Закон сцепленного наследования признаков т моргана

Закон независимого распределения признаков (третий закон Менделя) нарушается в случае, если гены, определяющие разные признаки, находятся в одной хромосоме. Такие гены обычно наследуются совместно, т. е. наблюдается сцепленное наследование. Явление сцепленного наследования было изучено Томасом Морганом и его сотрудниками и поэтому носит название закона Моргана.

Закон Т. Моргана можно сформулировать следующим образом: гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и часто наследуются совместно, при этом частота совместного наследования зависит от расстояния между генами (чем ближе, тем чаще).

Причиной, по которой сцепленное наследование нарушается, является кроссинговер, протекающий в мейозе при конъюгации хромосом. При этом гомологичные хромосомы обмениваются своими участками, и таким образом ранее сцепленные гены могут оказаться в разных гомологичных хромосомах, что обуславливает независимое распределение признаков.

Например, ген A сцеплен с геном B (AB), в гомологичной хромосоме находятся рецессивные аллели соответствующих генов (ab). Если в процессе кроссинговера гомологичные хромосомы почти никогда не обмениваются участками так, что один ген переходит в другую хромосому, а другой остается в прежней, то такой организм образует гаметы только двух типов: AB (50%) и ab (50%). Если же обмен соответствующими участками происходит, то какой-то процент гамет будет содержать гены Ab и aB. Обычно их процент меньше, чем при независимом распределении генов (когда A и B находятся в разных хромосомах). Если при независимом распределении всех типов гамет (AB, ab, Ab, aB) будет по 25%, то в случае сцепленного наследования гамет Ab и aB будет меньше. Чем их меньше, тем ближе гены расположены друг к другу в хромосоме.

Особо выделяют сцепленное с полом наследование, когда исследуемый ген находится в половой (обычно X) хромосоме. В данном случае изучается наследование одного признака, а вторым выступает пол. Если наследуемый признак сцеплен с полом, то он по-разному наследуется при реципрокных скрещиваниях (когда признаком сначала обладает родитель женского пола, потом мужского).

Если мать обладает генотипом aa, а у отца проявляется доминантный признак (точно есть один ген A), то в случае сцепления с полом все дочери будут иметь доминантный признак (в любом случае получат от отца его единственную X-хромосому, а все сыновья — рецессивный (от отца достается Y-хромосома, в которой нет соответствующего гена, а от матери — в любом случае ген a). Если бы признак не был сцеплен с полом, то среди обоих полов детей могли быть обладатели доминантного признака.

Когда исследуемые гены сцеплены в аутосоме, то такое сцепление называют аутосомным. Сцепление называют полным, если родительские комбинации аллелей не нарушаются из поколение в поколение. Такое бывает очень редко. Обычно наблюдается неполное сцепленое наследование, которое нарушает как третий закон Менделя, так и закон Моргана (в его сокращенной формулировке: гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются совместно).

Гены в хромосоме расположены линейно. Расстояние между ними измеряется в сантиморганах (сМ). 1 сМ соответствует наличию 1% кроссоверных гамет. Проводя различные скрещивания и статистически анализируя потомков, ученые выявляют сцепленные гены, а также расстояние между ними. На основе полученных данных строятся генетические карты, в которых отражается локализация генов в хромосомах.

Сцепленное наследование признаков

Сцепленное наследование признаков

1. Все ли гены клетки «работают» одновременно?
2. Сильно ли различается число хромосом в клетках разных видов живых организмов?

В начале XX столетия стало очевидным, что Г. Мендель открыл единые закономерности наследственности для всех живых организмов. Но вместе с тем стали накапливаться сведения о том, что в некоторых случаях расщепление происходит не по правилам Г. Менделя. Например, у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков — не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3 : 1, и потомки остаются похожими на родительские особи. При анализе этого явления оказалось, что ген формы пыльцы и ген окраски цветка лежат в одной хромосоме. Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным расчетам у человека около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Таким образом, все десятки тысяч генов умещаются в этих хромосомах. Каковы же принципы наследования генов, расположенных в одной хромосоме? Современная хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Т. Морганом.

Основным объектом, с которым работали Т. Морган и его сверстники, была плодовая мушка дрозофила, имеющая диплоидный набор из 8 хромосом. Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. наследуются сцепленно. Это явление получило название закона Моргана. Было также показано, что у каждого гена в хромосоме есть строго определенное место — локус.

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов второго поколения обязательно есть малое число особей с перекомбинацией тех признаков, гены которых лежат в одной хромосоме. Как это можно объяснить?

Оказалось, что во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы (т. е. идентичные хромосомы одной пары) конкуруют между собой. В этот момент они могут разрываться в месте контакта и обмениваться гомологичными участками. Это явление обмена аллельными генами между двумя гомологичными хромосомами получило название перекреста (рис. 53). Частота перекреста для различных генов оказалась различной. Чем дальше друг от друга в хромосоме расположены гены каких-либо двух признаков, тем выше вероятность перекреста между ними. Это происходит потому, что близко расположенные гены имеют больше вероятности оказаться вместе, так как они редко разделяются при перекресте.

Перекрест служит важным источником генетической изменчивости, потому что при нем образуются две хромосомы, содержащие в себе гены обеих исходных хромосом.

К настоящему времени хромосомы многих видов бактерий, растений и животных изучены. Определены локусы различных генов, причем было доказано, что гены в хромосомах расположены линейно, друг за другом.

Сейчас ведется очень трудная и длительная работа по составлению генных карт человека.

Знание того, в какой хромосоме и в какой ее части находится тот или иной ген, может помочь в борьбе с самыми различными, пока неизлечимыми, болезнями человека.

Сцепленное наследование. Закон Моргана. Локус гена. Перекрест.


1. Что собой представляют хромосомы?
2. Почему не всегда соблюдается правило независимого наследования признаков Г. Менделя?
3. Когда происходит перекрест? В чем его суть и биологическое значение?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 9 класса

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Лекция № 18. Сцепленное наследование

В 1906 году У. Бэтсон и Р. Пеннет, проводя скрещивание растений душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и окраски цветков, обнаружили, что эти признаки не дают независимого распределения в потомстве, гибриды всегда повторяли признаки родительских форм. Стало ясно, что не для всех признаков характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование.

Каждый организм имеет огромное количество признаков, а число хромосом невелико. Следовательно, каждая хромосома несет не один ген, а целую группу генов, отвечающих за развитие разных признаков. Изучением наследования признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме, занимался Т. Морган. Если Мендель проводил свои опыты на горохе, то для Моргана основным объектом стала плодовая мушка дрозофила.

Дрозофила каждые две недели при температуре 25 °С дает многочисленное потомство. Самец и самка внешне хорошо различимы — у самца брюшко меньше и темнее. Они имеют всего 8 хромосом в диплоидном наборе, достаточно легко размножаются в пробирках на недорогой питательной среде.

Скрещивая мушку дрозофилу с серым телом и нормальными крыльями с мушкой, имеющей темную окраску тела и зачаточные крылья, в первом поколении Морган получал гибриды, имеющие серое тело и нормальные крылья (ген, определяющий серую окраску брюшка, доминирует над темной окраской, а ген, обусловливающий развитие нормальных крыльев, — над геном недоразвитых). При проведении анализирующего скрещивания самки F1 с самцом, имевшим рецессивные признаки, теоретически ожидалось получить потомство с комбинациями этих признаков в соотношении 1:1:1:1. Однако в потомстве явно преобладали особи с признаками родительских форм (41,5% — серые длиннокрылые и 41,5% — черные с зачаточными крыльями), и лишь незначительная часть мушек имела иное, чем у родителей, сочетание признаков (8,5% — черные длиннокрылые и 8,5% — серые с зачаточными крыльями). Такие результаты могли быть получены только в том случае, если гены, отвечающие за окраску тела и форму крыльев, находятся в одной хромосоме.

1 — некроссоверные гаметы; 2 — кроссоверные гаметы.

Если гены окраски тела и формы крыльев локализованы в одной хромосоме, то при данном скрещивании должны были получиться две группы особей, повторяющие признаки родительских форм, так как материнский организм должен образовывать гаметы только двух типов — АВ и аb , а отцовский — один тип — аb . Следовательно, в потомстве должны образовываться две группы особей, имеющих генотип ААВВ и ааbb . Однако в потомстве появляются особи (пусть и в незначительном количестве) с перекомбинированными признаками, то есть имеющие генотип Ааbb и ааВb . Для того, чтобы объяснить это, необходимо вспомнить механизм образования половых клеток — мейоз. В профазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы конъюгируют, и в этот момент между ними может произойти обмен участками. В результате кроссинговера в некоторых клетках происходит обмен участками хромосом между генами А и В , появляются гаметы Аb и аВ , и, как следствие, в потомстве образуются четыре группы фенотипов, как при свободном комбинировании генов. Но, поскольку кроссинговер происходит при образовании небольшой части гамет, числовое соотношение фенотипов не соответствует соотношению 1:1:1:1.

Группа сцепления — гены, локализованные в одной хромосоме и наследующиеся совместно. Количество групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом.

Сцепленное наследование — наследование признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме. Сила сцепления между генами зависит от расстояния между ними: чем дальше гены располагаются друг от друга, тем выше частота кроссинговера и наоборот. Полное сцепление — разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются так близко друг к другу, что кроссинговер между ними становится невозможным. Неполное сцепление — разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются на некотором расстоянии друг от друга, что делает возможным кроссинговер между ними.

Независимое наследование — наследование признаков, гены которых локализованы в разных парах гомологичных хромосом.

Некроссоверные гаметы — гаметы, в процессе образования которых кроссинговер не произошел.

Конспект урока на тему: «Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Перекрест »

ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону N273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» педагогическая деятельность требует от педагога наличия системы специальных знаний в области обучения и воспитания детей с ОВЗ. Поэтому для всех педагогов является актуальным повышение квалификации по этому направлению!

Дистанционный курс «Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) в соответствии с ФГОС» от проекта «Инфоурок» даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (72 часа).

Конспект урока на тему:

«Сцепленное наследование признаков.

Закон Т. Моргана. Перекрест »

— обучения: сформировать у учащихся знания о механизме сцепленного наследования признаков; расширить знания учащихся о цитологических основах сцепленного наследования признаков;

— воспитания: способствовать формированию научного мировоззрения на основе изученного материала; способствовать воспитанию биологической грамотности, положительного отношения к знаниям, дисциплинированности, уважительного отношения друг к другу, взаимопомощи.

— развития: способствовать формированию познавательного интереса у учащихся к учебной деятельности; способствовать развитию когнитивных процессов: мышления, внимания, памяти; развитие грамотной речи на основе установления причинно-следственных связей; способствовать развитию у учащихся таких умений как анализ, синтез, сравнение, обобщение при изучении данной темы.

Тип урока : комбинированный.

Средства обучения: учебник, рабочая тетрадь, презентация, компьютер, карточки с текстом задач.

Методы и приемы обучения : фронтальный опрос, рассказ, объяснение, демонстрация.

Основные понятия: «Сцепленное наследование», «Закон Моргана», «Локус гена», «Перекрест».

1.Организационный момент (1 мин.)

2.Актуализация знаний (8 мин.)

3.Изучение нового материала (24 мин.)

4.Закрепление изученного материала (10 мин.)

5.Домашнее задание (1 мин.)

6.Подведение итогов (1 мин.)

Работа с карточками.

Запись в тетриди

Работа в рабочей тетради.

Запись в дневник.

Организационный момент (1 мин).

Актуализация знаний (8 мин).

На прошлых уроках вы изучили темы «Моногобридное скрещивание», «Анализирующее скрещивание» и «Дигибридное скрещивание». И, для того чтобы нам с вами приступить к изучению новой темы, нам необходимо вспомнить и закрепить пройденный материал. Для этого выполним задания на карточках, которые находятся у вас на столах:

Дать определение следующих понятий:

1.Гибриды – ………..; 2. Доминантные признаки – ………..;

3.Гомозиготы – …….; 4. Аллельные гены – ……….;

5. Генотип – ……….; 6. Анализирующее скрещивание –…..;

7. Правило единообразия гласит……

Задача№1 – Какой генотип был у одного из родителей лохматых (доминантных) морских свинок, если при скрещивании их с родителем имеющим гладкую шерсть (рецессивную), было получено потомство , 50% которого имело лохматую и 50% гладкую шерсть.

Задача№2 – Предположим, что скотовод создает большое стадо шортгорского скота, скрещивая чалых быков с чалыми коровами. Какую часть стада будут составлять рыжие, белые, чалые животные? Рыжая окраска определяется геном – а, белая – А, а чалая развивается у гетерозигот.

1.Гибриды- потомство от скрещивания двух генотипически различающихся организмов .

2. Доминантные признаки – подавляющие признаки;

3.Гомозиготы – организм содержащий два одинаковых аллельных гена; 4.Аллельные гены – гены ответственные за развитие одного признака;

5. Генотип –совокупность всех генов какго-либо организма;

6. Анализирующее скрещивание – скрещивание с особью гомозиготной по рецессивному гену.

7. Правило единообразия гласит : при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Дано: Решение: Р ♀ А_ × ♂ аа

А-лохматые G А а а

а-гладкая F 1 Аа аа

а-рыжая G А а А а

Аа- чалая F 1 АА Аа Аа аа

F -? Белые чалые рыжие

Ответ: Белые -25%, чалые-50%, рыжие -25%.

Дать определение следующих понятий:

1.Гибридологический метод – ………..; 2. Рецессивные признаки – ………..;

3.Гетерозиготы – …….; 4. Фенотип – ……….;

5. Неполное доминирование –.; 6. Правило расщепления –…..;

Задача№1 – Черная окраска шерсти у крупного рогатого скота определяется доминантным геном В, а красная – рецессивным в. Каким будет первое и второе поколение от скрещивания гомозиготного черного быка с красной коровой.

Задача№2– У овса иммунность – невосприимчивость к головне доминирует над восприимчивостью. Учитывая это, селекционер решил скрестить гомозиготную иммунную форму овса с растением, пораженным головней. Определите генотипы родителей и гибридов первого поколения. Определите, можно ли использовать гибриды второго поколения для посева?

1.Гибридологический метод – скрещивание организмов, отличающихся друг от друга какими-либо признаками;

2. Рецессивные признаки –подавляемые признаки;

3.Гетерозиготы – организм содержащий два различных аллельных гена;

4. Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма;

5. Неполное доминирование – возникновение промежуточного признака в гетерозиготном состоянии.;

6. Правило расщепления – при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения;

7. Генетика – наука о наследственности и изменчивости.

Дано: Решение: Р ♂АА× ♀ аа

в-красная F 1 Aa — черное × Аа

F 1-? F2-? G A a A a

F 2 AA -черн. Aa -черн. Aa -черн. а a -красн.

Ответ: F 1 Aa -100% черн. , F 2 AA -черн.25% Aa -черн.50%, а a -красн.25%

Дано: Решение: P ♀АА ×♂ аа

А-невосприимч. G A a

а-восприим. F 1 Aa — невосприимч.

Ответ: родители АА и аа, F 1 Aa -невосприимч. Нельзя.

3. Изучение нового материала (24 мин).

Откройте тетради, запишите число и тему урока:

« Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Перекрест».

В начале XX столетия стало очевидным, что Г. Мендель открыл единые закономерности наследственности для всех живых организмов. Но вместе с тем стали накапливаться сведенья о том, что в некоторых случаях расщепление происходит не по правилам Г. Менделя. Например, у душистого горошка два признака – форма пыльцы и окраска цветков – не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3:1, и потомки остаются похожими на родительские особи. При анализе этого явления оказалось, что ген формы пыльцы и ген окраски цветка лежат в одной хромосоме.

Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным расчетам у человека около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Таким образом, все десятки тысяч генов умещаются в этих хромосомах. Каковы же принципы наследования генов, расположенных в одной хромосоме? Современная хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Т. Морганом.

Основным объектом, с которым работали Т. Морган и его ученики , была плодовая мушка дрозофила, имеющая диплойдный набор из 8 хромосом. Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т.е. наследуются сцеплено. Это явление получило название закона Моргана. Было также показано, что у каждого гена в хромосоме есть строго определенное место – локус .

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов второго поколения обязательно есть малое число особей с перекомбинацией тех признаков, гены которых лежат в одной хромосоме. Как это можно объяснить?

