Гомологичные хромосомы, кроссинговер

Рис. 2.3. Схема мейоза. Мейоз приводит к перекомбинированию отцовских и материнских генов и к уменьшению вдвое числа хромосом. Сначала происходит конъюгация гомологичных хромосом (А), и гомологи обмениваются участками (кроссинговер) в результате двукратного образования веретен (Б и В) хромосомы расходятся при этом расходятся также и гомологичные хромосомы (В) в результате получаются четыре клетки с гаплоидными ядрами (Г).

КРОССИНГОВЕР. Обмен материалом между гомологичными хромосомами, происходящий в процессе мейоза и лежащий в основе генетической рекомбинации. [c.522]

Кроссинговер. В результате образования хиазм между гомологичными хромосомами в профазе I происходит кроссинговер, веду- [c.158]

Рис. 14-10. Схема, иллюстрирующая два основных механизма перераспределения генетического материала во время мейоза. Оба механизма увеличивают наследственную изменчивость организмов, размножающихся половым путем. А. У организма с и хромосомами в результате независимого расхождения отповских и материнских гомологов в первом делении мейоза может получиться 2 различных гаплоидных гамег. В данном случае п = 3 и может быть 8 различных типов гамет. В. В профазе I мейоза происходит кроссинговер-гомологичные хромосомы обмениваются участками, что ведет к перераспределению генов внутри отдельных хромосом.

Рис. 21.15. Кроссинговер у гетерозиготы по парацентрической инверсии. А. Две гомологичные хромосомы. Б. Конъюгация в мейозе и кроссинговер между двумя несестринскими хроматидами. В. Расхождение хромосом в начале анафазы первого мейотического деления. Г. Образовавшиеся хромосомы. Ли-

Мейотический цикл. Мейотическое деление осуществляется в клетках с диплоидным набором хромосом, возникшим в результате оплодотворения, откуда следует, что каждая хромосома в них имеет своего гомолога. При -этом совмещаются процессы, обеспечивающие, с одной стороны, превращение диплоидного ядра (2/г) в гаплоидное п), с другой — рекомбинации генетического материала, обмен участками между гомологичными хромосомами (кроссинговер). [c.107]

Моделируется неравный кроссинговер между гомологичными хромосомами. Для этого случайным образом проводится равновероятный выбор двух особей популяции, каждая из кото ях содержит свой кластер ПП. [c.80]

Размер кластера генов может возрасти или уменьшиться в результате неравного кроссинговера, когда происходит рекомбинация между неаллельными генами, как показано на рис. 21.3. Обычно рекомбинация происходит (как описано в гл. 1) между соответствующими друг другу последовательностями ДНК, расположенными точно одна напротив другой в двух гомологичных хромосомах. Однако, когда в каждой хромосоме имеются две копии гена, напротив друг друга могут случайно оказаться последовательности разных копий, что сделает возможным неправильное спаривание между ними. (Для этого необ- [c.270]

Подобные насыщающие скрещивания повторяют 6—8 раз в зависимости от того, насколько сильно различаются между собой генотипы сортов донора и реципиента. На протяжении црограммы беккроссов замещающая хромосома должна сохраниться в гемизиготном (унивалентном) состоянии, так как это препятствует ее вступлению в кроссинговер и обмену генами с гомологичной хромосомой. Остальные 20 пар гомологичных хромосом по окончании насыщающих скрещиваний будут иметь генотип Чайниз Спринг или будут к нему очень близкими. [c.100]

Рис. 5-64. Общая генетическая рекомбинация между двумя гомологичными хромосомами, приводящая к кроссинговеру. Изомеризация структуры с

Один вид пересортировки - это результат случайного распределения разных материнских и отцовских гомологов между дочерними клетками при 1-м делении мейоза каждая гамета получает свою, отличную от других выборку материнских и отцовских хромосом (рис. 15-9 А). Из одного только этого факта следует, что клетки любой особи могут в принципе образовать 2" генетически различающихся гамет, где п-гаплоидное число хромосом. Нанример, у человека каждый индивидуум способен образовать по меньшей мере 2 = 8,4-10 генетически различных гамет. Однако на самом деле число возможных гамет неизмеримо больше из-за кроссинговера (перекреста) - процесса, происходящего во время длительной профазы 1-го деления мейоза, когда гомологичные хромосомы обмениваются участками. У человека в каждой паре гомологичных хромосом кроссинговер происходит в среднем в двух-трех точках. Как показано на рис. 15-9 Б, такой процесс перетасовывает гены любой хромосомы в гаметах. [c.17]

Во многих случаях независимого распределения не происходит. Причина этого кроется в том, что гены не представляют собой физически независимые тела, а составляют часть хромосом. Если два гена находятся в одной и той же хромосоме, то они передаются вместе и не могут распределяться независимо друг от друга. Однако, как мы увидим в гл. 5, существует ряд специальных механизмов, делающих возможным обмен аллелями между гомологичными хромосомами в процессе формирования гамет (см. разд. Сцепление и Кроссинговер ). [c.62]

Во время мейоза в результате случайного рас-хожцения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету такая перетасовка повышает генетическое разнообразие (см. разд. 23.4). Это объединение в зиготе двух наборов хромосом (генетическая рекомбинация), по одному от каждого из родителей, представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости. Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения. [c.55]

Г., контролирующие разные признаки, иногда передаются потомству независимо друг от друга. Это происходит в том случае, если они находятся в разных хромосомах. Когда Г. находятся в одной хромосоме, они обычно передаются потомству вместе (т. наз. сцепление Г.). Это правило может нарушаться из-за кроссинговера (см. Рекомбинация генетическая), когда при образовании половых клеток отцовские и материнские хромосомы разрываются и образовавшиеся концы соединяются крест-накрест. После рекомбинации Г., первоначально находивыгаеся в одной хромосоме, оказываются в разных. Существование кроссинговера между гомологичными хромосомами позволяет определять относительное расположение Г. на хромосоме, т.е. составлять генные карты чем дальше друг от друга [c.517]

У всех высших растений и животных в процессе полового размножения происходит смена ядерных фаз. При оплодотворении половые клетки (гаметы) и их ядра сливаются, образуя зиготу. Отцовское и материнское ядра вносят при оплодотворении одинаковое число хромосом (п) таким образом, ядро зиготы содержит двойной хромосомный набор (2п). Иными словами, гаметы-гаплоидные клетки (т.е. клетки с одним набором хромосом), а соматические клетки-диплоидные (с двумя наборами). Поэтому при образовании гамет следующего поколения число хромосом в клетке (2и) должно уменьшиться вдвое (2и/2 = и). Совокупность процессов, приводящих к уменьшению числа хромосом, называют мейозом или редукционным делением (рис. 2.3). Мейоз - важнейший процесс у организмов, размножающихся половым путем он приводит к двум результатам 1) к перекомбинированию отцовских и материнских наследственных факторов (генов) и 2) к уменьшению числа хромосом. Мейоз начинается с конъюгации хромосом-каждая хромосома соединяется с соответствующей (гомологичной) хромосомой, происходящей от дфугого родителя. Во время конъюгации путем разрыва и перекрестного воссоединения (кроссинговера) может происходить обмен фрагментами одинаковой длины между гомологичными хромосомами. Затем следует двукратное разделение спаренных расщепившихся хромосом, и в результате образуются четыре клетки, каждая из которых имеет гаплоидное ядро. Таким образом, в процессе мейоза не только происходит перетасовка хромосом материнского и отцовского происхождения, но может произойти и обмен сегментами между гомологичными хромосомами. Оба процесса приводят к новым сочетаниям генов (к их рекомбинации). [c.24]

В. Гомологичные хромосомы как бы отталкиваются одна от другой и частично разделяются. Становится видно, что каждая их них состоит из двух хроматид. Хромосомы все еще соединены между собой в нескольких точках. Эти точки называются хиазмами (от греч. сЫазта — перекрест). В каждой хиазме происходит обмен между хроматидами, осуществляющийся в результате разрыва и воссоединения между каждыми двумя из четырех нитей, имеющихся в каждой хиазме. В результате гены из одной хромосомы (например, отцовской А,В,С) оказываются связанными с генами из другой хромосомы (материнской а,Ь,с), что приводит к новым генным комбинациям в образующихся хро-матидах. Этот процесс называют кроссинговером. [c.152]

