Биология наследование. биология вопросы наследование. Сцепленное наследование
 Скачать 21.06 Kb.
|
|
1. Явление сцепленного наследования, его анализ. Группы сцепления Сцепленное наследование — наследование признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме. Сила сцепления между генами зависит от расстояния между ними: чем дальше гены располагаются друг от друга, тем выше частота кроссинговера и наоборот. Вместе с признаками, которые наследуются независимо, должны существовать и такие, которые наследуются сцеплено друг с другом, так как они определяются генами, расположенными в одной хромосоме. Такие гены образуют группу сцепления. Количество групп сцепления в организмах определенного вида равно количеству хромосом в гаплоидном наборе (например, у дрозофилы 1пара = 4, у человека 1пара = 23). Полное сцепление — разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются так близко друг к другу, что кроссинговер между ними становится невозможным. Неполное сцепление — разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются на некотором расстоянии друг от друга, что делает возможным кроссинговер между ними. (Кроссоверные гаметы — гаметы, в процессе образования которых произошел кроссинговер. Как правило кроссоверные гаметы составляют небольшую часть от всего количества гамет. 2. Кроссинговер, генетический эффект кроссинговера Кроссинговер - обмен участками гомологичных хромосом в процессе клеточного деления, преимущественно в профазе первого мейотического разделения, иногда в митозе. Опытами Т. Моргана, К. Бриджеса и А. Стертеванта было показано, что нет абсолютно полного сцепления генов, при котором гены передавались бы всегда вместе. Вероятность того, что два гена, локализованные в одной хромосоме, не разойдутся в процессе мейоза, колеблется в пределах 1-0,5. В природе преобладает неполное сцепление, обусловленное перекрёстком гомологичных хромосом и рекомбинацией генов. Цитологическая картина кроссинговера была впервые описана датским ученым Ф. Янсенсом . Отрезок хромосомы, на котором осуществляется 1% кроссинговера, равна одной морганиде (условная мера расстояния между генами). Частоту кроссинговера используют для того, чтобы определить взаимное расположение генов и расстояние между ними. Для построения генетической карты человека пользуются новыми технологиями, кроме того построены цитогенетические карты хромосом. Различают несколько типов кроссинговера: двойной, множественный (сложный), неправильный, неровный. Кроссинговер приводит к новому сочетанию генов, вызывает изменение фенотипа. Кроме того, он наряду с мутациями является важным фактором эволюции организмов.) 3. Определение расстояния между генами, которое лежит в основе составления генетических карт хромосом N1/N2 X 100 = % кроссинговера, где N1 - общее число особей в F; N2 - суммарное число кроссоверных особей. 4. Типы определения пола 1) прогамный тип. Определение пола у некоторых видов (черви, коловратки) наступает задолго до мейоза и оплодотворения, в процессе гаметогенеза. Например, у коловраток образуются яйцеклетки двух сортов: крупные, с двумя наборами хромосом(диплоидные) и большим объемом цитоплазмы, и мелкие, с одним набором хромосом-гаплоидные. Из гаплоидных неоплодотворенных яиц развиваются гаплоидные самцы, а из крупных диплоидных яиц-самки. Таким образом, пол особи определяется еще на стадии формирования яйцеклетки 2) сингамный тип. Во время оплодотворения происходит генетическое определение пола, т.е. по сочетанию половых хромосом в зиготе на момент слияния родительских гамет. Данный тип определения пола встречается у человека, большинства видов животных и растений. 3) эпигамный тип. Пол зародыша устанавливается после оплодотворения и зависит от факторов о.с. Например, у морского червя Bonelia viridis индифферентные по полу личинки могут стать самцами и самками в зависимости от образа жизни. Так, свободно плавающие личинки превращаются в самок, а те, которые проникают в половые органы самок и прикрепляются к их хоботку, ведя паразитический образ жизни, становятся самцами. 5. Генетическое определение пола (время, хромосомный механизм) Генетическое исследование пола плода (по крови матери) — метод диагностики пола плода, начиная с 10 недели беременности. Анализ даёт достоверный результат с точностью 90–95 % 6. Дифференцировка пола (время и гормональные механизмы) у человека. Фенотипическое переопределение пола в онтогенезе Дифференциация пола – это процесс формирования морфофизиологических и поведенческих различий между полами в онтогенезе. Она представляет собой цепь закономерно сменяющих друг друга этапов, причем каждый последующий этап основывается на предыдущем. На 1-м этапе на основе детерминации пола происходит дифференциация гонад. У эмбриона млекопитающих происходит закладка бисексуальной системы эмбриональных гонад и двух пар половых протоков – мюллеровых и вольфовых каналов. Под действием гена SRY эмбриональные гонады преобразуются в семенники, а в случае отсутствия этого гена – в яичники. После дифференцировки эмбриональных гонад в семенники они начинают выделять гормоны – тестостерон и антимюллеровский гормон (АМН). АМН обусловливает дегенерацию мюллеровых каналов. Тестостерон обусловливает преобразование вольфовых каналов в семявыносящие протоки и придатки яичек; его можно считать вторым «главным переключателем», так как он является важнейшим фактором маскулинизации. Кастрированные на ранних стадиях зародыши развиваются по женскому типу, независимо от кариотипа. При дифференцировке эмбриональных гонад в яичники не происходит выделения тестостерона и АМН. Это сопровождается запрограммированным преобразованием мюллеровых каналов в женскую проводящую систему, состоящую из матки и яйцеводов. Воль-фовы каналы дегенерируют. На 2-м этапе дифференцированные гонады выделяют гормоны, которые активируют гены, обусловливающие половую дифференциацию фенотипа и мозга. Дифференциация гамет. Дифференциация гамет – процесс преобразований первичных половых клеток (ППК, или гоноцитов) в мужские (сперматогонии) или женские (оогонии) половые клетки. Этот процесс независим от дифференциации гонад и определяется половым кариотипом. Давно доказано внегонадное происхождение первичных половых клеток позвоночных. У млекопитающих они образуются в эктодерме желточного мешка, откуда мигрируют вначале к задней части зародыша, а затем – в область закладки гонад. Во время своего «путешествия» ППК делятся. После дифференцировки гонад ППК также дифференцируются и превращаются либо в сперматогонии, либо в оогонии, в зависимости от пола гонад. Процессы дифференциации гамет и гонад являются примером такого явления как автономность развития частей единой структуры. Это типично для процессов онтогенеза: другим примером может служить независимость формирования индуктора и компетентной ткани. Целостность морфогенеза достигается синхронизацией событий. В случае десинхронизации обычно наблюдаются различные пороки развития. На 3-м этапе вследствие дифференциации мозга и процессов социализации формируется половое поведение. Фенотипическая половая дифференциация. Развитие вторичных половых признаков у млекопитающих контролируется многими генами. Одним из основных является ген Tfm, локализованный на Х-хромосоме. Это ген рецептора андрогенов. Его регуляторные белки, связываясь с тестостероном, активируют гены, необходимые для дифференцировки по мужскому типу. Локализация гена Tfm на Х-хромосоме показывает, что клеточные рецепторы тестостерона должны быть как на XX-, так и на ХY-кариотипах. Поэтому введение тестостерона в зародыши XX вызывает развитие вторичных половых признаков самца. Однако отсутствие гормона АМН у таких зародышей приводит к развитию как женских, так и мужских половых путей и формированию гермафродитизма. В результате половой дифференциации формируются: Первичные половые признаки – морфофизиологические характеристики половой системы у разных полов. Вторичные половые признаки – морфофизиологические характеристики фенотипов разных полов, не относящихся к половой системы. Степень различия между полами по вторичным половым признакам получила название половой диморфизм. 7. Сцепленное с полом наследование, его закономерности Наследование, сцепленное с полом— наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах. Наследование признаков, проявляющихся только у особей одного пола, но не определяемых генами, находящимися в половых хромосомах, называется наследованием, ограниченным полом. |