Хромосомная карта как составить

Генетическая
карта –
схема строения хромосомы, в которой
обязательно указывается группа сцепления,
полное или сокращенное название гена,
расстояние гена от одного из концов
хромосомы, принятого за начало отсчета
(за 0.0). Расстояние между генами выражается
в морганидах.
Одна морганида
– 1% частоты рекомбинации или наименьшее
расстояние между генами, при котором
на 100 гамет встречается одна кроссоверная
гамета. Расстояние 3 морганиды означает,
что 3% гамет – кроссоверные, 97% –
некроссоверные. Рассмотрим, как
составляются генетические карты
хромосом.

С – пурпурный цвет

Р – киноварный
цвет глаз

N
– длина крыльев

Опытами
установлено, что расстояниеCN
– 13%, СР – 3%. Если PN
– 10%, то ген Р лежит между генами N
и С.

Задача 31.
Пользуясь следующими данными: СА – 15%,
NА
– 2%, определить положение гена А.

Задача 32.
Определить последовательность
расположения генов в одной из хромосом
дрозофилы, если известно, что частота
рекомбинаций между генами составляет
в морганидах:

Желтое тело y
– белые глаза w
– 1.5

Щетинистое тело
E –
желтое тело y
– 5.5

Белые глаза w
– щетинистое тело E
– 4.0

Рубиновые глаза
V
– сцепление жилок крыльев C
– 19.3

Рубиновые глаза
V –
миниатюрные крылья M
– 3.1

Сцепление жилок
C
– миниатюрные крылья M
– 22.4

Щетинистое тело
E –
миниатюрные крылья M
– 30.6

Сцепление жилок
C
– щетинистое тело E
– 8.2

11.
Наследование, сцепленное с полом

Пример.
Женщина, страдающая дальтонизмом, вышла
замуж за мужчину с нормальным зрением.
Каким будет восприятие цвета у сыновей
и дочерей этих родителей?

Решение:
у человека цветовая слепота (дальтонизм)
обусловлена рецессивным геном w,
а нормальное цветовое зрение – его
доминантным аллелем W.
Ген дальтонизма сцеплен с Х-хромосомой.
У-хромосома не имеет соответствующего
локуса и не содержит гена, контролирующего
цветовое зрение. Поэтому в диплоидном
наборе мужчин присутствует только один
аллель, отвечающий за восприятие цвета,
а у женщин – два, так как они имеют две
Х-хромосомы.

Схема скрещивания
для этого типа задач составляется
несколько иначе, чем схемы для признаков,
не связанных с полом. В этих схемах
указываются символы не только генов,
но и символы половых хромосом особей
мужского и женского пола Х и У. Это
необходимо сделать, чтобы показать
отсутствие второго аллеля у особей
мужского и женского пола.

Так, по условию
задачи схема скрещивания будет выглядеть
следующим образом. Женщина имеет две
Х-хромосомы и в каждой из них по
рецессивному гену цветовой слепоты
(Х^w).
Мужчина имеет только одну Х-хромосому,
несущую ген нормального цветового
зрения (Х^W),
и У-хромосому, не содержащую аллельного
гена. Сначала обозначаем две Х-хромосомы
женщины и указываем, что они содержат
гены дальтонизма (Х^wХ^w).
Затем обозначаем хромосомы мужчины
(Х^WУ).
Ниже выписываем гаметы, которые они
производят. У женщины они одинаковы,
все содержат Х-хромосому с геном
дальтонизма. У мужчины половина гамет
несет Х-хромосому с геном нормального
цветового восприятия, а половина –
У-хромосому, не содержащую аллеля. После
этого определяет генотипы F₁.

Дано:	Р	♀ XwXw	x	♂ XWУ
Человек – дальтонизм
ХW – норма	G	Xw		XW У
Хw – дальтонизм
Восприятие цвета у детей – ?	F1	XW Xw	XwУ	XwУ
		нормальное	дальтонизм

Все девочки получают
одну Х-хромосому от отца, которая содержит
ген нормального зрения (W),
а другую Х-хромосому от матери, содержащую
ген цветовой слепоты (w).

Таким образом, у
девочек будет два гена Ww,
а так как доминирует ген нормального
зрения, то у них не будет дальтонизма.
Все мальчики получают свою единственную
Х-хромосому от матери и расположенный
в ней ген цветовой слепоты (w).
Так как второй аллель у них отсутствует,
то они будут страдать дальтонизмом.

Задача 33.
Дочь дальтоника выходит замуж за сына
дальтоника, причем жених и невеста
различают цвета нормально. Каким будет
зрение их детей?

Задача 34.
У здоровых в отношении цветового зрения
мужчины и женщины есть здоровая дочь,
у которой один сын здоровый и один сын
дальтоник. Определите генотипы и фенотипы
родителей, детей и внуков.

Задача 35.
Какие фенотипы можно ожидать для
признака, сцепленного с У-хромосомой,
в указанных ниже потомках отца, обладающего
этим признаком:

а) у сыновей,

б) у дочерей,

в) у внуков от
сыновей,

г) у внучек от
дочерей,

д) у внучек от
сыновей,

е) у внуков от
дочерей.

Задача 36.
У человека доминантный ген Р определяет
стойкий рахит, который, наследуется
сцеплено с полом. Какова вероятность
рождения больных детей, если мать
гетерозиготна по гену рахита, а отец
здоров?

Задача 37.
Ген окраски глаза у мухи дрозофилы
находится в Х-хромосоме. Красные
(нормальные) глаза (W)
доминируют над белоглазием (w).
Определите фенотип и генотип у потомства
F₁
и F₂,
если скрестить белоглазую самку и
красноглазым самцом.

Задача 38.
Ген Н детерминирует у человека нормального
свертываемость крови, а h
– гемофилию. Женщина, гетерозиготна по
гену гемофилии, вышла замуж за мужчину
с нормальной свертываемостью крови.
определите
фенотип и генотип детей, которые могут
родится от такого брака. По какому типу
происходит наследование признака?

Задача 39.
У кур породы плимутрок доминантный ген
пестрой окраски сцеплен с Х-хромосомой.
Рецессивный аллель – ген черной окраски
наблюдается у кур породы австролон.
Какое скрещивание позволит произвести
раннюю маркировку цыплят по полу?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Генетической картой хромосомы называется схема относительного расположения генов, входящих в состав одной хромосомы и принадлежащих к одной группе сцепления. Для составления хромосомной карты необходимо определить число групп сцепления, затем принадлежность гена к той или иной группе сцепления и, наконец, расположение гена в хромосоме по отношению к другим генам.

Как уже отмечалось, в результате очень трудоемких исследований по генетике отдельных видов установлено, что каждая хромосома представляет собой одну группу сцепления, а число групп сцепления у того или иного вида равно гаплоидному числу хромосом. Такое совпадение числа групп сцепления с гаплоидным числом хромосом служит одним из косвенных доказательств того, что хромосомы являются материальными носителями генетической информации.

Для установления принадлежности гена к той или иной группе сцепления необходимо произвести скрещивания, на основании которых определяется характер наследования этого гена по отношению к другим генам, принадлежность которых к той или иной группе сцепления определена ранее. Например, чтобы у кукурузы определить принадлежность гена к одной из десяти групп сцепления, необходимо растения с изучаемым геном скрестить поочередно с десятью растениями, каждое из которых несет рецессивные гены, принадлежащие к разным группам сцепления. Ввиду того что изучаемый ген может принадлежать только, к одной из десяти групп сцепления, с генами девяти остальных групп он будет проявлять независимое наследование и расщепление в F₂ 9:3:3:1.

С геном одной из групп изучаемый ген обнаружит сцепление. Оно проявится расщеплением 2:1:1, а чаще в результате произошедшего кроссинговера будут наблюдаться четыре генотипических класса с преобладанием форм, характерных для родительского поколения. Таким способом определяются группы сцепления аутосомных генов. Принадлежность гена к половой хромосоме устанавливается путем обнаружения наследования признаков, сцепленных с полом.

Чем больше генов локализовано у вида и чем к большему числу групп сцепления они принадлежат, тем легче определять локализацию новых генов. Она проводится путем учета результатов кроссинговера, как уже описано ранее (см. рис. 88). Следует учитывать, что для определения места гена в хромосоме необходимо знать частоту его перекреста с двумя другими генами, а также этих двух генов между собой. Определяя взаимное расположение генов в пределах одной группы сцепления, можно в итоге схематически изобразить порядок расположения генов в хромосоме и расстояния между ними. Таким образом строится генетическая карта хромосомы. Для ее составления необходимо изучить большое число мутантных генов.

Наиболее полно изучена генетика и построены генетические карты хромосом у дрозофилы, у которой локализовано около 500 генов в 4 группах сцепления. У кукурузы известно расположение 400 генов, принадлежащих к 10 группам сцепления. Очень полно составлены генетические карты нейроспоры.

У большинства высших организмов количество локализованных генов значительно меньше, а хромосомные карты построены лишь для нескольких хромосом из набора. Так, у человека из 23 пар хромосом выявлено всего 10 групп сцепления с небольшим числом генов в каждой группе, у кур, имеющих 39 пар хромосом, известно лишь 8 групп сцепления.

Генетические карты составляют для каждой пары гомологичных хромосом. Каждой паре присваивается номер (I, II, III и т.д.), группы сцепления номеруются в порядке их обнаружения. Кроме номера в каждой из групп сцепления указывают полное или сокращенное название генов, расстояние этих генов в единицах перекреста от одного из концов хромосомы, а также место расположения центромеры. Следует отметить, что длина хромосомы не обязательно является показателем ее генетической активности. Для генетических карт применяется термин «локус» для обозначения места гена в хромосоме или на ее карте.

—Источник—

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

1


«Составление генетических карт хромосом животных и человека». Выполнил :студент лечебного факультета 110 группы Холомянский Марк

2


Хромосомной или генетической, картой называют схему относительного расположения генов в определенной хромосоме. Хромосомные карты начали составлять задолго до того, как цитологи научились идентифицировать хромосомы. Основным инструментом этих работ был генетический анализ (скрещивание различных организмов и изучения полученного потомства). Этот простой метод имеет большее разрешение, чем самый совершенный электронный микроскоп. И действительно, генетический анализ позволяет точно определить местоположение в хромосоме любого гена, в то время как с помощью электронного микроскопа этого сделать невозможно.

3

4

5

6

7

8


1. физическое (определение с помощью рестрикционных карт, электронной микроскопии и некоторых вариантов электрофореза межгенных расстояний – в нуклеотидах); 2. генетическое (определение частот рекомбинаций между генами, в частности, в семейном анализе и др.); 3. цитогенетическое (гибридизации in situ, получение моно хромосомных клеточных гибридов, делеционный метод и др.).

9


— это картирование, основанное на методах классической генетики — определении групп сцепления, частоты рекомбинации и построении генетических карт, где единицей измерения служат проценты рекомбинации, или сантим органы (сМ).

10


Генетические карты хромосом- схемы относительного расположения сцепленных между собой наследственных факторов Генов. Г. к. х. отображают реально существующий линейный порядок размещения генов в хромосомах (См. Хромосомы) (см. Цитологические карты хромосом) и важны как в теоретических исследованиях, так и при проведении селекционной работы, т.к. позволяют сознательно подбирать пары признаков при скрещиваниях, а также предсказывать особенности наследования и проявления различных признаков у изучаемых организмов. Имея Г. к. х., можно по наследованию «сигнального» гена, тесно сцепленного с изучаемым, контролировать передачу потомству генов, обусловливающих развитие трудно анализируемых признаков; например, ген, определяющий эндосперм у кукурузы и находящийся в 9-й хромосоме, сцеплен с геном, определяющим пониженную жизнеспособность растения. Многочисленные факты отсутствия (вопреки Менделя законам (См. Менделя законы)) независимого распределения признаков у гибридов второго поколения были объяснены хромосомной теорией наследственности (См. Хромосомная теория наследственности). Гены, расположенные в одной хромосоме, в большинстве случаев наследуются совместно и образуют одну группу сцепления, количество которых, т. о., соответствует у каждого организма гаплоидному числу хромосом (см. Гаплоид). Американский генетик Т. Х. Морган показал, однако, что сцепление генов, расположенных в одной хромосоме, у диплоидных организмов (см. Диплоид) не абсолютное; в некоторых случаях перед образованием половых клеток между однотипными, или гомологичными, хромосомами происходит обмен соответственными участками; этот процесс носит название перекреста, или Кроссинговера. Обмен участками хромосом (с находящимися в них генами) происходит с различной вероятностью, зависящей от расстояния между ними (чем дальше друг от друга гены, тем выше вероятность кроссинговера и, следовательно, рекомбинации). Генетический анализ позволяет обнаружить перекрест только при различии гомологичных хромосом по составу генов, что при кроссинговере приводит к появлению новых генных комбинаций. Обычно расстояние между генами на Г. к. х. выражают как % кроссинговера (отношение числа мутантных особей, отличающихся от родителей иным сочетанием генов, к общему количеству изученных особей); единица этого расстояния морганида соответствует частоте кроссинговера в 1 %.

11


Генные карты человека составлять довольно сложно невозможно потомство по составленным схемам скрещивания. Поэтому для картирования генов у человека используют метод гибридизации соматических клеток в их культурах. Картирование генома человека имеет важное значение для криминалистики, диагностики, лечения и прогнозирования наследственных заболеваний. Благодаря картированию генома человека удалось диагностировать до 60% наследственных заболеваний.

12

13


. Классификация хромосом. Карты хромосом человека

14


ХРОМАТИН — это основное вещество интерфазного ядра. В состав хроматина входят ДНК, РНК, белки, неорганические ионы. При делении клетки ДНК спирализуется, и хроматин преобразуется в хромосомы.

