Перестройка хромосом снижение урожайности в засушливый год наследуется не наследуется
Обновлено: 05.10.2024
Сцепление генов – это совместное наследование генов, расположенных в одной и той же хромосоме. Количество групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом, то есть у дрозофилы 4. Природу сцепленного наследования объяснил Морган с сотрудниками. В качестве объекта исследования они избрали плодовую муху дрозофилу, которая оказалась очень удобной моделью для изучения данного феномена, так в клетках её тела находится только 4 пары хромосом и имеет место высокая скорость размножения (в течение года можно исследовать более 20-ти поколений). Итак, сцепленными признаками называются признаки, которые контролируются генами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления (закон Моргана). Полное сцепление встречается редко, обычно – неполное, из-за влияния кроссинговера (перекрещивания и обмена участками гомологичных хромосом в процессе мейоза). То есть, гены одной хромосомы переходят в другую, гомологичную ей.
Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами. Чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем реже происходит их расхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоят гены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.
На рисунке 1 слева : расстояние между генами А и В маленькое, вероятность разрыва хроматиды именно между А и В невелика, поэтому сцепление полное, хромосомы в гаметах идентичны родительским (два типа), других вариантов не появляется.
На рисунке 1 справа: расстояние между генами А и В большое, повышается вероятность разрыва хроматиды и последующего воссоединения крест-накрест именно между А и В , поэтому сцепление неполное, хромосомы в гаметах образуются четырёх типов – 2 идентичные родительским (некроссоверные) + 2 кроссоверных варианта.
Количество разных типов гамет будет зависеть от частоты кроссинговера или расстояния между анализируемыми генами. Расстояние между генами исчисляется в морганидах – единицах расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме. 1 морганида соответствует 1 % кроссинговера. Такая зависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается только до 50 морганид. Частота кроссинговера между определенной парой генов – довольно постоянная величина (хотя радиация, химические вещества, гормоны, лекарства влияют на нее; например, высокая температура стимулирует кроссинговер).
Пример, основанный на опытах Моргана
Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно. Фенотипы А – серое тело, нормальные крылья (повторяет материнскую форму). Б – тёмное тело, короткие крылья (повторяет отцовскую форму). В – серое тело, короткие крылья (отличается от родителей). Г – тёмное тело, нормальные крылья (отличается от родителей). В и Г получены в результате кроссинговера в мейозе.
Если скрестить мушку дрозофилу, имеющую серое тело и нормальные крылья (на рисунке самка), с мушкой, обладающей тёмной окраской и зачаточными (короткими) крыльями (на рисунке самец), то в первом поколении гибридов все мухи будут серыми с нормальными крыльями (А). Это гетерозиготы по двум парам аллельных генов, причём ген, определяющий серую окраску брюшка, доминирует над тёмной окраской, а ген, обусловливающий развитие нормальных крыльев, - доминирует над геном недоразвитых крыльев.
При анализирующем скрещивании гибрида F 1 с гомозиготной рецессивной дрозофилой (Б) подавляющее большинство потомков F 2 будет сходно с родительскими формами.
Это происходит потому, что гены, отвечающие за серое тело и нормальные крылья– сцепленные гены, также как и гены, отвечающие за тёмное тело и короткие крылья, т. е. они находятся в одной хромосоме. наследование сцепленных генов называют сцепленным наследованием.
Сцепление может нарушаться. Это доказывает наличие особей В и Г на рисунке, т. е. если бы сцепление не нарушалось, то этих особей бы не существовало, однако они есть. Это происходит в результате кроссинговера, который и нарушает сцепленность этих генов.
На рисунке 3 опыт Моргана отображен подробно. Несцепленное наследование: два гена находятся в разных хромосомах, гетерозигота с равной вероятностью дает четыре типа гамет:
Сцепленное наследование : два гена находятся в одной хромосоме.
а) При полном сцеплении гетерозигота дает только два типа гамет.
б) При неполном сцеплении гетрозигота дает четыре типа гамет, но не с равной вероятностью.
На вышесказанном строится хромосомная теория наследственности Моргана:
1. Гены находятся в хромосомах и расположены в линейной последовательности на определенных расстояниях друг от друга.
2. Гены, расположенные в одной хромосоме, составляют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно (т. е. в тех же сочетаниях, в которых они были в хромосомах исходных родительских форм).
3. Новые сочетания генов, расположенных в одной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера в процессе мейоза. Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами.
4. Учитывая линейное расположение генов в хромосоме и частоту кроссинговера как показателя расстояния между генами, можно построить карты хромосом. За единицу расстояния между генами принята частота кроссинговера равная 1 % (морганида, сантиморган, сМ).
Задачи на нахождение расстояния между генами
Решение задачи на определение вероятности рождения здоровый и больных детей
Наследование признаков, сцепленных с полом
Сцепленными с полом называются признаки, гены которых расположены не в аутосоме (неполовой хромосоме), а в гетеросоме (половой хромосоме). Схема решения задач на наследование признаков, сцепленных с полом, иная, чем на аутосомное моногибридное скрещивание. В случае, если ген сцеплен с Х-хромосомой, он может передаваться от отца только дочерям, а от матери в равной степени и дочерям, и сыновьям. Если ген сцеплен с Х-хромосомой и является рецессивным, то у самки он проявляется только в гомозиготном состоянии. У самцов второй Х-хромосомы нет, поэтому такой ген проявляется всегда.
При решении задач этого типа используются не символы генов (А, а, В, b), как при аутосомном наследовании, а символы половых хромосом X, Y с указанием локализованных в них генов (X А , X а ).
Аномалии, сцепленные с полом, чаще контролируются рецессивными генами, локализованы в Х-хромосоме и проявляются при генотипе ХY (т. е. у самцов млекопитающих и самок птиц).
Выше были рассмотрены примеры, где ген, сцепленный с полом, располагался в Х-хромосоме, но есть гены, локализованные в Y-хромосоме. У видов, у которых мужской пол гетерогаметен, этот ген может передаваться только самцам. У человека ген одного из видов синдактилии, выражающейся в образовании перепонки между 2 и 3 пальцами на ноге, локализован на Y-хромосоме, поэтому синдактилия возникает только у мужчин. Известна еще одна аномалия – гипертрихоз края ушной раковины (ряды волос на ухе), передающиеся по такому же механизму. В изучаемой семье с этой аномалией она передавалась в пяти поколениях по мужской линии.
Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий - 8
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)
4923. Установите соответствие между характеристиками и видами изменчивости: для этого к каждому элементу левого столбца подберите соответствующий элемент из правого столбца.
А) рождение птенца-альбиноса у пары серых ворон
Б) появление пятилепесткового цветка у четырехлепестковой сирени
В) истончение скорлупы вследствие недостаточного содержания кальция в рационе волнистого попугайчика
Г) выживание небольшого процента всходов от общего числа семян, пораженных грибковым заболеванием
Д) повышение урожайности моркови при прореживании всходов
Е) устойчивость бактерий к постоянно принимаемому антибиотику
Задания Д7 № 7311
Регулярные занятия физической культурой способствовали увеличению икроножной мышцы школьников, изменчивость
Изменение с мышцей происходит под воздействием окружающей среды, это не передается по наследству, поэтому это модификационная изменчивость.
Задания Д7 № 7313
У организмов с одинаковым генотипом под влиянием условий среды возникает изменчивость
А,Б,В – наследственные формы изменчивости и они происходят не зависимо от окружающей среды.
Задания Д7 № 7314
Увеличение яйценоскости кур за счет улучшения рациона кормления — это пример изменчивости
Изменение яйценоскости происходит под воздействием окружающей среды, значит, действует модификационная изменчивость.
Задания Д7 № 7315
В основе повышения урожайности культурных растений за счет внесения удобрений, рыхления почвы лежит изменчивость
Изменение урожайности происходит под воздействием окружающей среды, значит, действует модификационная изменчивость.
Задания Д7 № 7318
Изменение окраски шерсти зайца-русака осенью и весной — это пример проявления изменчивости
Изменение окраски происходит под воздействием окружающей среды и вырабатывается как приспособление к окружающей среде, значит, действует модификационная изменчивость.
но ведь модификационная изменчивость не передается по наследству,значит это должно быть заложено в генах
проявление данного признака определяется изменением условий среды обитания (температура, длина дня).
Линяет заяц-беляк 2 раза в год - весной и осенью. Линька жёстко связана с внешними условиями: её начало запускает изменение продолжительности светового дня, а температура воздуха определяет скорость протекания. Каждый участок тела зайца-беляка вылинивает при определённой среднесуточной температуре.
Наследственна изменчивость. (повышенный уровень сложности).
Установите соответствие между характеристикой мутации и ее типом — (1) хромосомные, (2) генные либо (3) геномные:
А) включение двух лишних нуклеотидов в молекулу ДНК
Б) кратное увеличение числа хромосом в гаплоидной клетке
В) нарушение последовательности аминокислот в молекуле белка
Г) поворот участка хромосомы на 180 градусов
Д) уменьшение числа хромосом в соматической клетке
Е) обмен участками негомологичных хромосом
Установите соответствие между признаком и видом изменчивости, в результате которой он возникает.
A) появление зелёной окраски тела у эвглены на свету
Б) сочетание генов родителей
B) потемнение кожи у человека при воздействии ультрафиолетовых лучей
Г) накопление подкожного жира у медведей при избыточном питании
Д) рождение в семье детей с карими и голубыми глазами в соотношении 1:1
Е) появление у здоровых родителей детей, больных гемофилией
Установите соответствие между характеристикой изменчивости организмов и её видом.
A) возникает в результате изменений генотипа
Б) соответствует условиям среды и является приспособительной
B) проявляется в пределах нормы реакции
Г) возникает случайно у единичных особей
Д) обусловлена комбинацией генов и мутациями
Установите соответствие между характеристикой мутации и её видом.
A) изменение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК
Б) изменение строения хромосом
B) изменение числа хромосом в ядре
Д) изменение последовательности расположения генов
Установите соответствие между признаком растений и видом изменчивости, к которому его относят.
A) появление в отдельных соцветиях цветков с пятью лепестками вместо четырёх
Б) усиление роста побегов в благоприятных условиях
B) появление единичных листьев, лишённых хлорофилла
Г) угнетение роста и развития побегов при сильном затенении
Д) появление махровых цветков среди растений одного сорта
Установите соответствие между соотношением фенотипов и типом скрещивания, для которого оно характерно.
2) дигибридное (гены не сцеплены)
Установите соответствие между примером изменчивости и её видом.
А) изменение густоты шерсти у зайца зимой и летом
Б) появление слепого щенка в потомстве
В) увеличение массы тела овцы при усиленном питании
Г) изменение интенсивности окраски шерсти у белки в течение года
Д) появление в потомстве щенка-альбиноса
Е) рождение детёныша обезьяны с лишним пальцем
становите соответствие между характеристикой и видом изменчивости.
А) Связана с изменением генов и хромосом.
Б) Не затрагивает генотипа.
В) Проявляется у отдельных особей.
Г) Изменения проявляются у всех особей вида.
Д) Изменения имеют случайный характер.
Е) Изменения имеют приспособительный характер.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
становите соответствие между характеристикой и видом изменчивости.
А) возникает при воздействии радиации
Б) формируется при слиянии гамет
В) обусловлена независимым расхождением пар хромосом
Г) обусловлена обменом генами между гомологичными хромосомами
Д) связана с увеличением числа хромосом в кариотипе
Установите соответствие между примером биологического явления и формой изменчивости, которую он иллюстрирует.
А) появление коротконогой овцы в стаде овец с нормальными конечностями
Б) появление мыши-альбиноса среди серых мышей
В) формирование у стрелолиста разных форм листьев в воде и на воздухе
Г) проявление у детей цвета глаз одного из родителей
Д) изменение размера кочана капусты в зависимости от интенсивности полива
Установите соответствие между видами изменчивости и их характеристикой:
(1) Модификационная либо (2) Мутационная:
А) Носит групповой характер
Б) Носит индивидуальный характер
Г) Не наследуется
Д) Обусловлена нормой реакции признака
Е) Неадекватна изменениям условий среды
Установите соответствие между признаками изменчивости и ее видами — (1) мутационная либо (2) комбинативная:
А) обусловлена появлением нового сочетания нуклеотидов в гене
Б) обусловлена изменением генов и хромосом
В) у потомков появляются рекомбинации генов
Г) основой служит независимое расхождение гомологичных хромосом
Д) у особей изменяется количество или структура ДНК
Е) обусловлена конъюгацией и перекрестом хромосом
Установите соответствие между характеристиками и названиями методов научного исследования, к которым они относятся.
А) исследуется родословная семьи
Б) выявляется сцепленность признака с полом
В) изучается число хромосом на стадии метафазы митоза
Г) устанавливается доминантный признак
Д) определяется наличие геномных мутаций
Почему соматические мутации не передаются по наследству при половом размножении?
Какова причина рождения детей с синдромом Дауна?
Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?
Известно, что и у дрозофилы, и у человека мужской пол определяется хромосомами XY, а женский — XX. При этом при генотипе XXY дрозофила будет самкой, а человек — мужчиной. Объясните этот феномен.
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. Все организмы обладают наследственностью и изменчивостью.
2. Мутации – это случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены.
3. Изменения, связанные с удвоением какого-либо нуклеотида в гене, относят к геномным мутациям.
4. Внутрихромосомные перестройки могут быть связаны с удвоением гена.
5. Если в клетке происходит изменение числа хромосом, то такие мутации называют генными.
6. Мутации всегда полезны организму.
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, исправьте их.
1. Г. Мендель скрещивал две чистые линии растений гороха. 2. Они отличались по двум признакам – жёлтому и зелёному цвету семян. 3. В первом поколении от скрещивания этих линий появились растения дающие только
плоды с жёлтыми семенами. 4. Во втором поколении, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, появились растения, как с жёлтыми, так и с зелёными семенами. 5. При этом половина гибридов давала жёлтые семена. 6. Окраску семян, проявившуюся в двух поколениях гибридов (жёлтую), назвали рецессивной.
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
1. Мутации – это случайно возникшие стойкие изменения генотипа организма. 2. Генные или точковые мутации связаны с изменением последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. 3. Хромосомные мутации — наиболее часто встречающийся класс мутационных изменений. 4. Хромосомными называют мутации, приводящие к изменению числа хромосом. 5. Появление геномных мутаций всегда связано с возникновением двух или более разрывов хромосом с последующим их соединением, но в неправильном порядке. 6. Наиболее распространённым типом геномных мутаций является полиплоидия – кратное изменение числа хромосом.
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, исправьте их.
1. Мутациями называются наследственные изменения в молекулах РНК.
2. Есть много разных видов мутаций – генные, хромосомные, комбинативные, геномные. 3. Мутация, возникшая в одной из соматических клеток, может изменить наследственные признаки самой этой клетки и тех частей организма, которые образуются из её потомков. 4. Мутации, происходящие в половых клетках, изменяют только геномы потомков. 5. Вызываются мутации мутагенами – например, радиоактивным излучением, химическими веществами. 6. Небольшое число мутаций оказывается полезным для организмов.
Какова сущность гипотезы чистоты гамет?
Какова сущность хромосомной теории наследственности Т. Моргана?
Наследственна изменчивость. (повышенный уровень сложности).
Пояснение. 1) Соматические мутации возникают в клетках тела. 2) Со смертью организма исчезают.
Пояснение. 1) Геномная мутация. 2) Т. е. наличие лишней хромосомы в 21-ой паре.
Пояснение. 1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода; 2) заболевание вызвано хромосомной мутацией – утратой или присоединением фрагмента хромосомы.
Пояснение. 1) У человека главным фактором, влияющим на определение пола, является наличие У-хромосомы. Если она есть, организм имеет мужской пол. Даже если в геноме имеются три или четыре Х-хромосомы, но, кроме того, хотя бы одна Y-хромосома, то из такой зиготы развивается мужчина. 2) Дело в том, что у дрозофил в Y-хромосоме очень мало генов, и это гены, которые отвечают за развитие сперматозоидов у взрослого самца. Напротив, у человека в коротком плече Y-хромосомы лежит ген S, который играет важнейую роль в определении пола. Он кодирует белок, который переключает организм с женского пути развития на мужской. Этот ген играет определяющую роль и у других млекопитающих, а у дрозофиллы такого гена нет, поэтому ХХУ будет самкой, т. к. Х-хромосома преобладает.
Пояснение. ошибки допущены в предложениях: 1) 3 – хромосомные мутации не так часто возникают, как генные мутации; генные мутации - наиболее часто встречающийся класс мутационных изменений; 2) 4 – хромосомные мутации – это перестройки хромосом; 3) 5 – разрывы хромосом наблюдаются при хромосомных мутациях.
Пояснение. Ошибки допущены в предложениях 2, 5, 6. 1) (2) Растения отличались по одному признаку (цвету). 2) (5) Было 75% гибридов с жёлтыми семенами. 3) (6) Признак жёлтой окраски — доминантный.
Пояснение. Элементы ответа: ошибки допущены в предложениях: 1) 3 – хромосомные мутации не так часто возникают, как генные мутации; генные мутации - наиболее часто встречающийся класс мутационных изменений; 2) 4 – хромосомные мутации – это перестройки хромосом;
3) 5 – разрывы хромосом наблюдаются при хромосомных мутациях.
Пояснение. Ошибки допущены в предложениях 1, 2, 4: 1) 1 – мутациями называют изменения в молекулах ДНК; 2) 2 – не существует комбинативных мутаций; 3) 4 – мутации, возникающие в половых клетках, могут быть и генными, и хромосомными, и геномными
Пояснение. 1) Гены расположены в хромосоме линейно. 2) Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, и поэтому они наследуются вместе. 3) Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом. 4) Нарушение сцепления генов происходит в процессе кроссинговера, частота которого зависит от расстояния между генами — чем больше расстояние между генами, тем больше частота кроссинговера.
Читайте также: