Закон Моргана – зчеплене успадкування – Генетика – біологія

Закон незалежного розподілу ознак (третій закон Менделя) порушується у разі, якщо гени, що визначають різні ознаки, знаходяться в одній хромосомі. Такі гени зазвичай успадковуються спільно, тобто спостерігається зчеплене успадкування. Явище зчепленого успадкування було вивчено Томасом Морганом і його співробітниками і тому носить назву закону Моргана.

Закон Т. Моргана можна сформулювати наступним чином: гени, розташовані в одній хромосомі, утворюють групу зчеплення і часто успадковуються спільно, при цьому частота спільного спадкування залежить від відстані між генами (чим ближче, тим частіше).

Причиною, по якій зчеплене успадкування порушується, є кросинговер, що протікає в мейозі при кон’югації хромосом. При цьому гомологічні хромосоми обмінюються своїми ділянками, і таким чином раніше зчеплені гени можуть виявитися в різних гомологічних хромосоми, що обумовлює незалежний розподіл ознак.

Наприклад, ген A сцеплен з геном B (AB), в гомологічної хромосоми знаходяться рецесивні алелі відповідних генів (ab). Якщо в процесі кросинговеру гомологічні хромосоми майже ніколи не обмінюються ділянками так, що один ген переходить в іншу хромосому, а інший залишається незмінною, то такий організм утворює гамети тільки двох типів: AB (50%) і ab (50%). Якщо ж обмін відповідними ділянками відбувається, то якийсь відсоток гамет буде містити гени Ab і aB. Зазвичай їх відсоток менше, ніж при незалежному розподіл генів (коли A і B знаходяться в різних хромосомах). Якщо при незалежному розподілі всіх типів гамет (AB, ab, Ab, aB) буде за 25%, то в разі зчепленого успадкування гамет Ab і aB буде менше. Чим їх менше, тим ближче гени розташовані один до одного в хромосомі.

Дивіться також:  Пявки - біологія

Особливо виділяють зчеплене зі статтю успадкування, коли досліджуваний ген знаходиться в статевий (зазвичай X) хромосомі. В даному випадку вивчається спадкування однієї ознаки, а другим виступає підлогу. Якщо спадковий ознака сцеплен з підлогою, то він по-різному успадковується при реципрокних схрещуваннях (коли ознакою спочатку має батько жіночої статі, потім чоловічого).

Якщо мати має генотипом аа, а у батька проявляється домінантна ознака (точно є один ген A), то в разі зчеплення з підлогою всі дочки будуть мати домінантна ознака (у будь-якому випадку отримають від батька його єдину X-хромосому, а всі сини — рецесивний (від батька дістається Y-хромосома, в якої немає відповідного гена, а від матері — в будь-якому випадку ген a). Якщо б ознака не був сцеплен з підлогою, то серед обох статей дітей могли бути володарі домінантної ознаки.

Коли досліджувані гени зчеплені в аутосоме, то таке зчеплення називають аутосомным. Зчеплення називають повним, якщо батьківські комбінації алелей не порушуються з покоління в покоління. Таке буває дуже рідко. Зазвичай спостерігається неповне сцепленое спадкування, яке порушує як третій закон Менделя, так і закон Моргана (в його скороченої формулюванні: гени, розташовані в одній хромосомі, успадковуються спільно).

Гени в хромосомі розташовані лінійно. Відстань між ними вимірюється в сантиморганах (сМ). 1 сМ відповідає наявності 1% кросоверних гамет. Проводячи різні схрещування і статистично аналізуючи нащадків, вчені виявляють зчеплені гени, а також відстань між ними. На основі отриманих даних будуються генетичні карти, в яких відображається локалізація генів у хромосомах.