Przeczytaj
Rozmieszczenie genów na chromosomach
Thomas Morgan wykazał, że muszka owocowa ma zarówno geny, które dziedziczą się niezależnie od siebie (niesprzężoneniesprzężone), jak i geny sprzężonegeny sprzężone, które dziedziczą się zależnie od siebie. Przyczyną sprzężenia genów jest ich występowanie na tym samym chromosomie, a przez to wspólne rozchodzenie się do gamet.
Muszka owocowa ma cztery pary chromosomów. Na powyższym schemacie po lewej przedstawiony jest chromosom 2, a po prawej – chromosom X. Do par genów sprzężonych należą m.in. gen bw, kodujący brązowe oczy, i gen c, kodujący wygięte skrzydła, a także gen y, determinujący żółtą barwę ciała, i gen w, odpowiadający za wystąpienie białych oczu.
Krzyżówka testowa dla genów niesprzężonych
W pokoleniu P skrzyżowano samicę o normalnym ciele i czerwonych oczach (podwójna homozygota dominująca) z samcem o karłowatym ciele i brązowych oczach (podwójna homozygota recesywna). W pokoleniu FIndeks dolny 11 całe potomstwo było podwójnie heterozygotyczne o normalnym ciele oraz czerwonych oczach i tworzyło 4 typy gamet (G). Po skrzyżowaniu osobników z pokolenia FIndeks dolny 11 w pokoleniu FIndeks dolny 22 otrzymano cztery typy osobników o standardowym rozkładzie fenotypowym w stosunku
9 : 3 : 3 : 1, w tym osobniki o cechach obojga rodziców (ciało karłowate i czerwone oczy oraz ciało normalne i brązowe oczy) łącznie stanowiły ok. 36% potomstwa.
Aby potwierdzić, że analizowane cechy nie są sprzężone, należy wykonać krzyżówkę testowąkrzyżówkę testową osobników podwójnie heterozygotycznych z podwójną homozygotą recesywną. Jeżeli w wyniku tej krzyżówki rozkład fenotypów wśród potomstwa wyniesie 1 : 1 : 1 : 1, czyli liczba osobników o fenotypach rodzicielskich oraz nierodzicielskich będzie podobna, to analizowane geny nie są ze sobą sprzężone i dziedziczą się niezależnie od siebie, zgodnie z drugim prawem Mendla. Wynika to z faktu, że heterozygota wytworzy cztery typy gamet z takim samym prawdopodobieństwem, ponieważ analizowane geny leżą na różnych chromosomach.
Krzyżówka testowa dla genów sprzężonych
Natomiast jeśli wśród potomstwa dwóch podwójnych heterozygot wystąpi znaczna przewaga osobników o fenotypach takich, jakie mieli rodzice, i tylko niewielka liczba osobników o fenotypie odmiennym od fenotypów rodzicielskich, to analizowane geny są ze sobą sprzężone – leżą na tym samym chromosomie i wspólnie trafiają do tych samych gamet. Obecność niewielkiej liczby osobników o cechach nierodzicielskich wynika z zajścia procesu crossing‑overcrossing‑over, prowadzącego do rekombinacji genów i powstania niewielkiej liczby rekombinantów.
Dla przykładu w pokoleniu P skrzyżowano samicę o normalnych skrzydłach i brązowym ciele (podwójna homozygota dominująca) z samcem o zredukowanych skrzydłach i czarnym ciele (podwójna homozygota recesywna). W pokoleniu FIndeks dolny 11 całe potomstwo było podwójnie heterozygotyczne o normalnych skrzydłach oraz brązowym ciele i tworzyło 4 typy gamet (G): 2 typy bez zachodzenia crossing‑over i 2 po crossing‑over. Po skrzyżowaniu osobników z pokolenia FIndeks dolny 11 w pokoleniu FIndeks dolny 22 otrzymano 4 typy osobników o niestandardowym rozkładzie fenotypowym w stosunku 8 : 1 : 1 : 2, w tym rekombinanty (osobniki o skrzydłach normalnych i ciele czarnym oraz skrzydłach zredukowanych i ciele brązowym) łącznie stanowiły niewielki odsetek potomstwa.
Aby potwierdzić, że analizowane cechy są sprzężone, należy wykonać krzyżówkę testową osobników podwójnie heterozygotycznych z podwójną homozygotą recesywną. Jeżeli w wyniku tej krzyżówki rozkład fenotypów wśród potomstwa nie wyniesie 1 : 1 : 1 : 1 i wystąpi znacznie większa liczba osobników o fenotypach rodzicielskich niż zrekombinowanych, to analizowane geny są ze sobą sprzężone i dziedziczą się zależnie od siebie. Wynika to z faktu, że heterozygota wytworzy 4 typy gamet z różnym prawdopodobieństwem, ponieważ analizowane geny leżą na tych samych chromosomach.
Słownik
jedna z wersji danego genu
zjawisko wymiany fragmentów chromatyd chromosomów homologicznych
geny znajdujące się na różnych chromosomach niehomologicznych
geny znajdujące się na tym samym chromosomie
krzyżówka osobnika o nieznanym genotypie i dominującym fenotypie z homozygotą recesywną; wykonywana w celu oznaczenia genotypu, tzn. określenia, czy osobnik ten jest homozygotą dominującą czy heterozygotą
mutacja prowadząca do przeniesienia fragmentu chromosomu na inny chromosom lub w inne miejsce tego samego chromosomu