Що таке зчеплене успадкування? Виходячи із законів Менделя, при статевому розмноженні спадкові ознаки передаються за допомогою генів — ділянок ДНК. При цьому спостерігається розщеплення в другому поколінні, яке відповідає формулі 3:1.
У 1906 році У. Бетсон і Р. Пеннет експериментували з квітами запашного горошку, результати їх досліджень не підпорядковувалися закону Менделя. У деяких гібридів завжди спостерігалися ознаки батьків.
Закон зчепленого спадкування
Хромосомна теорія передачі спадкової інформації заснована на тому, що всі передаються від батьків ознаки закодовані в генах хромосом – структурних одиницях спадковості. У кожному закладена інформація про певну ознаку: послідовності поліпептиду, синтезі білків, ферментів та інших речовин в клітині.
У звичайних клітинах хромосоми мають пару, відповідні ділянки якої відповідають за успадкування одних і тих же ознак. При утворенні гамет (статевих клітин) в процесі статевого розмноження гени копіюються у випадковому порядку, утворюючи гаплоїдний (непарний) хромосомний набір.
Від будь-якої з батьківських хромосом ознаки передаються новому ланцюжку ДНК у випадковому порядку. Це і дає менделівське розщеплення 3: 1.
Деякі гени, локалізовані в одному наборі хромосом, при розподілі успадковуються спільно. Вони зчеплені один з одним. Але повне зчеплення групи спостерігається не завжди.
Коли хромосоми однієї пари зближуються на першій Профазі статевого поділу, вони починають обмінюватися генами один з одним. Це явище називається – кросинговер, а хромосоми, що обмінялися генами – кроссоверними. Якщо можливий кросинговер-то зчеплення неповне.
Деякі знаходяться майже впритул, тому вони ніколи не обмінюються при кросинговері – це повне зчеплення.
Не варто плутати зчеплене спадкування і спадкування, зчеплене з підлогою. Статеве розмноження не завжди пов’язане з наявністю статевих хромосом. Статева клітина – це клітина з гаплоїдним набором.
У деяких комах передача статі визначається не так, як у людей. Наприклад, бджоли. У матки і робочих особин повний (диплоїдний) набір, а у бджолиного трутня – гаплоїдний. Зчеплена зі статтю спадковість з’являється тоді, коли деякі ознаки містять тільки Х і Y хромосоми.
Приклади зчепленого успадкування
Прикладів зчепленого успадкування в природі багато:
- у людей резус-фактор пов’язаний з овальною формою еритроцитів;
- у томатів – зростання і будова ендосперму. Високі кущі – гладкий ендосперм;
- у метеликів-вітрильників забарвлення тіла, виступ на крилі;
- у кроликів – біла плямистість і довгий волосяний покрив.
Деякі ознаки кодуються в різних парах генів, тому визначити всі варіанти зчепленого успадкування досить складно.
Експеримент Моргана, його цілі та висновки
Основою для положень хромосомної теорії про зчеплене успадкування став експеримент Томаса Моргана. Вчений досліджував розщеплення спадкових характеристик мушок дрозофіл.
Він відібрав дві фенотипічні групи комах: з сірим панциром і нормально розвиненими крилами та чорних з зародковими крильцями. Після першого схрещування у всіх мушок був сірий панцир і звичайні крила (домінантні ознаки).
У другому схрещуванні брали участь самки з домінантними генами та самці з рецесивними. В результаті повинно було з’явитися чотири комбінації характеристик в пропорції 1: 1: 1: 1. Однак кількість мушок з сірим панциром і звичайними крилами і темних з зародковими крилами було однаковим і становило 41,5% кожне.
Експеримент Моргана заклав основні положення хромосомної теорії. Пізніше його висновки були підтверджені генними дослідженнями.
