Третий закон независимого наследования Менделя нарушается, если гены находятся в одной хромосоме и генетически связаны. Впервые явление сцепленных генов, т е расположенных в одной хромосоме, наблюдал генетик Томас Морган. Впоследствии одновременное наследование двух признаков получило название закона Моргана.

Хромосомы

Чтобы коротко и ясно рассказать о законе Томаса Моргана, следует сначала вспомнить, что такое хромосома.

Хромосома – это структура в ядре клетки, несущая наследственную информацию. Он состоит из длинной цепочки ДНК, которая, в свою очередь, состоит из генов – единиц наследственной информации. Каждый ген отвечает за определенный признак. Набор хромосом называется кариотипом.

Закон Моргана

Рис. 1. Хромосома.

Мендель изучал признаки, обнаруженные в разных хромосомах. При скрещивании образуются различные комбинации генов, формирующие генотип особи.

В отличие от закона Менделя закон Моргана применим к генам, находящимся в одной хромосоме.

Закон

Формулировка закона такова: гены, расположенные близко друг к другу на одной хромосоме, образуют группу и наследуются сцепленно. Число сцепленных групп соответствует гаплоидному набору — половине всего набора хромосом. У человека 46 хромосом, т.е. 23 пары, соответственно 23 группы сцепления.

Закон Моргана

Рис. 2. Закон Моргана.

Частота наследования зависит от расстояния между генами. Чем ближе находятся гены, образующие группы, тем чаще наследуются сцепленные признаки, т.е при близком расположении сильнее сила сцепления.

Примеры связанного наследования:

  • цвет семян кукурузы связан со строением их поверхности (гладкая или морщинистая);
  • цвет цветков душистого горошка связан с формой пыльцы;
  • заболевания (дальтонизм, гемофилия) связаны с Х-хромосомой.

Если гены не связаны, образуются четыре типа гамет AaBb — AB, aB, Ab, ab. При скрещивании гибридов соотношение фенотипов будет 9:3:3:1 (произойдет расщепление). При сцепленном наследовании образуются два типа гамет — AB и ab. В этом случае поколение F2 даст потомство с фенотипом 3:1.

Кроссинговер

Закон сцепленного наследования Т. Моргана можно нарушить. Между гомологичными хромосомами происходит обмен участками генов, и образуются новые комбинации генов. Это явление называется кроссовер. Разрыв связей происходит в мейозе при конъюгации (пророчу — сближается и сливается). Гомологичные хромосомы обмениваются участками, разрывая сцепленные связи. В этом случае третий закон Менделя соблюдается полностью.

Закон Моргана

Рис. 3. Зачеркнуть.

Работа Моргана заключалась в следующем:

  • у мух-дрозофил сцепленные гены — серотелые особи (А) имеют длинные крылья (Б), а чернотелые особи (а) имеют короткие крылья (б);
  • при скрещивании двух особей с генотипом ААВВ и аабб все первое поколение (100%) будет серым с длинными крыльями (АаВb);
  • предполагалось, что при анализе скрещивания AaBb с aabb по закону Менделя соотношение фенотипов будет 1:1:1:1 (по 25%), т.е. AaBb, Aabb, aaBb, aabb, следовательно, гены находятся на разные хромосомы;
  • Морган при анализирующем скрещивании получил два фенотипа – AaBb и aabb, поскольку два признака сцеплены;
  • по пересечению составило ок. 7% мух серые с короткими крыльями или темные с длинными крыльями.

Возможность кроссинговера увеличивается, если сцепленные гены расположены на значительном расстоянии друг от друга. Чем ниже процент кроссинговера, тем больше вероятность сцепленного наследования.

Что мы узнали?

На уроке биологии в 9-м классе мы узнали о строении хромосом и законе Томаса Моргана, связанном с расположением генов. Гены, которые тесно связаны, наследуются вместе. Сцепление может быть нарушено в результате кроссинговера — явления, при котором новые комбинации генов образуются из ранее связанных групп.