Powiązanie genów: Przydatne uwagi na temat łączenia genów

Powiązanie genów: przydatne uwagi na temat łączenia genów!

W dwuhybrydowych eksperymentach Mendla podwójna heterozygota F1 zawsze wykazywała niezależny asortyment dwóch par genów w momencie tworzenia się gamet. W rzeczywistości zasada była uzasadniona tylko dlatego, że geny nie były ze sobą powiązane. Wynikało to z tego, że geny były zlokalizowane na różnych chromosomach.

Dało to również pojęcie, że w przypadku mendlowskiego dziedziczenia jedna postać musi znajdować się na jednym chromosomie. W Mendelizmie stwierdzono również, że wzajemne krzyże genetyczne nie mają wpływu na fenotyp pokoleń F 1 i F 2 . Jednak później zauważono wiele wyjątków.

Sutton (1903) zwrócił uwagę, że liczba postaci, które przestrzegały praw Mendla podczas pojedynczego badania (krzyż monohybrydowy), była znacznie większa niż liczba par chromosomów, do których można je przypisać (patrz chromosomowa teoria dziedziczności). Oznacza to, że musi być wiele genów zlokalizowanych na tym samym chromosomie.

Geny zlokalizowane na tym samym chromosomie pozostają ze sobą połączone w przechodzeniu z jednego pokolenia na drugie ze względu na zjawisko wiązania. Połączone geny mają tendencję do przesyłania razem w jednej jednostce.

Naturalnie w takich przypadkach zmodyfikowany jest stosunek diheranidu Mendla do 9: 3: 3: 1, ponieważ dwa geny nie są w stanie samodzielnie się dobrać ze względu na wiązanie. Zatem dziedziczenie genów tego samego chromosomu razem i zdolność tych genów do zachowania ich kombinacji rodzicielskiej w kolejnych pokoleniach jest znana jako powiązanie.

Bateson, Saunders i Punnet (1905) stwierdzili różne wyniki w dihybrid cross w Lathyrus odoratus (groszek słodki). Podczas krzyżowania roślin o fioletowych kwiatach i długich pyłkach (FPLL) oraz czerwonych kwiatach i okrągłym pyłku (PPLL) stwierdzono odchylenie od stosunku F 2 (9: 3: 3: 1 typowego krzyża dihybrid Mendla).

Otrzymali purpurową długą, fioletową okrągłą, czerwoną długą i czerwoną okrągłą proporcję odpowiednio 14: 1: 1: 3 w generacji F 2 . Pokazuje to, że rośliny z fioletowymi długimi i czerwonymi okrągłymi kombinacjami były częstsze niż się spodziewano.

Są to te same kombinacje, które były obecne u rodziców. Z drugiej strony nowe kombinacje, takie jak fioletowa okrągła i czerwona długa, mają mniejszą częstotliwość w generowaniu F2.

P: Purpurowy długi X Red Round

Genotypy : PPLL ppll

Gametes PL pI

F 1 PpLl (Purple long)

F 2 : (Obserwowane)

Fioletowy długi Fioletowy okrągły Czerwony długi czerwony okrągły

1 528 106 107 381

(Spodziewany)

1 19 400 400 131

Ponownie byli zaskoczeni uzyskaniem stosunku 7: 1: 1: 7 w krzyżu testowym w porównaniu do oczekiwanego stosunku 1: 1: 1: 1. Bateson i Punnet ukuły termin sprzężenie, aby odnieść się do sytuacji, w której dwa dominujące allele genu występują zarówno w jednym z rodziców, jak iw dwóch recesywnych allelach w drugim. Tak więc oba dominujące geny (PPLL) przechodzą razem w jednej gamecie u jednego rodzica.

Podobnie, obie recesywne (ppll) przechodzą razem w gamecie drugiego rodzica. Termin odpychanie zastosowano, gdy rodzice byli heterozygotami, takimi jak krzyż (np. PpLl x PpLl) lub (PPII x ppLL). Ponieważ w tym przypadku dwa dominujące geny pochodzą od dwóch różnych rodziców, mówi się, że są w odpychaniu.

Morgan rozpoczął pracę nad Drosophila melanogaster około 1910 roku, aby znaleźć odpowiedź na takie pytania. Morgan i jego współpracownicy AH Sturtevant, HJ Muller, CB Bridges byli zasadniczo zaangażowani w badania nad chromosomową teorią dziedziczności za pomocą odpowiedniego materiału, takiego jak Drosophila.

Z badań nad mutantami w Drosophila mogli przypisać kilka genów chromosomom. Morgan rzeczywiście wątpił w chromosomową teorię dziedziczności. Wkrótce poznał zalety używania Drosophila melanogaster w warunkach laboratoryjnych.

Zauważył, że owoce o rozmiarach około 2 mm można łatwo podnieść w butelkach, karmionych prostym pokarmem, takim jak banan i drożdże. Okazało się, że muchy te krążą wokół dojrzałych owoców banana i mango. W butelkach dostarczano żywność zawierającą sooji lub ravę (śmietanę z pszenicy), melasy i suszone komórki drożdży na podłożu agarowym jako medium.

Dorosłe muchy pojawiły się z poczwarek w zaledwie 10-12 dni. Męskie i żeńskie muchy mogą kojarzyć się w butelce. Muchy są tymczasowo dezaktywowane za pomocą eteru i badane za pomocą soczewki ręcznej. Samice much można łatwo odróżnić od samców dzięki większemu rozmiarowi i obecności owipipidera (struktura jajowa) na tylnym końcu brzucha.

Podnosząc populację Drosophila, zauważył pojedynczego białookiego samca (z powodu mutacji) wśród normalnych much o czysto czerwonych oczach. Ustalono również jego prawdziwy charakter hodowlany. Postać o białych oczach była powiązana z płcią i przenoszona przez chromosom X w Drosophila.

Grupy powiązań:

Liczba grup łączących u danego gatunku odpowiada jego haploidalnej liczbie chromosomów. Wszystkie geny w danym chromosomie tworzą grupę łączącą. Ponieważ dwa homologiczne chromosomy mają podobne geny lub allele na tych samych loci, tworzą one tę samą grupę łączącą.

Zatem liczba grup łączących występujących w dowolnym gatunku odpowiada zarówno liczbie chromosomów w swoim genomie (jeśli haploidalnie), jak i liczbie homologicznych par chromosomów (jeśli jest diploidalna) w swoich komórkach, np. Ludzie posiadają 23 grupy łączące (23 pary chromosomów) ), Drosophila ma 4 grupy łączące (4 pary chromosomów) i 10 grup łączących niedźwiedzie kukurydzy (10 par chromosomów).