Оказалось, что во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы (т.е. идентичные хромосомы одной пары) конъюгируют между собой. В этот момент они могут разрываться в месте контакта и обмениваться гомологичными участками. Это явление обмена аллельными генами между двумя гомологичными хромосомами получило название перекреста. (слайд 2). Частота перекреста для различных генов оказалась различной. Чем дальше друг от друга в хромосоме расположены гены каких-либо двух признаков, тем выше вероятность перекреста между ними. Это происходит потому, что близко расположенные гены имеют больше вероятности оказаться вместе, т.к. они редко разделяются при перекресте. Перекрест служит важным источником генетической изменчивости, потому что при нем образуется две хромосомы, содержащие в себе гены обеих исходных хромосом.

К настоящему времени хромосомы многих видов бактерий, растений и животных изучены. Определены локусы различных генов, причем было доказано, что гены в хромосомах расположены линейно, друг за другом. Сейчас ведется очень трудная и длительная работа по составлению генетических карт человека. Значение того, в какой хромосоме и в какой ее части находится тот или иной ген, может помочь в борьбе с самыми различными, пока неизлечимыми, болезнями человека.

4.Закрепление изученного материала (10 мин).

Итак, сейчас мы с вами закрепим пройденный материал, для этого решим задания № 134,135 в рабочей тетради на странице 64-65.

№ 134. Закончите предложение.

Сцепленными называются гены, находящиеся в одной хромосоме, и наследуемые сцеплено.

№ 135. Распределите нижеперечисленные открытия в соответствии с их принадлежностью ученым:

Г. Мендель: а)установлена независимость наследственных признаков;

г) выявлены количественные закономерности наследования признаков;

д) установлен характер проявления признака.

Т.Морган: б) установлено, что носителями наследственных факторов являются хромосомы;

в) сформулировано положение о сцеплении генов в хромосоме;

е) установлен механизм определения пола у животных (самцы и самки различаются по набору хромосом).

5. Домашнее задание (1 мин).

Вашим домашним заданием является § 3.8 и устно ответить на вопросы после параграфа.

6. Подведение итогов (1 мин).

Итак, на этом уроке мы познакомились с такими понятиями как «сцепленное наследование», «закон Моргана», «локус гена», «перекрест». За работу на сегодняшнем уроке вы получаете следующие оценки:…Если по данной теме вопросов нет, то попрошу учащихся, отвечавших на данном уроке, сдать дневники.

Урок окончен! До свидания!

Каменский, А. А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9кл.: учеб. для общеобразовательных учреждений / А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник. – М. ; Дрофа, 2005. – 303 с.

Пономарёва, И. Н. Биология. 9кл. : учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / И. Н. Пономарёва, О. А. Корнилова, Н. М. Чернова. – М. : Вентана – Граф, 2008. – 239 с.

Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Перекрест

Вопрос 1. Что собой представляют хромо­сомы?

Хромосомы — особые, интенсивно ок­рашивающиеся структуры ядра, хорошо различимые в микроскоп при делении клетки, являющиеся носителями генети­ческого материала. Каждая хромосома содержит молекулу ДНК, соединенную с особым белком, придающим ей компакт­ность. Участки ДНК, в которых записана информация о первичной структуре бел­ка, называют генами. В каждой хромосо­ме содержится множество генов.

Функция хромосом — точное распреде­ление наследственной информации при делении клетки.

Вопрос 2. Почему не всегда соблюдается правило независимого наследования признаков Г. Менделя?

Независимое наследование признаков наблюдается лишь тогда, когда гены, от­вечающие за рассматриваемые признаки, расположены в разных парах гомологич­ных хромосом. В этом случае эти гены по­падают в разные гаметы.

Когда гены, определяющие анализируе­мые признаки, расположены в одной хро­мосоме, то они попадают в одну гамету. В этом случае имеет место сцепленное на­следование.

Вопрос 3. Когда происходит перекрест? В чем его суть и биологическое значение? Материал с сайта //iEssay.ru

В профазе первого деления мейоза гомо­логичные хромосомы сближаются и со­единяются по всей длине (конъюгируют). В этот момент происходит обмен участка­ми гомологичных хромосом. Образуются перекомбинированные хромосомы с новы­ми сочетаниями генов. Это явление обме­на генами в процессе мейоза между двумя гомологичными хромосомами носит на­звание перекреста. Его биологическое значение состоит в увеличении разнообра­зия комбинаций генов, а следовательно, и особей с различными сочетаниями при­знаков.