Определение связанных генов

Связанные гены – это гены, которые, вероятно, будут наследоваться вместе, потому что они физически близки друг к другу на одном и том же хромосома, В течение мейоз, хромосомы рекомбинируют, в результате чего ген перестановки между гомологичные хромосомы, Если гены находятся близко друг к другу, вероятность их рекомбинации выше, чем если бы они были далеко друг от друга. Связанные гены не могут быть в разных хромосомах.

Гомологичная рекомбинация

Хромосомы рекомбинируются во время мейоза. В течение гомологичны После рекомбинации хромосомы могут быть «разрезаны» в случайных точках, после чего они объединяются с другой копией гомологичной хромосомы, которая была разрезана в той же точке. Таким образом, ДНК из одной хромосомы попадает в другую гомологичную хромосому. Давайте внимательнее посмотрим на это.

Хромосомы – это нити ДНК, содержащие сотни или даже тысячи генов. Большинство организмов, которые участвуют в половое размножение есть две копии каждой хромосомы. В то время как обе копии каждой хромосомы имеют гены для одного и того же признака (например, цвет волос), каждая копия хромосомы может содержать разные аллель (например, одна копия может кодировать черные волосы, а другая – рыжие). Две хромосомы с одинаковыми генами, даже если они имеют разные аллели, называются гомологичными хромосомами.

Существует, однако, один тип клеток, которые имеют только одну копию каждой хромосомы вместо двух: гаметы (яйцеклетки и сперма в случае человека). Для формирования гамет клетки подвергаются мейозу, который заключается в деление клеток посредством чего дочерние клетки получить одну копию каждой хромосомы вместо двух. Именно во время мейоза происходит гомологичная рекомбинация.

На следующем рисунке показано, как происходит гомологичная рекомбинация во время мейоза:

На этом рисунке клетка слева изначально есть две разные копии (серая и розовая) двух разных хромосом (большая и маленькая). Каждая копия имеет те же гены, что и другая копия, но, скорее всего, имеет разные аллели; именно поэтому они показаны в разных цветах.

Затем ячейка делает идентичную копию каждой копии (вторая панель на рисунке). Теперь есть две пары гомологичных хромосом, все они прикреплены к одной и той же копии. Каждая идентичная копия также называется сестрой хроматида, Поэтому есть четыре пары сестринские хроматиды.

На третьей панели рисунка мы видим, что каждая пара сестринских хроматид выровнена рядом с другой парой сестринских хроматид, или, другими словами, гомологичные хромосомы выровнены. Это время, когда происходит рекомбинация.

Рекомбинация происходит на четвертой панели рисунка: ДНК двух гомологичных сестринских хроматид вырезается и воссоединяется. Этот шаг также проиллюстрирован и его можно увидеть более четко здесь:

Один кусок ДНК был обменен между гомологичными хромосомами, что привело к новой комбинации аллелей. Важно отметить, что сайт, на котором происходит этот разрез ДНК, в основном случайный. Кроме того, мейоз возникает каждый раз, когда образуются новые гаметы; следовательно, разрез находится в другом месте вдоль ДНК, что приводит к многочисленным возможным комбинациям.

На следующем этапе (пятая панель на рисунке) клетка делится на две части, причем две дочерние клетки получают две копии каждой хромосомы, каждая из которых несет различные аллели, а также рекомбинированную ДНК.

На последнем этапе (шестая панель) две дочерние клетки снова делятся без репликации своей ДНК, что приводит к четырем дочерним клеткам, каждая с одной копией каждой хромосомы. Обратите внимание, как рекомбинированная ДНК отличает дочерние клетки друг от друга.

Рекомбинация связанных генов

Важно понять гомологичную рекомбинацию, чтобы понять связанные гены. Теперь, когда мы знаем, что хромосомы обрезаются в случайных местах во время гомологичной рекомбинации, мы можем видеть, как связанные гены наследуются вместе. Давайте возьмем реальный пример, чтобы лучше понять его: веснушки и рыжие волосы.

Очень часто можно встретить людей с веснушками и рыжими волосами. На самом деле, это происходит гораздо чаще, чем случайно; в противном случае у многих блондинов или брюнеток веснушки бывают чаще, а у рыжих – веснушек. Это происходит потому, что гены, которые кодируют веснушки, и гены, которые кодируют рыжие волосы, находятся близко друг к другу на одной хромосоме. Когда происходит гомологичная рекомбинация, очень маловероятно, что ДНК будет разрезана между двумя генами. Хотя гомологичная рекомбинация происходит много раз, эти две особенности наследуются вместе большую часть времени, потому что вероятность расщепления ДНК, кодирующей эти два гена, очень мала, что приводит к тому, что гены наследуются вместе большую часть времени.

Джин Карты

Ученые разработали способы выяснить, где расположены гены, основываясь на частотах рекомбинации. Это делается путем анализа потомства организм такие как плодовые мушки (Drosophila melanogaster).

Если два разных гена находятся в двух отдельных хромосомах, то потомство будет наследовать четыре аллеля (два аллеля для каждого гена) в равных процентах: 25% наследуют аллель A хромосомы 1 и аллель A хромосомы 2, 25% наследуют аллель B хромосомы 1 и аллель A хромосомы 2, 25% будут наследовать аллель A хромосомы 1 и аллель B хромосомы 2, а 25% будут наследовать аллель B хромосомы 1 и аллель B хромосомы 2. Как это обычно рассчитывается с точки зрения аллелей, общих с родительскими организмами. В этом случае 50% наследуют родительские гены, а остальные 50% наследуют комбинацию родительских генов.

Если, с другой стороны, два разных гена находятся в одной и той же хромосоме, то потомство будет наследовать четыре аллеля в разных процентах. Процент потомства, унаследовавшего родительские гены, будет больше 50%, тогда как процент потомства, унаследовавшего комбинацию родительских генов, будет ниже 50%. Если процент ниже, но все еще близок к ожидаемым 50% объединенных родительских генов, то гены находятся в одной и той же хромосоме, но далеко друг от друга, возможно, по одному на каждой стороне хромосомы, так что весьма вероятно, что ДНК между ними будет разрезан во время рекомбинации. Если процент потомства, имеющего объединенные родительские гены вместо родительских генов, очень низок, например, 4%, то гены сидят очень близко друг к другу на хромосоме.

викторина

1. С чем связаны гены?A. Гены, которые связаны с точки зрения фенотип они побуждают.B. Гены, которые могут наследоваться вместе.C. Гены, которые сидят на одной хромосоме.D. B и C.

Ответ на вопрос № 1

D верно. Связанные гены, которые находятся на одной хромосоме и, вероятно, будут наследоваться вместе, потому что они обычно не разделяются во время рекомбинации.

2. Почему связанные гены наследуются вместе?A. Потому что они связаны.B. Потому что они транскрибируются одновременно.C. Потому что они сидят близко друг к другу на одной хромосоме.D. Потому что они доминирующие.

Ответ на вопрос № 2

С верно. Во время гомологичной рекомбинации ДНК разрезается в случайных местах, и гены меняются местами между сестринскими хроматидами. Если гены сидят очень близко друг к другу на одной хромосоме, они вряд ли будут разделены, когда это произойдет.

Ссылки

  • Центр изучения генетики. (2014, 2 декабря). Генетическая Связь. Получено с: http: // learn.генетика .utah.edu / содержание / голубей / geneticlinkage /
  • Лобо И. и Шоу К. (2008). Открытие и Типы Генетической Связи. Природоведческое образование, 1, 1: 139.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *