Независимое распределение генов

При независимом распределении генов..................9 [c.135]

Закон независимого распределения генов, как следует из сказанного выше, говорит, что поведение любой пары (или большего числа) генов можно полностью предсказать с помощью правил комбинаторики. Распределение между потомками (наследование) одного гена не влияет на распределение другого. Эта концепция подразумевает, что распределение генов происходит со статистической вероятностью, а не предопределено точно. Чем больше проведено скрещиваний, тем точнее будет совпадать с предсказанным соотношение типов в потомстве. [c.10]

Известно, что бактериальная клетка не допускает избыточной продукции рибосомных белков. Практически их синтезируется столько, сколько требуется для сборки рибосом, в соответствии с количеством образующейся рибосомной РНК, и сколько-нибудь серьезного избытка свободных рибосомных белков в нормальной клетке не бывает. Поразительно одинаковый и координированный уровень продукции всех 52 рибосомных белков достигается несмотря на то, что их гены вовсе не организованы в единый регулируемый блок, а представлены независимыми приблизительно 16 оперонами, распределенными по геному клетки. Оказалось, что координированно одинаковая продукция практически всех рибосомных белков и отсутствие их избыточной продукции поддерживаются регуляторным механизмом, обеспечивающим репрессию трансляции избытком белка (трансляционная регуляция по принципу обратной связи). [c.237]

Мейоз слагается из двух последовательных делений, в результате которых образуется 4 дочерних ядра (рис. 5.9). Однако удвоение хромосом при этом происходит лишь один раз. У большинства организмов деление ядра сопровождается делением цитоплазмы. Мейоз — это процесс, имеющий огромное значение как для наследственности, так и для эволюции. С генетической точки зрения самыми важными чертами мейоза представляются уменьшение числа хромосом ровно вдвое, независимое распределение гомологичных хромосом по дочерним ядрам и обмен участками гомологичных хромосом в результате кроссинговера. Гомологичными называют хромосомы, несущие аллели одних и тех же генов. При слиянии двух гамет для каждой хромосомы из одной гаметы находится гомолог из другой гаметы. [c.99]

Успехи такого масштаба отодвигают в настоящее время на задний план генетические работы, непосредственно не связанные с этими основными проблемами. По сравнению с достижениями в изучении ДНК успех генетических исследований фенольных соединений следует считать незначительным. Более того, вероятно, что до тех пор, пока не будут расширены подходы, из таких исследований можно получить сравнительно мало информации, представляющей общебиологический или генетический интерес. В этой главе рассматриваются классические работы по генетике фенольных соединений и некоторые работы последних лет. До настоящего времени большинство исследований по генетике фенолов было посвящено многоатомным фенолам флавоноидного типа, т. е. водорастворимым пигментам цветков. Целью исследований обычно было описание в классических терминах Менделя генетических механизмов образования окрасок цветков, присущих отдельным видам или родам. В ранних классических работах и позднее, основываясь на данных такого рода исследований, фенотипические эффекты связывали со специфическими химическими изменениями в флавоноидных соединениях. В других исследованиях были открыты некоторые механизмы, управляющие количественным наследованием этих пигментов, и, наконец, в них часто содержался анализ генного управления характера распределения некоторых флавоноидных соединений. Независимо от этого были изучены пути биосинтеза флавоноидных структур в исследованиях с помощью меченых атомов. Небольшое число работ посвящено изучению ферментов биосинтеза флавоноидов, хотя в течение нескольких лет успешно ведутся интенсивные исследования по энзимологии синтеза ароматических веществ в микроорганизмах. По мнению автора, генетические исследования до сих пор не дали (или дали очень мало) определенных данных, которые позволили бы точно описать отдельные стадии биосинтеза фенолов [c.140]

Далее Мендель обнаружил, что если исходные растения, использованные в скрещивании, различаются еще по двум контрастирующим признакам, то эти признаки в поколении р2 также расщепляются, но при этом не обязательно остаются связанными с первой парой признаков. На основе этого Мендель сформулировал свой второй закон, или принцип независимого распределения гены, детерминирующие разные признаки, распределяются по гаметам независимо друг от друга. (Последнее далеко не всегда справедливо, но это было установлено позднее.) Один из экспериментов Менделя по изучению наследования двух признаков и истолкование полученных данных представлены на [c.24]

В гл. 4 упоминалось о том, что второй закон Менделя (закон независимого распределения генов) приложим только к генам, лежащим в разных хромосомах. На рекомбинацию генов, лежащих в одной и той же хромосоме, влияют сцепление и кроссинговер, что подробно рассмотрено в гл. 5. Другое явление, нарушающее процесс рекомбинации, — мейотический драйв. [c.140]

Наличие в геноме всего лишь нескольких типов гамет в равновесии проявляется в резком увеличении приспособленности по сравнению с предсказанием, основанным на независимом распределении генов. Если каждый из 36 локусов имеет 10%-ный гетерозис, то приспособленность равновесной популяции, в которой все локусы распределяются случайно, равна только (0,95)2 =0,158. Фактическая приспособленность популяции, в которой 85 7о гамет относятся к двум комплементарным классам, составляет около 0,40, так как одна треть зигот, образуясь в результате слияния двух комплементарных, гамет, гетерозиготна по каждому локусу. [c.309]

Подытожим параллели между хромосомами и менде-левскими единицами наследования. Гены встречаются в аллельных парах-по одному аллелю от каждого родителя в каждой паре диплоидный набор хромосом образуется из двух гаплоидных родительских наборов. Распределение неаллельных генов в гаметах происходит независимо негомологичные хромосомы подвергаются независимой сегрегации. Критическое условие, заключающееся в том, чтобы каждая гамета получала полный гаплоидный набор, выполняется независимо от того, рас- [c.12]

Гены, лежащие в разных хромосомах, не сцеплены между собой, в отличие от генов, локализованных в одной хромосоме, которые сцеплены друг с другом. Для каждого вида характерно определенное число генов число групп сцепленных между собой генов соответствует числу хромосом у данного вида. Чем меньше число групп сцепления при постоянном числе генов, тем больше число генов в каждой группе сцепления и тем формально менее справедлив закон независимого распределения. Это явление было впервые отмечено двумя английскими генетиками — У. Бэтсоном (W. Bateson) и Р. К. Пеннетом (R. С. Punnett) — в 1906 г. Когда эти авторы скрещивали растения душистого горошка, имевшие [c.101]

NB. Описанный здесь механизм наследования при дигибридном скрещивании, приведенные примеры и типичное отнощение 9 3 3 1 касается только тех признаков, которые контролируются генами, локализованными в разных хромосомах. Если же гены находятся в одной и той же хромосоме, то независимое распределение такого типа наблюдается не во всех случаях (см. разд. 24.3). [c.188]

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]

Следует сказать несколько слов о терминологии. В рекомбинации генов участвуют два процесса независимое распределение негомологичных хромосом и кроссинговер между негомологичными хромосомами. Молекулярные биологи и микробиологи, используя термин рекомбинация, имеют в виду исключительно второй процесс. Биологи, имеющие дело с организмами и популяциями, используют этот термин в его классическом смысле, т. е. имея в виду как сцепленные, так и несцепленные гены именно в этом смысле мы пользуемся им в этой книге. [c.78]

Очень важно, чтобы при каждом делении ядра дочерние ядра получали точные копии генетического набора материнского ядра. То обстоятельство, что гены собраны в хромосомы, значительно облегчает эту задачу. В самом деле, если бы каждый из более чем 10 ООО содержащихся в клетке генов должен был самостоятельно делиться, а затем каждая из двух его половин направлялась бы к своему полюсу, то на их пути неизбежно возникала бы пробка , которая привела бы к образованию дочерних ядер разной величины. В таких условиях вряд ли было бы возможно развитие сложных многоклеточных организмов. Объединение генов в хромосомы сделало возможным равномерное распределение генов, но одновременно ограничило независимость этого распределения. В сущности, при мейозе гены, находящиеся в одной хромосоме, должны все вместе отойти к одному полюсу. Это явление, известное под названием сцепления, имеет большое генетическое значение. [c.101]

Гены, лежащие в одной и той же хромосоме, не могут распределяться при мейозе независимо, так как они физически связаны друг с другом. Однако кроссинговер разделяет эти физически сцепленные гены, так что в популяции, в которой не происходит отбора, частоты разных комбинаций генов в конечном счете соответствуют тем, которые можно было ожидать при независимом распределении. Рассмотрим подробнее причины этого явления, а также роль сцепления. [c.105]

Задача 447. В данной задаче предполагается, что окраска шерсти у кроликов определяется двумя независимо наследуемыми генами, которые взаимодействуют между собой по типу криптомерии. Основной ген окраски А в рецессивном состоянии приводит к невозможности синтеза пигмента меланина, в результате чего кролики имеют белую шерсть (альбиносы). Второй ген —В определяет распределение меланина по длине волос. Между аллелями этого гена наблюдается неполное доминирование ЬЬ — черная окраска, ВЬ—темно-серая и ВВ — серая. Темно-серые кролики могут иметь генотипы ЛА ВЬ или АаВЬ, а серые — ААВВ или АаВВ. Особи, несущие рецессивный аллель а в гомозиготном состоянии (аа) вне зависимости от аллелей гена В, обладают белой окраской. Учитывая сказанное, необходимо расписать возможные скрещивания, принимая размер помета у кроликов в 4—6 особей. Не забудьте пронумеровать рождающихся потомков и установить их пол. [c.170]

Гены, расположенные в одной и той же хромосоме, назьшают сцепленными. Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления они обычно попадают в одну гамету и наследуются вместе. Таким образом, гены, принадлежапще к одной группе сцепления, обычно не подчиняются менделев-скому закону независимого распределения. Поэтому при дигибридном скрещивании эти гены не дают ожидаемого соотношения 9 3 3 1. В таких случаях получаются самые разнообразные соотнощения, которые теперь, когда нам известны закономерности, открытые Менделем, можно довольно легко объяснить. (Здесь следует еще раз подчеркнуть, что Менделю посчастливилось выбрать для изучения наследования пары признаков гены, локализованные в разных хромосомах.) У дрозофилы гены, контролируюпще окраску тела и длину крыла, имеют следующие аллеломорфы (фенотипические признаки, определяемые разными аллелями) серое тело — черное тело, длинные крылья — зачаточные (короткие) крылья. Серое тело и длинные крылья доминируют. При скрещивании гомозиготной мухи с серым телом и [c.191]

Сцепление. В экспериментах по гибридизации, проводившихся Менделем, факторы, которые он изучал, распределялись независимо, однако теперь мы знаем, что гены расположены в хромосомах (см. разд. 2.2.1) и поэтому распределение каждого из них по гаметам зависит от их относительного распределения по хромосомам. Если два локуса находятся в одной и той же хромосоме и притом расположены близко один от другого, то они будут передаваться вместе. [c.27]

Зная частоты четырех хромосом, мы можем оценить частоты разных аллелей. Однако обычно мы располагаем сведениями о частоте аллельных генов, а не о частоте хромосом (что в данном случае эквивалентно сведениям о частоте генотипов, поскольку Хи Х2, Хз, и Х представляют четыре возможных генотипа). Обычный способ оценки частоты генотипов на основании частот аллелей состоит в том, что частоту первого аллеля первого гена умножают на частоту первого аллеля второго гена, получая таким образом частоту первого генотипа и так далее, аллель за аллелем. При этом, однако, предполагается, что частоты аллелей в первом локусе независимы от частот аллелей во втором локусе. Представим себе, например, популяцию гамет, в которой гаметы, встречающиеся с частотой р, несут аллель Аь с частотой д — аллель Аг, с частотой 5 — аллель Вь а с частотой I — аллель Вг. Чтобы установить, какая доля гамет несет аллели А1В1, надо умножить р на 5. Это всегда будет верно при независимом распределении. Из этого непосредственно вытекает, что произведение частот хромосом Х Х минус произведение частот Х2Х3 должно быть равно нулю (Х]Х4= = р5-д1 Х2Хз = д8-р1). [c.106]

Одна из трудностей сопряжена с тем, что не все изоферменты данного фермента, обнаруженные в изучаемой популяции, непременно обусловлены изменчивостью аллелей в локусе, кодирующем этот фермент. Альтернативная гипотеза состоит в том, что разные изоферменты могут быть результатом широких модификаций одного фермента под действием продуктов активности других генов. Это явление называют посттрансляционной модификацией (рис. 9.15). Такая посттрансляционная модификация обладает многими чертами, присущими единичному локусу со многими аллелями 1) она наследуется 2) при наличии нескольких активных модифицирующих локусов может образоваться очень много вариантных форм фермента 3) если модифицирующие локусы действуют независимо (т. е. вызывают изменение различных свойств фермента), то их эффект будет мультипликативным, что приведет к асимметричному распределению по частоте, при котором обьгчных вариантов будет мало, а редких — много. Именно такая картина наблюдается чаще всего. [c.239]

По фенотипу будет 3 класса, то есть столько же, сколько и по генотипу. Прй дигибридном скрещивании и независимом распределении генов в р2 возникают 4 класса по фенотипу и 9 классов по генотипу. В случае же сцепления в Рг будет выщепляться [c.134]

При случайном сочетании в результате самоонылеыня восьми типов яйцеклеток с восемью типами спермиев в р2 получится 64 комбинации зигот. По фенотипу особи Fo могут быть разделены на восемь различных групп в отношении 27 (Л—В—С) 9 [А—В—с) 9 [А—Ь- С] 9 а—В—С) 3 А—Ь—с) 3 [а—В—с) 3 [а—Ъ— —С) 1 а—Ь—с). Расщепление по фенотипу в отношении 27 9 9 9 3 3 3 1 является закономерным следствием независимого распределения генов при тригибридном скрещивании. [c.74]

Независимое распределение геиов (Independent assortment) Распределение генов, локализованных на разных хромосомах, по гаплоидным гаметам с образованием всех возможных комбинаций генов. Лежит в основе закона Менделя о независимом распределении признаков. [c.554]

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]

Генная мутация может привести к тому, что в определенном локусе окажется несколько аллелей. Это увеличивает гетерозиготность данной популяции, делает более разнообразным ее генофонд и ведет к усилению внутрипопуляционной изменчивости. Перетасовка генов как результат кроссинговера, независимого распределения, случайного оплодотворения и мутаций может повысить непрерывную изменчивость, но ее эволюционная роль часто оказывается преходящей, так как возникающие при этом изменения могут быстро сгладиться. Что же касается генных мутаций, то некоторые из них увеличивают дискретную изменчивость, и это может оказать на популяцию более глубокое влияние. Большинство генных мутаций рецессивны по отношению к нормальному аллелю, который успешно вы- [c.213]

Переходя далее к рассмотрению двух пар аллелей AiAg и В1В2-для двух генов, расположенных в разных хромосомах, можно видеть, что поскольку разные биваленты располагаются на экваториальной пластинке метафазы I независимо друг от друга, постольку негомологичные хромосомы при мейозе распределяются независимо иными словами, каждая из образующихся четырех клеток с равной вероятностью может получить отцовский или материнский гомолог. Это служит физической основой второго закона Менделя — закона независимого распределения. [c.101]

Однако при наличии сцепления 1 4— 2- 3, вообще говоря, не будет равно нулю, потому что при этом некоторые генные комбинации встречаются в свободно скрещивающейся популяции чаще, чем можно ожидать при независимом распределении. А следовательно, при наличии сцепления частоту хромосом в популяции нельзя вычислить путем простого перемножения частот имеющихся в них генов (т. е. Х1Фр8). Так, например, если в данной популяции аллели А] и В] полностью сцеплены, то гаметы, несущие аллели Аь будут все нести также и ген Вь а не только часть этих гамет ( ). Поэтому в случаях сцепления XlX —Х2Х уже не будет равно нулю, так как Х1 уже не равно произведению рз так же обстоит дело и с хромосомами других типов. Частота Х будет равна р5 плюс некоторый избыток или нехватка, которые мы назовем неравновесностью по сцеплению и обозначим буквой О. Значение О дается выражением ХхХ —Хг з. Соответственно частоты хромосом в популяции при наличии сцепления можно выразить в зависимости от частот генов как [c.106]

В гл. 4 говорилось о том, что второй закон Менделя (закон независимого распределения) применим только к генам, лежащим в разных хромосомах. Неприменимость второго закона к генам, лежащим в одной хромосоме, обусловлена явлениями сцеп. хения (см. гл. 5) и мейотического драйва (см. гл. 6). Теперь мы покажем, что нарушение рекомбинации в некоторых случаях может быть благоприятным и поэтому может поддерживаться отбором. [c.208]

Сцепленное наследование и перекрест хромосом. После переот-крытия закономерностей наследственности правило независимого комбинирования признаков и определяющих их развитие генов было многократно подтверждено результатами экспериментов на самых различных растениях и животных. Было ясно, что основу этого явления составляет механизм независимого распределения хромосом во время мейоза. Но в то же время наблюдались факты, противоречащие этому правилу. Постепенно их накапливалось все больше и больше. [c.97]

Допустим, что 8 популяции диплоидных организмов, размножающихся половым путем, в двух независимо распределяющихся генах А В возникли новые мутации. Допустим далее, что носителями мутантных аллелей (а и Ь) первоначально были разные особи с генотипами АаВВ и ААВЬ соответственно. Теперь может начаться процесс рекомбинации, слагающийся из следующих этапов 1) скрещивание между носителями различных мутантных аллелей АаВВхААВЬ 2) появление в Fi гетерозигот по двум генам АаВЬ (помимо других типов) 3) независимое распределение гамет с образованием четырех классов гамет — АВ, АЬ, аВ и аЬ 4) образование в р2 девяти различных генотипов— ААВВ,. .., ааЬЬ, [c.77]

В гл. III подчеркивалось, что в мейозе гомологичные хромосомы от отца и от матери (у самооплодотворяющихся организмов — от мужской и женской половых клеток) сочетаются парами и что только одна из хромосом каждой пары попадает в гамету. Если особь гетерозиготна по одной паре аллелей А-а), то это означает, что одна из хромосом данной пары несет ген А, а другая — ген а. Отсюда следует, что в среднем одна половина гамет будет содержать хромосомы с геном А, а другая половина — хромосомы с геном а. Если мы имеем дигибриды АаВЬ, у которых две пары аллелей находятся в разных хромосомах, то аллели А-а и В-Ь распределятся в половых клетках независимо друг от друга. Это уже обсуждалось выше (см. стр. 33 и фиг. 8) и еще раз представлено на фиг. 29, где показано также распределение хромосом у моно-и тригибридов. Если допустить, что гены А w В лежат в черных хромосомах, а гены а и 6 — в соответствующих белых хромосомах, то распределение хромосом по типу / приведет, очевидно, к образованию гамет АВ и аЬ. Однако столь же часто распределение хромосом между гаметами будет происходить и по типу //, что приведет к образованию гамет АЬ и аВ. Таким образом, у дигибрида в среднем с одинаковой частотой образуются гаметы четырех типов. [c.83]

Несмотря на то что для большинства генов пигмептов характерно независимое расщепление, те гены, которые контролируют распределение антоцианов, обычно теспо сцеплены друг с другом. Так, например, оказалось, что три локуса — В, I ж Р, контролирующие распределение пигмента в семенах, узлах стебля, цветках и клубнях картофеля, тесно сцеплены [7]. Это справедливо также для шести локу-сов, влияющих на распределение антоциана у 31гер1осагриз [23] это, по-видимому, связано с тем, что у этого растения красочный узор на лепестках играет роль в привлечении насеко-мых-опылителей. [c.381]

Сложность локуса bithorax в целом можно объяснить, если предположить наличие взаимосвязи между процессами экспрессии относящихся к нему индивидуальных генов или функциями их продуктов. Хотелось бы знать, происходит ли транскрипция этих генов независимо, или она каким-то образом скоординирована Существует ли какая-нибудь регуляция функционирования локуса в целом Какова география распределения продуктов локуса в эмбрионе [c.263]

Во второй главе мы видели, что Мендель постулировал два возможных исхода скрещивания двух чистых линий гороха, одна из которых имеет гладкие желтые семена (КК ), а другая-морщинистые и зеленые (ггуу). Если при формировании гамет в поколении Г1 распределение аллелей независимо, то следует ожидать возникновения в равных долях четырех типов гамет (К ,Ку,г и гу), что ведет к появлению в поколении четырех фенотипов в отнощении 9 3 3 1. Если же аллели каждого родителя оставались при формировании гамет в поколении р1 вместе, то возникли бы лищь два типа гамет К и гу. Другими словами, гены, определяюпдие форму семян и их цвет, были бы полностью сцеплены. Результат такого полного сцепления проявлялся бы в поколении Ег- Оно было бы представлено лищь растениями двух типов с гладкими желтыми семенами и с морщинистыми зелеными в отнощении 3 1. Если бы эти гены были полностью сцеплены, то каждая [c.129]

В первом скрещивании все гибриды Р оказались единообразными, что говорит о гомозиготности родителей. Самое простое объяснение — неполное доминирование между аллелями одного гена не подтверждается методом X Предполагаем, что на развитие окраски оказывают влияние два гена одновременно (взаимодействие генов). При независимом наследовании этих генов во втором поколении при скрещивании дигетерозигот должно появиться 16 различных комбинаций. Исходя из этого, проанализируем расщепление в р2, для чего определим единичную долю, то есть общее число потомков разделим на 16. Она равна приблизительно 6 особям (97 16). Особей с черной окраской появилось 55, что соответствует примерно 9 долям (55 6), черно-пегие будут составлять примерно 3 доли, альбиносы — 4 доли. Таким образом, во втором поколении наблюдается расщепление 9 3 4. Такое расщепление характерно для генов, взаимодействующих по типу криптомерии, когда один ген в рецессивном состоянии подавляет проявление аллелей другого гена. В данном случае можно предпо ложить, что ген А является основным геном окраски При наличии рецессивного аллеля этого гена в гомози готном состоянии не синтезируется пигмент меланин В этом случае не могут проявиться другие гены, контро лирующие распределение этого пигмента и тем самым определяющие характер окраски. Таким образом, особи аа будут иметь альбинотическую окраску, характеризующуюся полным отсутствием пигмента меланина. Ген В в доминантном состоянии приводит к развитию сплошной черной окраски, а в рецессивном — черно-пегой. [c.84]

Закон Харди — Вайнберга. В 1908 г. английский мате.матик Г. Харди и немецкий врач Н. Вайнберг независимо друг от друга установили закон, которому подчиняется частота распределения гетерозигот и гомозигот в свободно скрещивающейся популяции, и выразили его в виде алгебраической формулы. Оказалось, что частота членов пары аллельных генов в популяции распределяется в соответствии с коэффициентом разлолсения бинома Ньютона (р-Ь<7) . Закон Харди — Вайнберга вырал<ает вероятностЕ[ые распределения генотипов в любой свободно скрещивающейся популяции. Но действие этого закона предполагает выполнение ряда обязательных условий 1) популяция имеет неограниченно большую численность 2) все особи в популяции могут совершеино свободно скрещиваться 3) гомозиготные и гетерозиготные по данной паре аллелей особи одинаково плодовиты, жизнеспособны и ие подвергаются отбору 4) прямые и обратные мутации происходят с одинаковой частотой или они так редки, что ими молено пренебречь. Совершенно очевидно, что все эти условия в реально существующих популяциях невыполнимы, и закономерности, установленные Харди и Вайнбергом, правильны только для идеальной популяции. Но этот закон является основой для анализа динамики генетических преобразований, совершающихся в реальных естественных популяциях при нарушениях, вызываемых действием эволюционных факторов отбора при возникновении мутаций, ограничении численности особей и т. д. Этот закон необходим для любого изучения эволюционных процессов. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология