Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑red

Rozmieszczenie genów na chromosomach

Thomas Morgan wykazał, że muszka owocowa ma zarówno geny, które dziedziczą się niezależnie od siebie (niesprzężonegeny niesprzężoneniesprzężone), jak i geny sprzężonegeny 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.

bg‑gray1
R1ZNAStyQBe7G
Uproszczona mapa genetyczna dwóch chromosomów muszki owocowej (Drosophila melanogaster).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

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.

bg‑red

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 1 całe potomstwo było podwójnie heterozygotyczne o normalnym ciele oraz czerwonych oczach i tworzyło 4 typy gamet (G). Po skrzyżowaniu osobników z pokolenia FIndeks dolny 1 w pokoleniu FIndeks dolny 2 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.

R8ra15IZshjuo
m – ciało karłowate
bw – oczy brązowe
(+) – dominujący allel dziki, stosowany do oznaczenia zarówno normalnego ciała, jak i oczu czerwonych
(_) – dowolny allel danej pary

Krzyżówka testowa muszki owocowej – analizowane cechy znajdują się na różnych chromosomach. Dla uproszczenia na modelach muszki nie uwzględniono dymorfizmu płciowego osobników.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Aby potwierdzić, że analizowane cechy nie są sprzężone, należy wykonać krzyżówkę testowąkrzyżówka testowakrzyżówkę 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.

bg‑gray1
RKcKiGbQQA8Eq
m – ciało karłowate
bw – oczy brązowe
(+) – dominujący allel dziki, stosowany do oznaczenia zarówno normalnego ciała, jak i oczu czerwonych
(_) – dowolny allel danej pary

Krzyżówka testowa – cechy nie są ze sobą sprzężone. Dla uproszczenia na modelach muszki nie uwzględniono dymorfizmu płciowego osobników.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑red

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‑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 1 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 1 w pokoleniu FIndeks dolny 2 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.

R1HgnMFSMAW57
vg – skrzydła zredukowane
b – ciało czarne
(+) – dominujący allel dziki, stosowany do oznaczenia zarówno normalnych skrzydeł, jak i brązowego ciała
(_) – dowolny allel danej pary
Kolorem czerwonym oznaczono gamety po crossing‑over.

Krzyżówka muszki owocowej – analizowane cechy znajdują się na tych samych chromosomach. Dla uproszczenia na modelach muszki nie uwzględniono dymorfizmu płciowego osobników.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

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.

RSuauJXRbSJBj
vg – skrzydła zredukowane
b – ciało czarne
(+) – dominujący allel dziki, zastosowany do oznaczenia zarówno normalnych skrzydeł, jak i brązowego ciała
(_) – dowolny allel danej pary
Kolorem czerwonym oznaczono gamety po crossing‑over.

Krzyżówka testowa muszki owocowej, w której cechy są ze sobą sprzężone. Dla uproszczenia na modelach muszki nie uwzględniono dymorfizmu płciowego osobników.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

allel
allel

jedna z wersji danego genu

crossing‑over
crossing‑over

zjawisko wymiany fragmentów chromatyd chromosomów homologicznych

geny niesprzężone
geny niesprzężone

geny znajdujące się na różnych chromosomach niehomologicznych

geny sprzężone
geny sprzężone

geny znajdujące się na tym samym chromosomie

krzyżówka testowa
krzyżówka testowa

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

translokacja
translokacja

mutacja prowadząca do przeniesienia fragmentu chromosomu na inny chromosom lub w inne miejsce tego samego chromosomu

Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida