Презентація на тему:
"Хромосомна теорія спадковості"

Хромосомна теорія спадковості - сформульована у 1911 - 1926рр. Томасом Хант Морганом  за результатами своїх досліджень. За її допомогою з'ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г.Менделем, і те, чому в певних випадках успадкування тих чи інших ознак від них відхиляється. 

гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів; кожен ген займає в хромосомі певну ділянку; алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки; усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено; сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними; зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру); кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) — кількістю та особливостями будови окремих хромосом.

Т. X. Морган вдало обрав об’єкт для своїх досліджень. Він обрав муху-дрозофілу, яка згодом стала класичним об’єктом для генетичних експериментів. Дрозофіл легко утримувати в лабораторіях, вони мають значну плодючість, швидку зміну поколінь ,та невелику кількість хромосом, що спрощує спостереження.

Явище зчепленого успадкування Т. X. Морган встановив у тако му досліді. Самців дрозофіли, гомозиготних за домінантними алеля ми забарвлення тіла А-(сіре) та формою крил В-(нормальні), схрестили із самками, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями (а)чорне тіло —(в) недорозвинені крила). Генотипи цих особин позначили відповідно  ААВВ та аавв. Усі гібриди першого покоління мали сіре тіло й нормальні крила, тобто були гетерозиготними за обома парами алелів (генотип — АаВв).  Ген кольору: - А (сірий) Р: ААВВ х аавв - а (чорний) G: А В а в Ген форми крил: -В (нормальна) F: АаВв -в(недорозвинена) одноманітно

Потім гібридів схрестили з особинами, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями (тобто провели аналізуюче схрещування). Р: АаВв х АаВв G: АВ Ав аВ ав F2:ААВВ АаВв аАвВ аавв с.н. с.н. с.н. ч.недор. розщеплення мало бути таким: 25 % особин із сірим тілом і нормальними крилами, 25 % — із сірим тілом і недорозвиненими крилами, ще 25 % — з чорним тілом і нормальними крилами та 25 % — з чорним тілом і недорозвиненими крилами (тобто у спів відношенні — 1:1:1:1). Якби ці гени розміщувалися в одній хромосомі й успадковувалися зчеплено, то було б отримано 50 % особин із сірим тілом і нормальними крилами та 50 % — з чорним тілом і недорозвиненими крилами (тобто 1:1). Насправді 41,5 % особин мали сіре тіло й нормальні крила, 41,5 % — чорне тіло й недорозвинені крила, 8,5 % — сіре тіло й не дорозвинені крила і 8,5 % — чорне тіло й нормальні крила, тобто розщеплення наближувалося до співвідношення фенотипів 1:1 (як у разі зчепленого успадкування), але разом з тим проявилися всі чотири варіанти фенотипу (як у випадку незалежного успадкування). На підставі цих даних Т. X. Морган припустив, що гени, які визначають забарвлення тіла й форму крил, розташовані в одній хромосомі, але в процесі мейозу під час утворення гамет гомологічні хромосоми можуть обмінюватися ділянками, тобто має місце явище, яке дістало назву перехрест хромосом, або кросинговер.

Кросинговер — обмін ділянками гомологічних хромосом у про цесі клітинного поділу, переважно в профазі першого мейотичного поділу, іноді в мітозі. Дослідами Т. Моргана, К. Бріджеса й А. Стертеванта було показано, що немає абсолютно повного зчеплення генів, за якого гени передавалися б завжди разом. Імовірність того, що два гени, локалізовані в одній хромосомі, не розійдуться в процесі мейозу, коливається в межах 1-0,5. У природі переважає неповне зчеплення, зумовлене перехрестом гомологічних хромосом і рекомбінацією генів.

сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними. Отже, чим ця відстань більша, тим частіше відбувається кросинговер; частота кросинговера залежить від відстані між генами і виражається у морганідах; частота кросинговеру між двома генами, розташованими в одній хромосомі, є величиною відносно постійною для кожної конкретної пари генів величина кросинговеру вимірюється відношенням кількості кросоверних особин до загальної кількості особин у потомстві від аналізуючого схрещування. Хоча частота кросинговеру між різними парами зчеплених генів є величиною відносно постійною, на неї можуть впливати деякі фактори зовнішнього й внутрішнього середовища (зміни в будові окремих хромосом, які ускладнюють або унеможливлюють процес кросинговеру, висока або низька температура, рентгенівські промені, деякі хімічні сполуки тощо). У деяких організмів виявлено залежність частоти кросинговеру від віку (наприклад, у дрозофіли) або статі (миші, кури).

Цитологічна картина кросинговеру була вперше описана датським ученим Ф. Янсенсом. Кросинговер проявляється тільки тоді, коли гени знаходяться в гетерозиготному стані (АВ/ав). Якщо гени в гомозиготному стані (АВ/АВ або аВ/аВ), обмін ідентичними ділянками не дає нових комбінацій генів у гаметах і в поколінні. Т. Морган запропонував відстань між генами вимірювати кросинговером у відсотках, за формулою: N1/N2 х 100 = % кросинговеру,   N1 — загальне число особин у F1; N2 — сумарне число кросоверних особин. Відрізок хромосоми, на якому здійснюється 1 % кросинговеру, дорівнює одній морганіді (умовна міра відстані між генами). Частоту кросинговеру використовують для того, щоб визначити взаємне розміщення генів і відстань між ними.

Лептотена: хромосоми, зроблені з 2 хроматидів, з'єднаних у центромері, починають формуватись. Зиготина: гомологічні пари хромосом формують бівалент. Пачитина: Обмін частками між гомологічними хромосомами. Гомологічні хромосоми лишаються з'єднаними Диплотена: Хромосоми продовжують вироблятись і починають відділятись. Діакінез: Ядро і ядерна оболочка розчиняється. ДНК максимально конденсується. Синтетичні процеси завершуються. Центріолі розходяться по полюсах. Гомологічні хромосоми з'єднані між собою.

А В С D Группа зчеплення Не підкоряються III закону Менделя - закону незалежного успадкування. Зчеплення генів -спільна передача двох або більш генів від батьків нащадкам. 

Чим ближче один до одного розташовані гени, тим зчеплення міцніше. Якщо гени лежать в хромосомі далеко, зчеплення може порушуватися в результаті кросинговеру і гени можуть розійтися в різні хромосоми А В С D

F - гладкий плід f - ребристий плід Lf - Необліственное суцвіття lf - облиствене суцвіття