Сортовое многообразие у гороха в значительной степени обусловлено перекрестом между гомологичными хромосомами. Сильное сцепление между отдельными генами, один из которых определяет отрицательный признак, часто сводит на нет усилия селекционера. В печати появлялись сообщения о том, что с помощью химических мутагенов удается увеличить процент кроссинговера. Представляло интерес также сравнить комбинативную изменчивость гибридов и мутантов. [c.140]

Кроссинговер (от англ. rossingover — перекрест) — взаимный обмен частями между парными (гомологичными) хромосомами, обусловливающий образование новых комбинаций генов — их рекомбинацию. [c.275]

Образование синаптонемального комплекса совпадает с предполагаемым временем кроссинговера, хотя прямых доказательств, что рекомбинационное событие происходит именно на стадии синапсиса, нет. Основная проблема заключается в том, что на этой стадии осуществляется контакт между гомологичными хромосомами, а не гомологичными молекулами ДНК. Только у грибов и насекомых компоненты синаптонемального комплекса связаны между собой сферическими или цилиндрическими структурами. Они лежат поперек комплекса и носят на- [c.444]

Их сходство провоцирует неправильную конъюгацию, при которой Р-ген одной хромосомы конъюгирует не с Р-, а с 5-геном гомологичной хромосомы. В результате неравного кроссинговера образуется хромосома с делецией (Lepore) и хромосома с дупликацией (анти-Lepore). Гемоглобины анти-Lepore с Р-аминным концом и 6-карбоксильным концом также обнаружены у человека. [c.41]

Конверсия генов. Еще один относящийся к обсуждаемому предмету феномен давно известен в экспериментальной генетике под названием генной конверсии [122]. Различные данные, полученные при изучении глобиновых генов, позволяют предполагать наличие такого феномена и в геноме человека (разд. 4.3 см. также рис. 2.97). Генная конверсия есть не что иное, как модификация одного из двух аллелей другим, в результате чего гетерозигота Аа, например, становится гомозиготой АА. Винклер, который впервые обсуждал этот феномен более 50 лет тому назад, допускал физиологическое взаимодействие аллелей. Однако работы на дрожжах показали, что он связан с атипичной рекомбинацией. Данный процесс иллюстрирован на рис. 2.97. Кроссинговер всегда приводит к разрыву последовательности ДНК в сайте перекреста. Обычно разрыв репарируется, для чего последовательность сестринской хроматиды используется как матрица. Таким образом восстанавливается исходная двойная спираль. Однако иногда репарация осуществляется на матрице гомологичной хромосомы. В этом случае наблюдаются отклонения от обычной сегрегации. Генная конверсия имеет место и в соматических тканях, особенно у растений. Возможно, что в этом случае рекомбинационный процесс протекает атипично. Наличие генной конверсии не является неожиданным, поскольку спаривание гомологичных хромосом в соматических клетках и соматический кроссинговер характерны для многих видов [c.144]

Рис. 21.16. Кроссинговер у гетерозиготы по перицентрической инверсии. А. Две гомологичные хромосомы. Б. Кроссинговер между двумя несестринскими хроматидами. В. Четыре образовавшиеся хромосомы. Полный набор генов имеют только две верхние хромосомы, последовательность генов в них сохранилась той же, что и в исходных хромосомах.

Для генетической рекомбинации необходимо тесное сближение рекомбинирующих хромосом. Сииаитоиемальиый комплекс, который формируется перед самой пахитеной и распадается сразу после нее. удерживает гомологичные хромосомы рядом, скрепляя их по всей длине полагают, что он необходим для осуществления кроссинговера. Синаптонемальный комплекс представляет собой длинное белковое образование, напоминающее веревочную лестницу, к противоположным сторонам которого плотно прилегают два гомолога (бивалент, рис. 15-14). Сестринские хроматиды каждого гомолога остаются тесно сближенными, а их ДНК образует многочисленные петли по ту же сторону от белковой лестницы . Таким образом, хотя гомологичные хромосомы в синантонемальном комплексе сближены по всей длине, материнские и отцовские хроматиды, которые впоследствии будут обмениваться участками, остаются по разные стороны от лестницы , причем разделяющее их расстояние превышает 100 нм. [c.18]

