une exception à la règle).

Découvrons-le...

• les informations sur chaque trait sont portées par un gène spécifique ;
• les gènes sont situés sur les chromosomes.

Naturellement, le nombre de chromosomes est bien inférieur au nombre de gènes, donc plusieurs gènes sont codés sur un chromosome.

Les gènes situés sur le même chromosome sont hérités ensemble, c'est-à-dire lié .

Et les gènes situés sur différents chromosomes sont hérités indépendamment,

puisque pendant la gamétogenèse, les chromosomes sont distribués de manière aléatoire, donc deux sans lien les gènes peuvent ou non se retrouver ensemble dans un seul gamète.

Les gènes situés sur un même chromosome finiront nécessairement dans le même gamète.

Dans l’exemple que nous avons vu précédemment, nous pouvons remarquer :corps grishérité avecailes normales, et le corps noir hérité avecailes raccourcies.

Les gènes responsables de la couleur du corps et de la longueur des ailes sont situés sur le même chromosome.

Femelle Dihétérozygote, il existe deux chromosomes homologues :

les gènes sont codés sur l’un des chromosomes homologues corps gris et ailes normales,

dans l'autre - les gènes

Mais seuls deux types de gamètes sont obtenus - les caractéristiques de couleur du corps et de taille des ailes sont « indivisibles »

Spécimen paternel Digomozygote pour ces caractéristiques :

gènes sur un chromosome homologue corps noir et ailes raccourcies,

et dans un autre chromosome homologue, le même.

Toutes les caractéristiques codées sur un chromosome forment ce qu'on appellegroupe d'embrayage .

Les traits du même groupe de liaison sont hérités ensemble.

Et comme vous pouvez le deviner,

quantité groupes d'embrayage égal au nombre de chromosomes dans l’ensemble haploïde.

Exemples de problèmes

Tache 1:

Conception légèrement différente : les traits liés sont écrits sur des « bâtons », par exemple, le génotype de la femelle de notre problème doit être écrit comme ceci :

• bâtonnets désigne les chromosomes homologues dans lesquels les gènes sont localisés
• les lettres d'un côté des bâtons représentent des gènes liés les uns aux autres.

Autrement dit, l'entrée dit :

Les signes AB sont liés les uns aux autres ; les signes ab sont également liés les uns aux autres

• position des gènes dans le génotype 1) appelé position cis : AB \\ ab (traits dominants sur un chromosome, récessifs sur l'autre)
• position 2) appelé position de trans : Ab\\ab.

Regardons un exemple :

1) Dans l’énoncé du problème, toutes les caractéristiques sont immédiatement indiquées ; remplissons le tableau :

2) La première plante est dihétérozygote ; on dit que les caractères dominants sont localisés sur un chromosome, c'est-à-dire liés. De plus, les traits dominants sont situés sur un chromosome homologue, par conséquent, les traits récessifs (position cis) sont situés sur un autre chromosome homologue. Génotype de la première plante : AB \\ ab.

On n'obtient que deux types de gamètes (puisque les personnages sont liés) :

Un groupeun B.

3) Depuis la deuxième usinemontréêtrerécessifsignes, nous concluons qu’il est dihomozygote. Et son génotype : ab\\ab.Un seul type de gamète est formé :un B.

4) Enfin, élaborons un schéma de croisement :

Et répondons à la dernière question du problème - à propos de la loi :

La loi de l'héritage concaténé apparaît, elle dit :les gènes localisés sur le même chromosome forment un groupe de liaison et sont hérités ensemble .

Mais il arrive que même des gènes issus du même groupe de liaison (localisés sur le même chromosome) sont hérités séparément, c'est-à-dire « découplé ».

Par exemple, reprenons le croisement du problème précédent.

Avec le même croisement, 4 groupes phénotypiques (au lieu des 2 requis) peuvent être obtenus dans la progéniture, comme avec un héritage indépendant. Cela est dû à la possibilité traverser entre chromosomes homologues (pour ceux qui ne comprennent pas de quoi on parle, je vous conseille de lire l'articletraverser ).

Disons si un individu a des signesUN Bsont liés, alors lors de la formation des gamètes, si un croisement se produit, il est possible que la section du chromosome dans laquelle l'un des gènes est codé « saute » vers un autre chromosome homologue et que la liaison soit rompue. En prenant notre problème comme exemple, dans le cas d'un croisement, le croisement sera le suivant :

Une plante dihétérozygote produit deux autres variétés de gamètes en raison du croisement. Gamètes, au cours de la formation desquels un croisement s'est produit (dans ce problème, il s'agitUn B Et un B) sont appelés croisement . Statistiquement, le pourcentage de gamètes croisés est inférieur à celui des gamètes non croisés.

Et par conséquent, plus les gènes sont proches les uns des autres sur un chromosome, plus ils sont susceptibles de se séparer.

Cette dépendance de la probabilité de séparation des gènes par croisement et de la distance entre les gènes s'est avérée si « pratique » que la distance entre les gènes est mesurée en pourcentage de la probabilité de leur séparation par croisement. D'après la formule :

Où:

• x – probabilité de déconnexion du gène en pourcentage,
• a est le nombre d'individus formés à partir de gamètes croisés, n est le nombre de tous les individus.
• Et une probabilité de 1 % de séparation des gènes a été prise comme unité de distance entre ces gènes.

Cette unité est appelée Morganide. L'unité porte le nom du célèbre généticien qui a étudié ce phénomène.

1 morganidé = 1 % de probabilité que des gènes liés, à la suite d'un croisement, se retrouvent sur des chromosomes homologues différents

Tâche 2 :

1) Créons un tableau de fonctionnalités

2) Puisque la condition dit qu'un croisement d'analyse a été réalisé, cela signifie que la deuxième plante est dihomozygote pour les traits récessifs, son génotype : ab \\ ab.

3) La progéniture a reçu 4 groupes phénotypiques. Les caractéristiques étant liées, un croisement a évidemment eu lieu. Aussi, l'apparition de quatre groupes phénotypiques lors d'un croisement analytique indique la dihétérozygotie de la première plante. Cela signifie que son génotype est soit AB \\ ab, soit Ab \\ aB.

Pour déterminer dans quelle position se trouvent les gènes - cis ou trans, vous devez examiner le rapport dans la progéniture. P.Le pourcentage de gamètes croisés est inférieur à celui des gamètes non croisés, il y a donc plus d'individus résultant de gamètes non croisés.

Ces individus : 208 plantes hautes à endosperme lisse, 195 plantes courtes à endosperme rugueux

Chez eux, un trait dominant est hérité avec un trait dominant et un trait récessif avec un trait récessif. Par conséquent, les gènes chez l'individu dihétérozygote parental sont en position cis : AB \\ ab.

4) Schéma de croisement :

Les gamètes croisés et les individus obtenus à partir de ceux-ci sont marqués en rouge. Il y a moins de ces individus, car moins de gamètes croisés se forment. Si l'individu parent dihétérozygote avait des gènes en position trans, la progéniture, au contraire, produirait davantage d'individus présentant les caractéristiques suivantes : grand, rugueux et petit, lisse.

5) Déterminons la distance entre les gènes.

Pour ce faire, nous calculons la probabilité que les entités soient séparées à la suite du croisement.

D'après la formule :

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

Autrement dit, la distance entre les gènes = 3,59 morganidés.

L'hérédité liée est le phénomène d'hérédité corrélée de certains états de gènes situés sur le même chromosome.

Il n’existe pas de corrélation complète en raison du croisement méiotique, puisque les gènes liés peuvent se disperser dans différents gamètes. Le croisement est observé sous la forme d'une dissociation chez la progéniture de ces allèles génétiques et, par conséquent, d'états de traits qui étaient liés chez les parents.

Les observations faites par Thomas Morgan ont montré que la probabilité de croisement entre différentes paires de gènes variait, et l'idée est venue de créer des cartes génétiques basées sur les fréquences de croisement entre différents gènes. La première carte génétique a été construite par l'étudiant de Morgan, Alfred Sturtevant, en 1913 à l'aide de matériel provenant de Drosophila melanogaster.

La distance entre les gènes situés sur un même chromosome est déterminée par le pourcentage de croisement entre eux et y est directement proportionnelle. L'unité de distance est considérée comme étant de 1 % de croisement (1 morganidé ou 1 centimorganidé). Plus les gènes sont éloignés les uns des autres sur un chromosome, plus les croisements se produiront souvent entre eux. La distance maximale entre les gènes situés sur un même chromosome peut être de 49 centimorganides.

Fonctionnalités liées

Les traits liés sont des traits contrôlés par des gènes situés sur le même chromosome. Bien entendu, ils sont transmis ensemble en cas de couplage complet.

La loi de Morgan

Les gènes liés localisés sur le même chromosome sont hérités ensemble et ne présentent pas de distribution indépendante

Traverser

Cependant, les chromosomes homologues peuvent se croiser (crossing over ou décussation) et échanger des régions homologues. Dans ce cas, les gènes d'un chromosome sont transférés à un autre qui lui est homologue. Plus les gènes sont proches les uns des autres sur un chromosome, plus le lien entre eux est fort et moins leur divergence se produit lors du croisement, et, à l'inverse, plus les gènes sont éloignés les uns des autres, plus le lien entre eux et plus sa perturbation est possible.

Le nombre de types différents de gamètes dépendra de la fréquence des croisements ou de la distance entre les gènes analysés. La distance entre gènes est calculée chez les morganidés : une unité de distance entre gènes situés sur un même chromosome correspond à 1% de croisement. Cette relation entre les distances et la fréquence de croisement ne peut être retracée que jusqu'à 50 morganidés.

27. Théorie chromosomique de l'hérédité.

La théorie chromosomique de l'hérédité est une théorie selon laquelle les chromosomes contenus dans le noyau cellulaire sont porteurs de gènes et représentent la base matérielle de l'hérédité, c'est-à-dire que la continuité des propriétés des organismes dans un certain nombre de générations est déterminée par la continuité de leurs chromosomes. La théorie chromosomique de l'hérédité est née au début du XXe siècle. basé sur la théorie cellulaire et a été utilisé pour étudier les propriétés héréditaires des organismes par analyse hybridologique.

Le fondateur de la théorie des chromosomes, Thomas Gent Morgan, généticien américain, lauréat du prix Nobel. Morgan et ses étudiants ont découvert que :

– chaque gène possède un locus (emplacement) spécifique sur le chromosome ;

– les gènes sur un chromosome sont situés dans une certaine séquence ;

– les gènes les plus proches sur un chromosome sont liés, ils sont donc hérités principalement ensemble ;

– des groupes de gènes situés sur un même chromosome forment des groupes de liaison ;

– le nombre de groupes de liaison est égal à l'ensemble haploïde de chromosomes chez les individus homogamétiques et à n+1 chez les individus hétérogamétiques ;

– un échange de sections (crossing over) peut avoir lieu entre chromosomes homologues ; à la suite du croisement, apparaissent des gamètes dont les chromosomes contiennent de nouvelles combinaisons de gènes ;

– la fréquence (en %) des croisements entre gènes non alléliques est proportionnelle à la distance qui les sépare ;

– l'ensemble des chromosomes dans les cellules d'un type donné (caryotype) est un trait caractéristique de l'espèce ;

– la fréquence des croisements entre chromosomes homologues dépend de la distance entre gènes localisés sur un même chromosome. Plus cette distance est grande, plus la fréquence de croisement est élevée. L'unité de distance entre les gènes est considérée comme étant 1 morganidé (1% de croisement) ou le pourcentage d'occurrence d'individus croisés. Si cette valeur est de 10 morganidés, on peut affirmer que la fréquence de croisement des chromosomes aux emplacements de ces gènes est de 10 % et que de nouvelles combinaisons génétiques seront identifiées chez 10 % de la progéniture.

Pour clarifier la nature de l'emplacement des gènes sur les chromosomes et déterminer la fréquence de croisement entre eux, des cartes génétiques sont construites. La carte reflète l'ordre des gènes sur un chromosome et la distance entre les gènes sur le même chromosome. Ces conclusions de Morgan et de ses collègues ont été appelées théorie chromosomique de l'hérédité. Les conséquences les plus importantes de cette théorie sont les idées modernes sur le gène en tant qu'unité fonctionnelle de l'hérédité, sa divisibilité et sa capacité à interagir avec d'autres gènes.

La formation de la théorie des chromosomes a été facilitée par les données obtenues à partir de l'étude de la génétique du sexe, lorsque des différences dans l'ensemble des chromosomes ont été établies dans des organismes de sexes différents.

Héritage lié des gènes

Au début du XXe siècle, lorsque les généticiens commencèrent à mener de nombreuses expériences de croisement sur des objets très divers (maïs, tomates, souris, mouches drosophiles, poulets, etc.), on découvrit que les schémas établis par Mendel ne permettaient pas apparaissent toujours. Par exemple, la dominance n’est pas observée dans toutes les paires d’allèles. Au lieu de cela, des génotypes intermédiaires apparaissent auxquels participent les deux allèles. Il existe également de nombreuses paires de gènes qui n'obéissent pas à la loi de l'hérédité indépendante des gènes, surtout si la paire de gènes alléliques est située sur le même chromosome, c'est-à-dire que les gènes sont liés les uns aux autres. De tels gènes ont été appelés lié.

Le mécanisme de transmission des gènes liés, ainsi que la localisation de certains gènes liés, ont été établis par le généticien et embryologiste américain T. Morgan. Il a montré que la loi de l'hérédité indépendante, formulée par Mendel, n'est valable que dans les cas où des gènes porteurs de caractéristiques indépendantes sont localisés sur différents chromosomes non homologues. Si les gènes sont situés sur le même chromosome, alors la transmission des traits se produit conjointement, c'est-à-dire liés. Ce phénomène a été appelé héritage lié , et loi d'adhésion ou la loi de Morgan .

La loi de liaison stipule que les gènes liés situés sur le même chromosome sont hérités ensemble (liés).

Il existe de nombreux exemples connus de transmission génétique liée. Par exemple, chez le maïs, la couleur des graines et la nature de leur surface (lisse ou ridée), liées les unes aux autres, s'héritent ensemble. U pois de senteur (Lathyrus odoratus) La couleur des fleurs et la forme du pollen sont héritées de manière concaténée.

Tous les gènes d'un chromosome forment un seul complexe - groupe d'embrayage. Ils se retrouvent généralement dans la cellule du même sexe – le gamète – et sont hérités ensemble.

Groupe d'embrayage- tous les gènes sur un chromosome. Le nombre de groupes de liaison est égal au nombre de chromosomes dans l'ensemble haploïde. Par exemple, les humains ont 46 chromosomes - 23 groupes de liaison, les pois ont 14 chromosomes - 7 groupes de liaison et la mouche des fruits, la drosophile, a 8 chromosomes - 4 groupes de liaison.

Les gènes inclus dans le groupe de liaison n'obéissent pas à la troisième loi de Mendel sur l'héritage indépendant. Cependant, une liaison génétique complète est rare. Si les gènes sont proches les uns des autres, la probabilité de croisement des chromosomes est faible et ils peuvent rester longtemps sur le même chromosome et seront donc hérités ensemble. Si la distance entre deux gènes sur un chromosome est grande, il y a alors une forte probabilité qu'ils puissent diverger sur des chromosomes homologues différents. Dans ce cas, les gènes obéissent à la loi de l'hérédité indépendante.

Liaison génétique incomplète. Lors de l'analyse de l'héritage de gènes liés, il a été découvert que parfois la liaison peut être rompue à la suite d'un croisement, qui se produit pendant la méiose lors de la formation des cellules germinales.

Si le site de rupture des chromosomes lors de l'échange de sections est situé entre les gènes A (a) et B (b), alors des gamètes apparaîtrontUn B Et un B, et quatre groupes de phénotypes se forment chez la progéniture, comme dans le cas d'un héritage de gènes non lié. La différence est que le rapport numérique des phénotypes ne correspondra pas au rapport 1:1:1:1, comme dans un croisement test dihybride.

Plus les gènes sont éloignés les uns des autres sur un chromosome, plus la probabilité de croisement entre eux est élevée, plus le pourcentage de gamètes possédant des gènes recombinés est élevé, et donc plus le pourcentage d'individus différents de leurs parents est élevé. Ce phénomène est appeléliaison génétique incomplète.

Sur l'image - Héritage avec liaison incomplète des gènes(en prenant l'exemple du croisement de deux lignées de drosophile, où UN- des ailes normales,UN- des ailes rudimentaires,DANS- couleur de carrosserie grise,V- couleur du corps noir).

Liaison génétique complète. Plus les gènes sont proches les uns des autres sur un chromosome, moins il y a de chances de croisement entre eux.Si les gènes sont situés très proches les uns des autres (à proximité), aucun croisement entre eux n'est généralement observé. Dans ce cas, ils parlent deliaison génétique complète.