Informacja

12.3E: Genetyczne Powiązanie i Naruszenie Prawa Niezależnego Asortymentu - Biologia

12.3E: Genetyczne Powiązanie i Naruszenie Prawa Niezależnego Asortymentu - Biologia



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Geny znajdujące się na tym samym chromosomie lub „połączone” nie segregują niezależnie, ale można je rozdzielić przez rekombinację.

cele nauczania

  • Opisz, w jaki sposób rekombinacja może oddzielić połączone geny

Kluczowe punkty

  • Dwa geny znajdujące się blisko siebie na tym samym chromosomie dziedziczą się razem i mówi się, że są ze sobą połączone.
  • Połączone geny można oddzielić przez rekombinację, w której homologiczne chromosomy wymieniają informacje genetyczne podczas mejozy; w wyniku tego powstają genotypy rodzicielskie lub nierekombinowane, jak również mniejszy odsetek genotypów rekombinowanych.
  • Genetycy mogą wykorzystać ilość rekombinacji między genami, aby oszacować odległość między nimi na chromosomie.

Kluczowe terminy

  • połączenie: własność genów wspólnego dziedziczenia
  • rekombinacja: tworzenie kombinacji genetycznych u potomstwa, których nie ma u rodziców

Połączone geny naruszają prawo niezależnego asortymentu

Chociaż wszystkie cechy grochu Mendla zachowywały się zgodnie z prawem niezależnego asortymentu, teraz wiemy, że niektóre kombinacje alleli nie są dziedziczone niezależnie od siebie. Geny zlokalizowane na oddzielnych niehomologicznych chromosomach zawsze będą sortować niezależnie. Jednak każdy chromosom zawiera setki lub tysiące genów ułożonych liniowo na chromosomach, jak koraliki na sznurku. Na segregację alleli w gametach może wpływać sprzężenie, w którym geny znajdujące się fizycznie blisko siebie na tym samym chromosomie z większym prawdopodobieństwem będą dziedziczone jako para. Jednak ze względu na proces rekombinacji lub „skrzyżowania” możliwe jest, że dwa geny na tym samym chromosomie będą zachowywać się niezależnie lub tak, jakby nie były połączone. Aby to zrozumieć, rozważmy biologiczne podstawy łączenia i rekombinacji genów.

Chromosomy homologiczne posiadają te same geny w tej samej kolejności liniowej. Allele mogą różnić się w homologicznych parach chromosomów, ale geny, którym odpowiadają, nie. W ramach przygotowań do pierwszego podziału mejozy, homologiczne chromosomy replikują się i synapsują. Podobnie jak geny homologów dopasowują się do siebie. Na tym etapie segmenty chromosomów homologicznych wymieniają liniowe segmenty materiału genetycznego. Proces ten nazywa się rekombinacją lub krzyżowaniem i jest powszechnym procesem genetycznym. Ponieważ geny są wyrównane podczas rekombinacji, kolejność genów nie ulega zmianie. Zamiast tego rezultatem rekombinacji jest połączenie alleli matki i ojca na tym samym chromosomie. W obrębie danego chromosomu może wystąpić kilka zdarzeń rekombinacji, powodując rozległe tasowanie alleli.

Kiedy dwa geny znajdują się blisko siebie na tym samym chromosomie, uważa się je za połączone, a ich allele mają tendencję do wspólnego przekazywania przez mejozę. Aby to zilustrować, wyobraźmy sobie krzyżówkę dihybrydową obejmującą kolor kwiatu i wysokość rośliny, w której geny znajdują się obok siebie na chromosomie. Jeśli jeden chromosom homologiczny ma allele dla wysokich roślin i czerwonych kwiatów, a drugi chromosom ma geny dla krótkich roślin i żółtych kwiatów, to kiedy uformują się gamety, allele wysokie i czerwone połączą się w gametę, a allele krótkie i żółte przejdzie do innych gamet. Nazywa się je genotypami rodzicielskimi, ponieważ zostały odziedziczone w stanie nienaruszonym po rodzicach poszczególnych gamet produkujących. Ale inaczej niż gdyby geny znajdowały się na różnych chromosomach, nie będzie gamet z wysokimi i żółtymi allelami ani gamet z krótkimi i czerwonymi allelami. Jeśli stworzysz szachownicę Punneta z tymi gametami, zobaczysz, że klasyczne prognozy Mendla dotyczące wyniku krzyżówki dwuhybrydowej 9:3:3:1 nie będą miały zastosowania. Wraz ze wzrostem odległości między dwoma genami wzrasta prawdopodobieństwo jednego lub więcej skrzyżowań między nimi, a geny zachowują się bardziej tak, jakby były na oddzielnych chromosomach. Genetycy wykorzystali proporcję rekombinowanych gamet (tych niepodobnych do rodziców) jako miarę odległości genów na chromosomie. Korzystając z tych informacji, stworzyli rozbudowane mapy genów na chromosomach dla dobrze zbadanych organizmów, w tym ludzi.

W przełomowej publikacji Mendla nie ma wzmianki o powiązaniach, a wielu badaczy kwestionowało, czy napotkał powiązania, ale zdecydowało się nie publikować tych krzyżyków z obawy, że unieważnią one jego postulat dotyczący niezależnego asortymentu. Groszek ma siedem chromosomów, a niektórzy sugerują, że wybór siedmiu cech nie był przypadkowy. Jednak nawet jeśli badane przez niego geny nie znajdowały się na oddzielnych chromosomach, możliwe jest, że po prostu nie zaobserwował sprzężenia z powodu rozległych efektów tasowania rekombinacji.


Prawo segregacji a prawo samodzielnego asortymentu

Austriacki mnich Gregor Mendel przeprowadził na początku XIX wieku rewolucyjne eksperymenty z groszkiem, wykazując istnienie cech (nazywał je „czynnikami”), które potomstwo dziedziczy po rodzicach. Kulminacją jego pracy są trzy zasady dziedziczenia Mendla: prawo segregacji, prawo niezależnego sortowania i prawo dominacji.

Prawo dominacji mówi, że dominujące allele (odmiana genu) są zawsze wyrażane w fenotypie (wyglądzie) organizmu, ponieważ maskują działanie alleli recesywnych. Cechy recesywne są widoczne tylko wtedy, gdy potomstwo odziedziczy allel recesywny dla cechy od obojga rodziców. Pozostałe dwa prawa dziedziczenia Mendla dotyczą tworzenia gamet i niezależnego charakteru ich dziedziczenia.


Połączone geny naruszają prawo niezależnego asortymentu

Chociaż wszystkie cechy grochu Mendla zachowywały się zgodnie z prawem niezależnego asortymentu, teraz wiemy, że niektóre kombinacje alleli nie są dziedziczone niezależnie od siebie. Geny zlokalizowane na oddzielnych niehomologicznych chromosomach zawsze będą sortować niezależnie. Jednak każdy chromosom zawiera setki lub tysiące genów ułożonych liniowo na chromosomach jak koraliki na sznurku.

Na segregację alleli w gametach może wpływać: połączenie, w którym geny znajdujące się fizycznie blisko siebie na tym samym chromosomie z większym prawdopodobieństwem będą dziedziczone jako para. Jednak ze względu na proces rekombinacji lub „krzyżowania” możliwe jest, że dwa geny na tym samym chromosomie będą zachowywać się niezależnie lub tak, jakby nie były połączone. Aby to zrozumieć, rozważmy biologiczne podstawy łączenia i rekombinacji genów.

Chromosomy homologiczne posiadają te same geny w tej samej kolejności liniowej. Allele mogą różnić się w homologicznych parach chromosomów, ale geny, którym odpowiadają, nie. W ramach przygotowań do pierwszego podziału mejozy, homologiczne chromosomy replikują się i synapsują. Podobnie jak geny homologów dopasowują się do siebie.

Na tym etapie segmenty chromosomów homologicznych wymieniają się liniowymi segmentami materiału genetycznego (patrz rysunek poniżej). Proces ten nazywa się rekombinacją lub krzyżowaniem i jest powszechnym procesem genetycznym. Ponieważ geny są wyrównane podczas rekombinacji, kolejność genów nie ulega zmianie. Zamiast tego rezultatem rekombinacji jest połączenie alleli matki i ojca na tym samym chromosomie. W obrębie danego chromosomu może wystąpić kilka zdarzeń rekombinacji, powodując rozległe tasowanie alleli.

Proces crossover, czyli rekombinacji, zachodzi, gdy dwa homologiczne chromosomy dopasowują się podczas mejozy i wymieniają segment materiału genetycznego. Tutaj wymieniono allele genu C. Rezultatem są dwa zrekombinowane i dwa nierekombinowane chromosomy.

Kiedy dwa geny znajdują się blisko siebie na tym samym chromosomie, uważa się je za połączone, a ich allele mają tendencję do wspólnego przekazywania przez mejozę. Aby to zilustrować, wyobraźmy sobie krzyżówkę dihybrydową obejmującą kolor kwiatu i wysokość rośliny, w której geny znajdują się obok siebie na chromosomie.

Jeśli jeden chromosom homologiczny ma allele dla wysokich roślin i czerwonych kwiatów, a drugi chromosom ma geny dla krótkich roślin i żółtych kwiatów, to kiedy uformują się gamety, allele wysokie i czerwone połączą się w gametę, a allele krótkie i żółte przejdzie do innych gamet.

Nazywa się je genotypami rodzicielskimi, ponieważ zostały odziedziczone w stanie nienaruszonym po rodzicach poszczególnych gamet produkujących. Ale inaczej niż gdyby geny znajdowały się na różnych chromosomach, nie będzie gamet z wysokimi i żółtymi allelami ani gamet z krótkimi i czerwonymi allelami. Jeśli stworzysz szachownicę Punneta z tymi gametami, zobaczysz, że klasyczne prognozy Mendla dotyczące wyniku krzyżówki dwuhybrydowej 9:3:3:1 nie będą miały zastosowania.

Wraz ze wzrostem odległości między dwoma genami wzrasta prawdopodobieństwo jednego lub więcej skrzyżowań między nimi, a geny zachowują się bardziej tak, jakby były na oddzielnych chromosomach. Genetycy wykorzystali proporcję rekombinowanych gamet (tych niepodobnych do rodziców) jako miarę odległości genów na chromosomie. Korzystając z tych informacji, stworzyli rozbudowane mapy genów na chromosomach dla dobrze zbadanych organizmów, w tym ludzi.

W przełomowej publikacji Mendla nie ma wzmianki o powiązaniach, a wielu badaczy kwestionowało, czy napotkał powiązania, ale zdecydował się nie publikować tych krzyżyków z obawy, że unieważnią one jego postulat dotyczący niezależnego asortymentu. Groszek ma siedem chromosomów, a niektórzy sugerują, że wybór siedmiu cech nie był przypadkowy. Jednak nawet jeśli badane przez niego geny nie znajdowały się na oddzielnych chromosomach, możliwe jest, że po prostu nie zaobserwował sprzężenia z powodu rozległych efektów tasowania rekombinacji.

Połączenie metod naukowych: testowanie hipotezy o niezależnym asortymencie

Aby lepiej docenić ilość pracy i pomysłowości włożonej w eksperymenty Mendla, przejdź przez jeden z krzyżyków dihybrydowych Mendla.

Pytanie: Jakie będzie potomstwo krzyżówki dwuhybrydowej?

Tło: Weź pod uwagę, że rośliny grochu dojrzewają w jednym sezonie wegetacyjnym i masz dostęp do dużego ogrodu, w którym możesz uprawiać tysiące roślin grochu. Istnieje kilka rasowych roślin o następujących parach cech: wysokie rośliny z rozdętymi strąkami i rośliny karłowate ze zwężonymi strąkami. Zanim rośliny dojrzeją, usuwasz organy wytwarzające pyłek z wysokich/nadmuchanych roślin w swoich krzyżówkach, aby zapobiec samozapłodnieniu. Po dojrzewaniu roślin, rośliny są ręcznie krzyżowane przez przeniesienie pyłku z roślin karłowatych/zwężonych na znamiona roślin wysokich/nadmuchanych.

Hipoteza: Obie pary cech będą sortować niezależnie, zgodnie z prawami Mendla. Kiedy krzyżują się rodzice prawdziwej rasy, wszystkie F1 potomstwo jest wysokie i ma rozdęte strąki, co wskazuje, że cechy wysokie i rozdęte dominują odpowiednio nad cechami karłowatymi i zwężonymi. Samokrzyżowanie F1 heterozygoty dają 2000 F2 potomstwo.

Ta dwuhybrydowa krzyżówka roślin grochu zawiera geny odpowiedzialne za kolor i teksturę nasion.

Przetestuj hipotezę: Ponieważ każda para cech sortuje się niezależnie, oczekuje się, że stosunek wysoki do karła i nadmuchany do zwężenia wynosi 3:1. Para cech wysoki/krasnolud nazywa się T/t, a para cech zawyżony/zawężony jest wyznaczona ja/i. Każdy członek F1 pokolenie ma zatem genotyp TtIi. Skonstruuj siatkę analogiczną do powyższego rysunku z poprzedniej lekcji, w której krzyżujesz dwa TtIi osoby. Każda osoba może przekazać cztery kombinacje dwóch cech: TI, Ti, tI, lub ti, co oznacza, że ​​istnieje 16 możliwości genotypów potomstwa.

Ponieważ T oraz i allele są dominujące, każdy osobnik mający jeden lub dwa z tych alleli będzie wyrażał odpowiednio wysokie lub zawyżone fenotypy, niezależnie od tego, czy mają również T lub i allel. Tylko osoby, które są tt lub ii wyrażą odpowiednio karłowate i zwężone allele. Jak pokazano na poniższym rysunku, przewidujesz, że zaobserwujesz następujące proporcje potomstwa: wysoki/napompowany:wysoki/zwężony:karłowaty/napompowany:karłowaty/zwężony w stosunku 9:3:3:1. Zwróć uwagę na tabelę, że gdy rozpatrujemy osobno pary cech wysoki/karłowaty i rozdęty/zwężony, każda z nich jest dziedziczona w proporcjach 3:1.

Ta figura pokazuje wszystkie możliwe kombinacje potomstwa otrzymanego z krzyżówki dwuhybrydowej roślin grochu, które są heterozygotyczne pod względem alleli wysokich/karłowatych i rozdętych/zwężonych.

Przetestuj hipotezę: Krzyżujesz karłowate i wysokie rośliny, a następnie sam krzyżujesz potomstwo. Aby uzyskać najlepsze wyniki, powtarza się to z setkami, a nawet tysiącami roślin grochu. Jakie szczególne środki ostrożności należy przedsięwziąć w krzyżówkach iw uprawie roślin?

Analizuj swoje dane: Obserwujesz następujące fenotypy roślin w F2 generacja: 2706 wysoki/napompowany, 930 wysoki/przewężony, 888 karłowaty/nadmuchany i 300 karłowaty/przewężony. Zredukuj te wyniki do proporcji i ustal, czy są one zgodne z prawami Mendla.

Sformułuj wniosek: Czy wyniki były zbliżone do oczekiwanego stosunku fenotypowego 9:3:3:1? Czy wyniki potwierdzają prognozę? Co można by zaobserwować, gdyby użyto znacznie mniej roślin, biorąc pod uwagę, że allele segregują losowo na gamety? Spróbuj wyobrazić sobie uprawę tak wielu roślin grochu i rozważ możliwość popełnienia błędu doświadczalnego. Na przykład, co by się stało, gdyby pewnego dnia było wyjątkowo wietrznie?


Połączenie z kursami AP®

Połączenie dla kursów AP®

Jak opisano wcześniej, Mendel zaproponował, że geny są dziedziczone jako pary alleli, które zachowują się w sposób dominujący i recesywny. Podczas mejozy, allele segregują lub rozdzielają się tak, że każda gameta ma jednakowe prawdopodobieństwo otrzymania jednego z dwóch alleli obecnych u osobnika diploidalnego. Mendel nazwał to zjawisko prawem segregacji, co można zademonstrować w krzyżu monohybrydowym. Ponadto geny przenoszone na różnych chromosomach dzielą się na gamety niezależnie od siebie. To jest prawo niezależnego asortymentu Mendla. To prawo można zademonstrować w krzyżówce dihybrydowej obejmującej dwie różne cechy zlokalizowane na różnych chromosomach. Kwadratów Punneta można używać do przewidywania genotypów i fenotypów potomstwa z udziałem jednego lub dwóch genów.

Chociaż chromosomy podczas mejozy sortują się niezależnie w gamety, prawo niezależnego sortowania Mendla odnosi się do genów, a nie chromosomów. U ludzi pojedyncze chromosomy mogą zawierać ponad 1000 genów. Mówi się, że geny znajdujące się blisko siebie na tym samym chromosomie są genami połączonymi. Gdy geny znajdują się w bliskiej odległości na tym samym chromosomie, ich allele dziedziczą się razem, chyba że nastąpi rekombinacja. Skutkuje to proporcjami potomstwa, które naruszają prawo niezależnego asortymentu Mendla. Geny, które znajdują się daleko od siebie na tym samym chromosomie, prawdopodobnie będą się segregować niezależnie. Reguły prawdopodobieństwa mogą pomóc w rozwiązaniu tego problemu – zamierzona gra słów. Prawo stanowi, że allele różnych genów segregują niezależnie od siebie podczas tworzenia gamet.

Przedstawione informacje i przykłady wyróżnione w sekcji wspierają koncepcje przedstawione w Big Idea 3 w ramach programu nauczania biologii AP ® . Cele nauczania wymienione w Curriculum Framework stanowią przejrzystą podstawę dla kursu AP ® Biology , doświadczenia laboratoryjnego opartego na dociekaniu , działań instruktażowych i pytań egzaminacyjnych AP ® . Cel nauczania łączy wymaganą treść z co najmniej jedną z siedmiu praktyk naukowych.

Wielki Pomysł 3 Żywe systemy przechowują, pobierają, przesyłają i reagują na informacje istotne dla procesów życiowych.
Trwałe zrozumienie 3.A Informacje dziedziczne zapewniają ciągłość życia.
Niezbędna wiedza 3.A.3 Chromosomalne podstawy dziedziczenia zapewniają zrozumienie wzorca pasażu – transmisji – genów od rodzica do potomstwa.
Praktyka naukowa 2.2 Student potrafi zastosować procedury matematyczne do wielkości opisujących zjawiska naturalne.
Cel uczenia się 3.14 Student potrafi zastosować procedury matematyczne do określenia Mendlowskich wzorców dziedziczenia dostarczanych przez dane.
Niezbędna wiedza 3.A.4 Wzorzec dziedziczenia wielu cech nie może być wyjaśniony prostą genetyką Mendla.
Praktyka naukowa 6.5 Student potrafi oceniać alternatywne wyjaśnienia naukowe.
Cel uczenia się 3.15 Student potrafi wyjaśnić odstępstwa od modelu dziedziczenia cech Mendla.
Niezbędna wiedza 3.A.4 Wzorzec dziedziczenia wielu cech nie może być wyjaśniony prostą genetyką Mendla.
Praktyka naukowa 6.3 Student potrafi wyartykułować powody, dla których naukowe wyjaśnienia i teorie są dopracowywane lub zastępowane.
Cel uczenia się 3.16 Student potrafi wyjaśnić, w jaki sposób genetyka Mendlowska nie może wyjaśnić wzorców dziedziczenia wielu cech.
Niezbędna wiedza 3.A.4 Wzorzec dziedziczenia wielu cech nie może być wyjaśniony prostą genetyką Mendla.
Praktyka naukowa 1.2 Student potrafi opisywać reprezentacje i modele zjawisk i systemów naturalnych lub antropogenicznych w tej dziedzinie.
Cel uczenia się 3.17 Student potrafi opisać reprezentacje odpowiedniego przykładu wzorców dziedziczenia, których nie można wyjaśnić modelem dziedziczenia cech Mendla.

Dodatek Science Practices Assessment Ancillary zawiera dodatkowe pytania testowe do tej sekcji, które pomogą Ci przygotować się do egzaminu AP. Te pytania dotyczą następujących standardów:

Mendel uogólnił wyniki swoich eksperymentów z grochem na cztery postulaty, z których niektóre są czasami nazywane prawa, które opisują podstawy dziedziczenia dominującego i recesywnego w organizmach diploidalnych. Jak już się dowiedziałeś, istnieją bardziej złożone rozszerzenia mendelizmu, które nie wykazują tego samego F2 stosunki fenotypowe (3:1). Niemniej jednak prawa te podsumowują podstawy genetyki klasycznej.


Komórkowe znaczenie Prawa Niezależnego Asortymentu

Mejoza

Odkrycie procesu mejozy uprawomocniło Prawo Segregacji i Prawo Niezależnego Asortymentu. Mejoza to rodzaj podziału komórek, który zachodzi w czasie tworzenia gamet.

Normalna komórka ma dwa zestawy DNA lub chromosomów&mdashone od matki i jeden od ojca. Ta komórka nazywa się komórką diploidalną. Podczas tworzenia gamet oba zestawy są dzielone na pół. Dlatego gameta ma tylko połowę informacji genetycznej niż normalna, autosomalny komórka by posiadała.

Ujmując to w kategoriach genów i alleli, każda komórka autosomalna ma parę genów, ponieważ mają dwa chromosomy, a na każdym chromosomie jest jeden gen. Geny na dwóch chromosomach nie muszą być identyczne. W tym miejscu pojawia się koncepcja alleli. Komórka zawsze będzie miała dwa allele, ponieważ istnieją dwa geny.

Proces mejozy potwierdził prawo niezależnego asortymentu (fot.: Designua/Shutterstock)

Ponieważ gameta ma tylko połowę DNA, co oznacza, że ​​ma tylko jeden chromosom, otrzymuje tylko jeden allel. Która gameta otrzymuje jaki allel genu jest czysto losowa. To jest Prawo Segregacji.

Rozważając teraz dwie cechy, załóżmy, że w grę wchodzą dwa oddzielne geny. Te geny mogą znajdować się na różnych chromosomach. Gen Y może znajdować się na chromosomie 1, a gen R na chromosomie 3. Te dwa chromosomy nie będą wpływać na siebie nawzajem podczas mejozy.

Dlatego gameta otrzyma jeden allel każdego genu. Która gameta otrzymuje jaką kombinację alleli dwóch genów jest również całkowicie losowa.

Obraz pokazuje, w jaki sposób dwa różne geny dla dwóch różnych cech podążają różnymi drogami podczas tworzenia gamet. (Źródło zdjęcia: TATL/Shutterstock)


Kiedy pojawia się niezależny asortyment?

Jak widać, prawo niezależnego doboru ma miejsce, ponieważ matczyne i ojcowskie źródła DNA są losowo dzielone. Czasami gameta dziedziczy matczyną wersję genu, a czasami ojcowska. Otrzymana wersja jest całkowicie losowa, w oparciu o kolejność, w jakiej te chromosomy ułożyły się w pierwszej fazie mejozy.


Rekombinacja homologiczna

Powiązanie genetyczne i odległości

  • Gdy chromosomy są skondensowane i sparowane z ich homologi, wydawało się, że wchodzą w interakcje w różnych punktach.
  • Obecnie wiadomo, że parowanie i interakcja między homologiczny chromosomy, znane jako synapsa, nie tylko organizują homologi do migracji do oddzielnych komórek potomnych.
  • Po synapsie homologiczny chromosomy przechodzą wzajemną fizyczną wymianę DNA na ramionach w procesie zwanym homologicznyrekombinacjalub prościej „przejście”.
  • Założył również, że częstość występowania rekombinacja pomiedzy dwa homologiczny chromosomy mogą występować z równym prawdopodobieństwem w dowolnym miejscu na całej długości chromosomu.
  • A rekombinacja częstotliwość 0,5 wskazuje, że 50 procent potomstwa jest rekombinanty a pozostałe 50 procent to typy rodzicielskie.

Rearanżacja genów w genomach

  • Podczas mejozy u eukariontów, genetyczny rekombinacja obejmuje parowanie homologiczny chromosomy.
  • Przechodzić przez (homologicznyrekombinacja) jest jednym z takich mechanizmów, za pomocą których mogą wystąpić zmiany DNA, a geny mogą zostać przegrupowane.
  • W mejozie i mitozie rekombinacja występuje między podobnymi cząsteczkami (homologi) DNA.
  • Zarówno w komórkach mejotycznych, jak i mitotycznych, rekombinacja pomiędzy homologiczny chromosomy to powszechny mechanizm stosowany w naprawie DNA.
  • Rekombinacja może wystąpić między sekwencjami DNA, które nie zawierają sekwencji homologia.

Genetyczne powiązanie i naruszenie prawa o niezależnym asortymencie

  • Geny, które znajdują się na oddzielnych nie-homologiczny chromosomy zawsze będą sortować niezależnie.
  • Homologiczny chromosomy posiadają te same geny w tej samej kolejności liniowej.
  • Jak geny na homologi wyrównać ze sobą.
  • Proces crossover, czyli rekombinacja, występuje, gdy dwa homologiczny chromosomy wyrównują się podczas mejozy i wymieniają segment materiału genetycznego.
  • Wynik to dwa rekombinowany i dwóch nie-rekombinowany chromosomy.

Mapy genetyczne

  • Wymiana DNA między homologiczny pary chromosomów nazywa się genetycznymi rekombinacja, co następuje przez skrzyżowanie DNA między homologiczny nici DNA, takie jak chromatydy niesiostrzane.
  • Analiza powiązań obejmuje badanie rekombinacja częstotliwość między dowolnymi dwoma genami.
  • Im większa odległość między dwoma genami, tym większa szansa, że ​​a rekombinacja między nimi nastąpi zdarzenie, a im wyższy rekombinacja częstotliwość między nimi.
  • Ponieważ mapy genetyczne opierają się całkowicie na naturalnym procesie rekombinacja, na mapowanie wpływają naturalne wzrosty lub spadki poziomu rekombinacja w dowolnym obszarze genomu.
  • Niektóre części genomu są rekombinacja hotspoty, podczas gdy inne nie wykazują skłonności do rekombinacja.

Mejoza II

  • Mejoza II jest podobna do mitozy, z tą różnicą, że każda dzieląca się komórka ma tylko jeden zestaw homologiczny chromosomy.
  • Wytwarzane komórki są genetycznie unikalne ze względu na losowy dobór komórek ojcowskich i matczynych homologi i z powodu rekombinacja matczynych i ojcowskich segmentów chromosomów (wraz z ich zestawami genów), które występują podczas krzyżowania.
  • W prometafazie I mikrotubule przyczepiają się do połączonych kinetochorów homologiczny chromosomy, a homologiczny chromosomy są ułożone w środku komórki w metafazie I.
  • W anafazie I, homologiczny chromosomy są rozdzielone.

Wariacja genetyczna

  • przejście (lub rekombinacja) między chromatydami z homologiczny chromosomy podczas mejozy
  • Istniejące geny można jednak uporządkować na nowe sposoby od skrzyżowania chromosomów i rekombinacja w rozmnażaniu płciowym.

Chromosomalne przegrupowania strukturalne

  • Oba są identyfikowane podczas mejozy przez adaptacyjne parowanie zmienionych chromosomów z ich pierwszymi homologi utrzymanie odpowiedniego wyrównania genów.
  • Jeśli geny są przenoszone na dwa? homologi nie są prawidłowo zorientowane, a rekombinacja zdarzenie może skutkować utratą genów z jednego chromosomu i uzyskaniem genów z drugiego.
  • Kiedy jeden homologiczny chromosom ulega inwersji, ale drugi nie, osobnik jest opisany jako heterozygota inwersji.
  • Aby utrzymać synapsę punkt po punkcie podczas mejozy, należy: homolog musi tworzyć pętlę, a druga homolog musi się wokół niego formować.
  • To parowanie inwersyjne jest niezbędne do utrzymania wyrównania genów podczas mejozy i umożliwienia rekombinacja.

Duplikacje genów i dywergencja

  • Duplikacja genów może wystąpić w wyniku błędu w rekombinacja lub poprzez wydarzenie retrotranspozycji.
  • Duplikacje mogą wynikać z nierównego przejścia, które występuje podczas mejozy między niewspółosiowością homologiczny chromosomy.
  • Produkt tego rekombinacja jest duplikacją w miejscu wymiany i wzajemnym usunięciem.
  • Ektopowy rekombinacja zazwyczaj pośredniczy podobieństwo sekwencji w zduplikowanych punktach przerwania, które tworzą bezpośrednie powtórzenia.
  • Może to dotyczyć genów i białek, takich jak sekwencje nukleotydowe lub sekwencje białkowe pochodzące z dwóch lub więcej homologiczny geny.

Struktury homologiczne

  • Homologiczny cechy organizmów tłumaczy się zatem pochodzeniem od wspólnego przodka.
  • Jeśli cofniemy się do początku życia, wszystkie struktury są homologiczny!
  • W genetyce homologia mierzy się porównując sekwencje białek lub DNA.
  • W rezultacie mogą ewoluować struktury hybrydowe lub mozaikowe, które wykazują częściowe homologie.
  • Analogia jest inna niż homologia.

Mejoza I

  • Ścisłe połączenie homologiczny chromosomy nazywa się synapsą.
  • ten homologiczny pary orientują się losowo na równiku.
  • Crossover występuje między niesiostrą chromatydami homologiczny chromosomy.
  • Rezultatem jest wymiana materiału genetycznego między homologiczny chromosomy.
  • Na początku profazy I, homologiczny chromosomy łączą się, tworząc synapsę.
Tematy
  • Księgowość
  • Algebra
  • Historia sztuki
  • Biologia
  • Biznes
  • Rachunek różniczkowy
  • Chemia
  • Komunikacja
  • Ekonomia
  • Finanse
  • Kierownictwo
  • Marketing
  • Mikrobiologia
  • Fizyka
  • Fizjologia
  • Politologia
  • Psychologia
  • Socjologia
  • Statystyka
  • Historia USA
  • Historii świata
  • Pismo

O ile nie zaznaczono inaczej, treści i wkłady użytkowników w tej witrynie są objęte licencją CC BY-SA 4.0 z wymaganym uznaniem autorstwa.


Dziedziczenie nie-Mendlowskie

Niektóre wzorce dziedziczenia nie wykazują regularnych wzorców segregacji Mendla. W przypadku niepełnej dominacji jeden allel nie dominuje całkowicie nad drugim. Prowadzi to do trzeciego fenotypu, który jest mieszaniną fenotypów obserwowanych w allelach macierzystych. Na przykład, czerwona roślina lwiej paszczy zapylona krzyżowo z białą rośliną lwiej paszczy wytwarza różowe potomstwo lwiej paszczy.

W kodominacji oba allele są w pełni wyrażone. Skutkuje to trzecim fenotypem, który wykazuje odmienne cechy obu alleli. Na przykład, kiedy czerwone tulipany zostaną skrzyżowane z białymi, powstałe potomstwo może mieć kwiaty zarówno czerwone, jak i białe.

Podczas gdy większość genów zawiera dwie formy alleli, niektóre mają wiele alleli dla cechy. Typowym przykładem tego u ludzi jest grupa krwi ABO. Grupy krwi ABO istnieją jako trzy allele, które są reprezentowane jako (IW, IP, IW).

Co więcej, niektóre cechy są poligeniczne, co oznacza, że ​​są kontrolowane przez więcej niż jeden gen. Te geny mogą mieć dwa lub więcej alleli dla określonej cechy. Cechy poligeniczne mają wiele możliwych fenotypów, a przykłady obejmują cechy, takie jak kolor skóry i oczu.


Połączenie

Chromosom posiada wiele genów i wszystkie geny obecne w chromosomie są dziedziczone razem.

Połączenie: Badanie dziedziczenia wszystkich genów obecnych w chromosomie razem.

  • Wszystkie geny w chromosomie są razem określane jako połączone geny & tworzą a grupa powiązań.
  • ten całkowita liczba grup powiązań w organizmie jest równa jego haploidalna liczba chromosomów.
Bateson i Punnet:
  • Podczas pracy nad groszkiem (Lathyrus zapachowy) zaobserwowali, że geny określające kolor kwiatu i kształt pyłku pozostają razem i nie segreguj samodzielnie zgodnie z prawem asortymentowym Mendla.
  • Krzyż testowy nie udało się wytworzyć stosunku 1:1:1:1 i zamiast tego wyprodukował 7:1:1:7.
  • Dali Teoria sprzężenia i odpychania wzmacniacza:
  • Sprzęganie: gdy geny pochodzą od tego samego rodzica, wchodzą do tej samej gamety i są dziedziczone razem.
  • Odpychanie: geny są dziedziczone oddzielnie, gdy geny pochodzą od różnych rodziców i wchodzą do różnych gamet

Połączenie T H Morgana:

Pracował nad Drosophila.

  • geny połączone to geny obecne na tym samym chromosomie.
  • Połączone geny są dziedziczone razem.
  • Geny są ułożone liniowo w chromosomie.
  • Siła połączenia: Geny, które są blisko zlokalizowane, wykazują silne sprzężenie, a geny, które znajdują się daleko, wykazują słabe sprzężenie.
  • Stwierdził, że Sprzężenie i odpychanie to dwa aspekty powiązania.
Połączone geny wykazują 2 rodzaje aranżacji:
  1. Układ cis: dominujące allele 2 lub więcej genów są obecne w jednym chromosomie i wzmacniają jego allele recesywne w jego homologu. AB/ab. To jest Sprzęganie.
  2. Transakcje: dominujący allel jednej pary i recesywny drugiej pary razem leżą w chromosomie.Ab/AB. To jest Odpychanie.
Połączone geny są 2 typy:
  1. Kompletne połączenie : geny dla 2 lub więcej znaków pojawiają się razem przez dwa lub więcej pokoleń w ich kombinacji rodzicielskiej. Są blisko zlokalizowane w chromosomie.
  2. Niekompletne połączenie: rodzicielska kombinacja 2 lub więcej znaków nie jest zachowywana w następnych pokoleniach. Nie są one blisko zlokalizowane w chromosomie.
  • Niepełne połączenie występuje z powodu skrzyżowania.

Eksperyment Morgan’s:

Przechodzić przez:

  • To jest wymiana segmentów między chromatydami nie siostrzanymi chromosomów homologicznych.
  • Występuje podczas etap pachytenowy profazy I w mejozie.
  • Przejście zawsze zachodzi między powiązanymi genami.
  • Powoduje rekombinację połączonych genów, które grają bardzo ważna rola w ewolucji.
  • Częstotliwość rekombinacji pomaga w ustalenie odległości między genami. Podane przez Pomocnik.
  • Częstotliwość rekombinacji pomaga w budowa map genetycznych chromosomów.

W krzyżu dwuhybrydowym:

  • Gdy wynik testu krzyżowego to 1:1, geny są połączone i nie ma przejścia.
  • Jeśli wynik testu krzyżowego to 1:1:1:1 oznacza geny segregują niezależnie (obecny na oddzielnych chromosomach).
  • Jeśli w teście wynik krzyżowy kombinacja rodzicielska jest większa niż 50%, a rekombinacja jest mniejsza niż 50%, geny są połączone i nastąpiło skrzyżowanie.

Ramneet Kaur

Ramneet Kaur jest profesorem biologii. Pomaga aspirantom MBBS spełnić ich marzenie o dostaniu się do college'u medycznego. Jej umiejętność upraszczania i rozumienia trudnych pojęć czyni ją jednym z najbardziej lubianych nauczycieli. Posiada ponad 30-letnie doświadczenie w nauczaniu studentów. Do tej pory mentorowała około 1 lakh studentów. Będąc niezwykle pasjonującą się swoimi uczniami, chce im pomóc, pomagając im w łatwym przeglądzie i cotygodniowych MCQ za pośrednictwem tego bloga

Fotofosforylacja (reakcja świetlna)
Mnemoniczny układ hormonalny

Może Ci się spodobać

Choroby genetyczne – Mnemoniczne

Talasemia

PLEOTROPIA

Dziedziczenie wielogenowe

Dziedziczenie powiązane z płcią

Struktura DNA

Odciski palców DNA

Regulacja ekspresji genów

Podział komórek – Mitoza & Mejoza

Cykl komórkowy – Mnemonik

5 komentarzy

Ładne notatki
Pomocna w samokształceniu

jego bardzo istotne i dokładne informacje, to jest to, co chcę wiedzieć niż inne artykuły …
proszę, pomóżcie mi zrobić kwadrat, aby uzyskać rację 7:1:1:7…

Mamo, potrzebuję twoich notatek z pełnymi sztuczkami, więc skąd mogę je zdobyć, proszę


Chromosomowa teoria dziedziczenia

Geny znajdują się na chromosomach
Dziś przyjmujemy za pewnik, że DNA jest materiałem genetycznym, a zatem nasze geny muszą znajdować się na chromosomach. Ale jak wszystkie fakty w nauce, ta idea musiała być wielokrotnie testowana i uznawana za słuszną, zanim mogła zostać zaakceptowana jako fakt. ten teoria dziedziczenia chromosomów, czyli pomysł, że geny są zlokalizowane na chromosomach, został zaproponowany na podstawie eksperymentów Thomasa Hunta Morgana z wykorzystaniem muszka owocowalub muszki owocowe. Drosophila są jak ludzie, ponieważ osoba z dwoma chromosomami X jest kobietą, a osoba z jednym chromosomem X i jednym Y jest mężczyzną (wiele organizmów ma inne sposoby określania płci).
w Drosophila, normalne muchy mają czerwone oczy. Dominuje czerwony kolor oczu. Morgan odkrył mutację recesywną (allel), która powodowała białe oczy. Kiedy Morgan skojarzył czerwonooką samicę z białookim samcem, całe potomstwo miało czerwone oczy. Ten wynik ma sens w przypadku dominującego/recesywnego wzoru dziedziczenia, a oto kwadrat Punneta, który to pokazuje (x^w = recesywny allel zmutowanego białego oka x^W = dominujący allel czerwonych oczu typu dzikiego):

Na podstawie OpenStax Biology (http://cnx.org/resources/9ce8757f364f530db58306d982c0dbc52932e235/Figure_12_02_09.jpg)

Ale Morgan uzyskał zaskakujący wynik, kiedy wykonał krzyż, łącząc samice o białych oczach z samcami o czerwonych oczach. Zamiast całego czerwonookiego potomstwa, zobaczył, że wszystkie samice miały czerwone oczy, a wszyscy mężczyźni mieli białe oczy. Ten wynik wydawał się naruszać zasadę niezależnego asortymentu Mendla, ponieważ dwie różne cechy (płeć i kolor oczu) wydawały się być ze sobą powiązane. Jedynym sposobem wyjaśnienia tych wyników było stwierdzenie, że gen, który spowodował kolor oczu, był zlokalizowany na chromosomie X (związany z nim). Oto kwadrat Punneta demonstrujący ten krzyż:

Na podstawie OpenStax Biology (http://cnx.org/resources/9ce8757f364f530db58306d982c0dbc52932e235/Figure_12_02_09.jpg)

Wyniki te wspierają teorię dziedziczenia chromosomów, ponieważ jedynym sposobem ich wyjaśnienia jest to, czy gen koloru oczu znajduje się na chromosomie X. To jest seks-powiązanie, czyli dziedziczenie genów znajdujących się na chromosomach płci (X i Y). Sex-linked traits show interesting inheritance patterns in part because females have two copies of each X chromosome, but males only have one. This inheritance pattern means that a male with the recessive allele will always show the recessive trait, because he only has one copy of the allele. In contrast, most genes are located on the autosomes, or non sex chromosomes, where both males and females have two copies of each gene. Recall that all the patterns of inheritance observed by Mendel, including the zasada segregacji i zasada niezależnego asortymentu are explained by the behavior of chromosomes during meiosis. These principles are part of the chromosome theory of inheritance.
Here is a video explaining these experiments and a little on the implications for humans:

In class, we’ll use phenotypic ratios to determine whether genes are sex-linked and predict offspring phenotypes when genes are sex-linked. We’ll also apply this information to analyze human pedigrees.

Połączenie
Linkage is inheritance of traits in a pattern that violates Mendel’s principle of independent assortment, the idea that alleles for different traits are segregated into gametes independently. Sex-linkage is a special type of linkage, where traits are linked to sex chromosomes. Genetic linkage occurs when the genes controlling two different traits are usytuowany Blisko each other on the same chromosome. The basic idea is that if two genes are on the same chromosome, and you inherit the cały chromosome, then you have to inherit those two genes (and whatever alleles they have) together.
However, this is biology so there is a caveat: the phenomenon of przechodzić przez helps to shuffle the alleles for genes located on the same chromosome. A crossover event between the locations of two genes on a chromosome results in genetyczny rekombinacja, or new combinations of alleles on a chromosome.

Crossing over between genes A and B results in recombinant chromosomes with new allele combinations a, b and A, B, in addition to the original parental combinations A, b and a, B. Image from Wikimedia by user Abbyprovenzano, with CC-BY-SA-3.0 license.

Crossing over occurs during meiotic prophase I, when the homologous chromosomes align and synapse, and results in physically swapping genetic material (DNA) between non-sister chromatids of the paired homologous chromosomes. Because crossing over occurs randomly along the chromosome, the closer two genes are physically located to each other on a chromosome, the less likely that a crossover will occur between them. Conversely, the farther apart two genes are located from each other along the chromosome, the more likely they are to be swapped with the alleles on the homologous chromosome. The image below illustrates this idea:

It may be surprising to realize that two genes on the same chromosome will assort independently (like genes located on separate chromosomes) if they are far enough apart that a crossover almost always occurs between them, producing 50% recombinants (because crossing over involves only two of the 4 chromatids in a synapsed pair of homologous chromosomes, the maximum recombination frequency is 50%).
The video below walks through linkage as a violation of independent assortment and explains how crossing over breaks linkage. Note this video uses an incomplete definition of linkage: linkage occurs when two genes are located close together on the same chromosome a zatem tend to be inherited together. It is not sufficient for genes to be on the same chromosome to be linked they also have to be close enough together that crossing over between them is a relatively rare event.

Simple rules for pedigree analysis
We can’t ask different people to mate and produce lots of offspring so we can test inheritance patterns in humans. Instead we rely on pedigree analysis to infer inheritance patterns. Here is a sample pedigree which explains how to read pedigrees:

Source: Wikimedia Commons (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9c/Pedigree-chart-example.svg/769px-Pedigree-chart-example.svg.png)

The simple rules for pedigree analysis are:

  • Autosomal recessive
    • affects males and females equally
    • both parents must carry allele
    • parents may not display trait (carriers)
    • X-linked recessive
      • typically affects only males
      • affected male passes allele to daughters, not to sons
      • trait skips a generation

      In class, we will practice using these rules to determine the inheritance patterns of traits in different pedigrees.

      Powerpoint slides with animated illustration of chromosome movements in mitosis and meiosis, to accompany the Nash case: MollyNashMitosisMeiosisAnimations