Мейоз отличается от митоза тем, что уже удвоившиеся гомологичные хромосомы сближаются и располагаются рядом, тесно примыкая друг к другу по всей своей длине (синапсис). В этот период четыре прижатые одна к другой хроматиды могут перепутываться и обмениваться отдельными участками (кроссинговер) в любой данной точке претерпевать кроссинго-вер могут только две хроматиды. Пары хромосом выстраиваются в экваториальной пластинке, гомологичные хромосомы, подобно сестринским хроматидам при митозе, расходятся к противоположным полюсам и в конечном итоге оказываются в двух разных клетках. В каждой из этих дочерних клеток происходит затем второе деление мейоза (по сути, митоз в клетке с гаплоидным числом хромосом), при котором к противоположным полюсам расходятся сестринские хроматиды. В результате двух мейотических делений образуются четыре клетки, каждая с уменьшенным вдвое гаплоидным) числом хромосом, а возможно (благодаря кроссинговеру), и с какими-то новыми, отличными от родительских типами хромосом (см. рис. 2.9). [c.34]

Рис. 2.46. А. Возможное происхождение хромосомы, несущей О/О-транслокацию и варианты ее спаривания с двумя гомологичными хромосомами во время мейотической профазы. Б. Транслокационная хромосома и два ее гомологичных партнера после репликации без кроссинговера слева) и с кроссинговером справа). В. Теоретически ожидаемые результаты транслокации (три-

Гены расположены в хромосомах в линейном порядке. Отсюда следует, что, во-первых, гены, локализованные в одной хромосоме, передаются совместно, а во-вто-рых, сегрегация сцепленных генов не является независимой. С другой стороны, известно, что во время первого мейотического деления образуются хиазмы и гомологичные хромосомы обмениваются между собой определенными сегментами (кроссинговер, см. разд. 2.1.2.4). Таким образом, гены, расположенные в одной хромосоме, не всегда передаются вместе. Вероятность совместной передачи двух сцепленных генов зависит от расстояния между ними и от того, насколько часто они разделяются кроссинговером. Если гены расположены на достаточном расстоянии друг от друга в большой хромосоме и между ними происходят многочисленные перекресты, то они могут сегрегировать даже независимо. Такие гены называют синтенными, а не сцепленными. [c.191]

Тесно сцепленные локусы могут демонстрировать цис-транс-эффект. При анализе некоторых полиаллельных серий у дрозофилы иногда наблюдался кроссинговер между отдельными аллелями. Это могло означать, что участок хромосомы, рассматриваемый как один ген, подразделяется на более мелкие единицы генетической рекомбинации. Такие аллели были названы псевдоаллелями (M linto k, 1944 [782]). В ряде случаев псевдоаллели обнаруживали так называемый цис-транс-эффекг. Когда две мутации располагались вместе (цис-по-ложение), особь имела нормальный фенотип, при их расположении на разных гомологичных хромосомах (транс-иоложент) проявлялась фенотипическая аномалия [764]. [c.206]

Внутрихромосомный неравный кроссинговер. У структурно-гомологичных (но не по-зиционно-гомологичных) генов, таких, как найденные в мультигенных семействах (разд. 2.3.3.8), неравный кроссинговер происходит не только между гомологичными хромосомами, но также между сестринскими хроматидами (внутрихромосомный неравный кроссинговер). Теоретические рассуждения показывают, что этот процесс мог сыграть определенную роль в молекулярной эволюции [1941]. [c.230]

Пахинема отличается большей спирализацией хромосом, что проявляется в их укорочении и утолщении. Каждый бивалент образован двумя продольно соединенными гомологичными хромосомами, а те, в свою очередь, состоят из двух сестринских хроматид. Следовательно, всего хроматид четыре. Поскольку каждая из участвующих в конъюгации гомологичных хромосом обладает своей центромерой, в биваленте их две. На стадии пахи-немы происходит продольное разъединение гомологичных хромосом перпендикулярно плоскости конъюгации. Одновременно с этим может возникнуть также и поперечный разрыв двух гомологичных хроматид на одном уровне, а также обмен участками (сегментами) между гомологичными хроматидами — весьма важное событие для мейоза — кроссинговер (рис, 62). Взаимный обмен между гомологичными хроматидами заключается в разрыве, перемещении и слиянии сегментов. Обмен участками хроматид ведет к глубокому преобразованию хромосом таким путем создаются условия для возникновения разнообразия генетического материала в потомстве. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология