Определение положения гена в хромосоме.
Для определения положения гена в хромосоме, т.е. его локализации, сначала необходимо определить группу сцепления, т.е. установить, в какой хромосоме находится определяемый ген. Из признания факта существования групп сцепления генов вытекают следующие положения: 1. Число групп сцепления генов у каждого вида животных и растений должно соответствовать гаплоидному числу хромосом данного вида. 2. Гены в каждой группе сцепления расположены в определенной последовательности, иначе говоря, каждая хромосома в отношении расположения генов имеет свою топографию. Очевидно, что чем большее число хромосом у того или иного вида, тем труднее установить группу сцепления генов, так как эта работа требует большой коллекции мутантных генов. К настоящему времени все группы сцепления определены лишь у наиболее изученных в генетическом отношении объектов, причем во всех этих случаях обнаружено полное соответствие числа групп сцепления гаплоидному числу хромосом. У человека пока определено свыше 10 групп сцепления из 23 возможных, одна из детально изученных групп относится к половым хромосомам. Совпадение числа групп сцепления с гаплоидным числом хромосом служит одним из доказательств того, что именно хромосомы являются материальными носителями наследственной информации. Принцип определения принадлежности гена к той или иной группе сцепления сводится к тому, чтобы установить характер наследования определяемого гена по отношению к одному или двум генам, находящимся уже в известной группе сцепления. Предположим, что нам известно по одному рецессивному гену в каждой из 10 групп сцепления у кукурузы (b, c, d, e, f и т.д.) и необходимо определить, к какой из групп сцепления относится рецессивный ген а. Так как этот ген может находится лишь в одной группе сцепления, то с генами из остальных 9 групп он должен показать независимое наследование. Так, при скрещивании двух генотипов:
Р ♀ А д х ♂ а Д = = = = А д а Д
F2 будет расщепление 9 А-Д:3 А-дд:3 ааД:1 аадд. Это расщепление характерно для обычного дигибридного расщепления. Анализирующие скрещивание даст расщепление: 1АаДд:1Аадд:1ааДд:1аадд, следовательно в первом поколении образуется дигетерозигота и гены находятся в разных хромосомах. Однако, с геном одной из 10 групп сцепления, допустим с геном «с», ген «а» обнаружит сцепление. То при скрещивании:
Р ♀ Ас х ♂ аС == == Ас аС
F1 Ас == аС Р ♀ Ас х ♂ Ас == == ас ас
Ас Ас Ас == == Ас аС
аС аС аС == == Ас аС
F2 2АсаС:11АсАс:1аСаС. Во втором поколении получится расщепление 3:1, характерное для моногибридного скрещивании, следовательно гены наследуются вместе и они находятся в одной хромосоме А в анализирующем скрещивании мы получим 1АСас:1аСас Этим методом определяют группу сцепления у аутосомных генов. Гены, расположенные в половых хромосомах, как правило, показывают наследование сцепленное с полом. Поэтому, установление группы сцепления для таких генов несколько упрощается. После определения группы сцепления, к которой из них принадлежит ген, переходят к следующему этапу анализа и устанавливают место гена в хромосоме. Локализация гена осуществляется путем учета кроссинговера. Иногда для локализация гена привлекают и цитологический метод. Для нахождения местоположения локуса гена в хромосоме необходимо производить скрещивание особей таким путем, чтобы место определяемого гена при кроссинговере было третьей точкой. Маркировка трех локусов в хромосоме, или как иногда называются, трех точек, совершенно необходима для определения порядка линейного расположения генов и расстояние между ними. Если вспомнить рассмотренный ранее пример с дрозофилой: процент кроссинговера между генами “у” и “w” - 3,5%. Но по этим показателям мы еще не можем сказать, где находится ген “у”, слева или справа от гена “w”; нельзя ничего сказать и о положении гена “w” по отношению к “bi”. И только определение процента перекреста между третьей парой генов “у” и “bi” в данном случае – 4,7% можно придти к заключению, что ген “w” должен находиться между генами “у” и “bi”. Таким образом с помощью кроссинговера можно определить группу сцепления и место гена в ней. Поскольку ген занимает определенное место в группе сцепления, то это позволяет генетикам изучать топографию расположения генов в хромосоме и представить это ввиде генетических карт хромосом. у w bi
1,2 3,5
4,7%
|
_____________________