15


ХРОМОСОМА — молекула ДНК, связанная с белками. Хромосомы бывают 2 видов: соматические (аутосомы) и половые (Х и Y) хромосомы.

16


СТРОЕНИЕ ХРОМОСОМЫ Хромосома состоит из двух хроматид. На хромосоме имеется первичная перетяжка – центромера. Центромера делит хромосому на короткое и длинное плечо. Конец хромосомы называется теломером. 1 хроматида; 2 центромера; 3 короткое плечо; 4 длинное плечо

17


( вариант 2: граница между хроматидами не видна ) ген А удвоенные ( двухроматидные ) хромосомы перед делением клетки удвоенная хромосома перед делением клетки ( вариант 1 – отчетливо видны две хроматиды ) ( вариант 1: отчетливо видны две хроматиды ) неудвоенная ( одно — хроматидная ) хромосома после деления клетки

18


ЦЕНТРОМЕРА (от центр + греч. meros часть) участок ДНК, в районе который соединяет хроматиды. ХРОМАТИДА (от греч. chroma — цвет, краска + eidos — вид) часть хромосомы, которая состоит из молекулы ДНК, соединенной с белками.

19


Классификация хромосом Метацентрические хромосомы (М) Субметацентрические (Sm) Субакроцентрические (Sа) Акроцентрические (А) Телоцентрические (Т) Хромосомы типа (М) называют равноплечими. Хромосомы типа (Sm, Sа) называют неравноплечими. Хромосомы типа (А, Т) называют палочковидными.

20


Хромосомы имеются в ядрах всех клеток. Каждая хромосома содержит наследственные инструкции — гены.

21


ДНК В ХРОМОСОМАХ ДНК в составе хромосом связана с белками — гистонами Один комплекс из гистонов и ДНК называется нуклеосома Последовательнос ть нуклеосом многократно спирализована.

22


ДИПЛОИДНЫЙ НАБОР ХРОМОСОМ В клетках тела двуполых животных и растений каждая хромосома представлена двумя гомологичными хромосомами, происходящими одна от материнского, а другая от отцовского организма. Такой набор хромосом называют диплоидным (двойным).

23


ДИПЛОИДНЫЙ НАБОР ХРОМОСОМ КОМАР – 6 ОКУНЬ – 28 ПЧЕЛА – 32 СВИНЬЯ – 38 МАКАК-РЕЗУС –42 КРОЛИК — 44 КРОЛИК – 44 ЧЕЛОВЕК – 46 ШИМПАНЗЕ – 48 БАРАН – 54 ОСЕЛ – 62 ЛОШАДЬ – 64 КУРИЦА — 78

24


ГАПЛОИДНЫЙ НАБОР ХРОМОСОМ Половые клетки, образовавшиеся в результате мейоза, содержат только одну из двух гомологичных хромосом. Этот набор хромосом называют гаплоидным (одинарным).

25


КАРИОТИП — ЭТО СОВОКУПНОСТЬ ЧИСЛА, ВЕЛИЧИНЫ И МОРФОЛОГИИ ХРОМОСОМ. Каждый вид растений и животных имеет свой видоспецифичный кариотип. Для изучения хромосом используют метод кариотипирования. На рисунке (а) представлена метафазная пластинка хромосом человека. На рисунке (b) представлена раскладка хромосом человека (с учетом размера хромосом, расположения центромеры).

26


ВСЕ ХРОМОСОМЫ ЧЕЛОВЕКА

27


НАРУШЕНИЯ СТРУКТУРЫ ХРОМОСОМ Нарушение структуры хромосом происходит в результате спонтанных или спровоцированных изменений: Генные мутации (изменения на молекулярном уровне) Хромосомные мутации (микроскопические изменения, различимые при помощи светового микроскопа): делеции дупликации транслокации инверсии

28


ХРОМОСОМНАЯ МУТАЦИЯ: ДЕЛЕЦИЯ -от лат. deletio уничтожение хромосомная аберрация (перестройка), при которой происходит потеря участка хромосомы.лат.

29


ХРОМОСОМНАЯ МУТАЦИЯ: ДУПЛИКАЦИЯ От лат. duplicatio удвоение структурная хромосомная мутация, заключающаяся в удвоении участка хромосомы.

30


ХРОМОСОМНАЯ МУТАЦИЯ: ТРАНСЛОКАЦИЯ В ходе транслокации происходит обмен участками негомологичных хромосом, но общее число генов не изменяется.

31


ХРОМОСОМНАЯ МУТАЦИЯ: ИНВЕРСИЯ Это изменение структуры хромосомы, вызванное поворотом на 180° одного из внутренних её участков.

32

33

34

35

36

37