Что такое хромосомы?
Хромосомы — это структуры, состоящие из длинных молекул ДНК, которые находятся в клетках всех живых организмов. Они несут наследственную информацию, необходимую для передачи признаков от родителей к потомству. Хромосомы существуют в ядре клеток (у эукариотов), а у прокариотов — в цитоплазме.
Какую функцию они выполняют в клетке и в организме в целом?
Хромосомы выполняют ключевую роль в передаче генетической информации. Они хранят гены, которые контролируют все клеточные процессы и развитие организма. В процессе клеточного деления (митоза и мейоза) хромосомы обеспечивают точное распределение наследственного материала между дочерними клетками.
Какие события происходят в профазе I мейотического деления?
Профаза I мейотического деления включает несколько ключевых событий:
Конденсация хромосом, которые становятся видимыми под микроскопом. Синапсис — процесс спаривания гомологичных хромосом, образуя биваленты. Кроссинговер — обмен участками ДНК между гомологичными хромосомами, что способствует генетической рекомбинации. Формирование микротрубочек, которые будут участвовать в разделении хромосом. Распад ядерной мембраны.
1. Что такое сцепленное наследование?
Сцепленное наследование — это тип наследования, при котором гены, расположенные на одной хромосоме, передаются потомству совместно. Это означает, что они наследуются как единое целое и не рассеиваются независимо, как это происходит при независимом распределении генов.
2. Что представляют собой группы сцепления генов?
Группы сцепления генов — это наборы генов, расположенных на одной хромосоме. Эти гены обычно наследуются вместе, так как они не подвергаются независимому распределению во время мейоза.
3. Что является причиной нарушения сцепления генов?
Нарушение сцепления генов может происходить в результате кроссинговера (перестановки генетического материала между гомологичными хромосомами). Кроссинговер может привести к тому, что некоторые гены перестают быть сцепленными и начинают наследоваться независимо.
4. Каково биологическое значение обмена аллельными генами между гомологичными хромосомами?
Обмен аллельными генами между гомологичными хромосомами (кроссинговер) имеет важное биологическое значение, так как способствует генетической рекомбинации. Это увеличивает генетическое разнообразие потомства, что может повысить приспособленность организма к изменениям в окружающей среде.
5. Подтверждена ли цитологически теория сцепленного наследования?
Да, теория сцепленного наследования была подтверждена цитологически. В ходе экспериментов с дрозофилами (плодовыми мушками), проведённых Т. Морганом и его коллегами, было показано, что гены, расположенные на одной хромосоме, передаются вместе, что подтвердило концепцию сцепленного наследования.
1. Изобразите схематично кроссинговер, происходящий при образовании гамет у организма с генотипом AaBb. Какие типы гамет образуются у такого организма, если гены сцеплены, причём в одной хромосоме локализованы доминантные аллели (A и B), а в другой — рецессивные (a и b)?
Если гены A и B сцеплены и находятся в одной хромосоме, а гены a и b — в другой хромосоме, то при кроссинговере (обмене участками между гомологичными хромосомами) могут образоваться разные типы гамет. Рассмотрим, что происходит при образовании гамет у организма с генотипом AaBb, где A и B — доминантные аллели, а a и b — рецессивные.
До кроссинговера хромосомы будут выглядеть так: Хромосома 1: AB Хромосома 2: ab При кроссинговере может произойти обмен участками хромосом. Возможные варианты: Без кроссинговера (некроссинговерные гаметы): AB и ab. С кроссинговером (рекомбинантные гаметы): Ab и aB. Таким образом, из организма с генотипом AaBb могут образоваться следующие типы гамет: AB, ab, Ab, aB.
2. Рассмотрите рис. 81. Определите, на каком расстоянии (в морганидах) находятся гены, отвечающие за формирование формы глаз (круглые — полосковидные) и цвета глаз (белые — кирпично-красные); формы крыльев (прямые — волнистые) и размера крыльев (норма и короткие). Между какими парами генов с большей вероятностью произойдёт перекрёст? Объясните свою точку зрения.
Для определения расстояния между генами в морганидах используется частота их рекомбинации (кроссинговеров). Чем чаще происходит кроссинговер между генами, тем дальше они расположены на хромосоме. Обычный метод — использование процента рекомбинированных потомков для вычисления расстояния между генами в морганидах.
Если у нас есть рисунок (рис. 81), который иллюстрирует сцепление генов и частоту рекомбинаций, то:
Частота кроссинговера между формой глаз и цветом глаз может быть выражена в процентах (если это указано в рисунке). Это значение и будет расстоянием между этими генами в морганидах.
Частота кроссинговера между формой крыльев и размером крыльев аналогично показывает расстояние между этими генами в морганидах.
Кроссинговер чаще происходит между генами, которые находятся дальше друг от друга на хромосоме, так как вероятность их сцепления меньше. Если гены расположены очень близко, кроссинговер между ними будет происходить реже.