Genetikkforbindelse: Typer, grupper og karakteristikk av genetikklinking

Les denne artikkelen for å lære om genetikkkoblingen: Typer, grupper og karakteristikker av genetikkkobling!

Sammenkobling er fenomenet av visse gener som holder sammen under arv gjennom generasjoner uten endring eller separasjon på grunn av at de er tilstede på samme kromosom. Sammenkobling ble først foreslått av Sutton og Boveri (1902-1903) da de forklarte den berømte "kromosomale teorien om arv".

Image Courtesy: mun.ca/biology/scarr/MGA2-9-3a_smc.jpg

Bateson og Punnet (1906), mens hun jobbet med Sweet Pea, fant at faktorene for bestemte tegn ikke viser uavhengig utvalg. De argumenterte da at siden Sweet Pea bare har noen få par homologe kromosomer, må et kromosom inneholde flere faktorer som skal overføres sammen.

Det var Morgan (1910) som klart viste og definert kobling på grunnlag av sine avlsforsøk i fruktbar Drosophila melanogaster. I 1911 foreslo Morgan og slott kromosomteori om binding. Det sier det

(i) Koblede gener forekommer i samme kromosom.

(ii) De ligger i en lineær sekvens i kromosomet.

(iii) Det er en tendens til å opprettholde foreldrekombinasjonen av gener bortsett fra sporadiske overganger.

(iv) Styrken på koblingen mellom to gener er omvendt proporsjonal med avstanden mellom de to, dvs. to koblede gener viser høyere frekvens av kryssing hvis avstanden mellom dem er høyere og lavere frekvens hvis avstanden er liten.

Sammenknyttede gener er de genene som forekommer på samme kromosom mens ubundne gener er de som finnes på forskjellige kromosomer. Koblede og ikke-koblede gener kan lett bli kjent fra avlsforsøk. Ukoblede gener viser uavhengig utvalg, et di-hybridforhold på 9: 3: 3: 1 og di-hybrid eller dobbelt test-kryssforhold på 1: 1: 1: 1 med to foreldre og to rekombinante typer.

De koblede gener viser ikke uavhengig utvalg, men forblir sammen og arves en blokk som bare produserer foreldrenes type avkom. De gir et di-hybridforhold på 3: 1 og et testkorsforhold på 1: 1.

Di-hybridforholdet mellom to sammenknyttede gener

Typer koblinger:

Sammenkobling er av to typer, komplett og ufullstendig.

1. Komplett kobling (Morgan, 1919):

Generene som ligger på samme kromosom, skilles ikke og arves sammen i generasjoner på grunn av fravær av kryssing over. Komplett kobling tillater at kombinasjonen av foreldrenes egenskaper blir arvet som sådan. Det er sjeldent, men har blitt rapportert hos mannlige Drosophila og noen andre heterogamiske organismer.

Eksempel 1:

En rød-eyed normal vinget (villtype) ren avlskvinnelig Drosophila krysses til homozygot recessiv lilla øyet og vestigial-fløyget hann. Avkom eller F 1- generasjon individer er heterozygot rødt og normalt vinger. Når F 1 hanner testes krysset til homozygot recessiv kvinne (lilla eyed og vestigial winged), produseres kun to typer individer - rødt øye normal vinget og lilla øye vestigial vinger i forholdet 1: 1 (bare foreldre fenotyper). På samme måte under innavl av F 1 individer er rekombinante typer fraværende. I praksis er dette testforholdet 1: 1 aldri oppnådd fordi total kobling er sjelden.

Eksempel 2:

I Drosophila er gener av grå kropp og lange vinger dominante over svarte kropp og vestigiale (korte) vinger. Hvis det er krysser med lange, bevingede Drosophila (GL / GL) fluer, er de krysset med svarte kroppsfløyer (gl / gl), F2 viser et forhold på 3: 1 av foreldrefenotyper (3 grå kroppsvinger og en svart kropp vestigial winged).

Dette forklares ved å anta at gener av kroppsfarge og vingelengde er funnet på samme kromosom og er helt koblet sammen.

2. Ufullstendig kobling:

Gener som er tilstede i det samme kromosomet har en tendens til å skille på grunn av kryssing og dermed produsere rekombinant avkom utover foreldetypen. Antall rekombinante individer er vanligvis mindre enn tallet som forventes i uavhengig sortiment. I uavhengig sortiment er alle fire typer (to foreldetyper og to rekombinante typer) hver 25%. Ved sammenheng er hver av de to foreldetypene mer enn 25% mens hver av de rekombinante typene er mindre enn 25%.

Eksempel 1:

En rød-eyed normal vinger eller villtype dominerende homozygot kvinnelig Drosophila krysses til homozygot recessiv lilla øynene og vestigial bevinget hann. Avkom eller F 1 individer er heterozygot rødt og normalt vinger. F 1 kvinnelige fluer er testet krysset med homozygote recessive hanner. Det gir ikke forholdet 1: 1: 1: 1. I stedet utgjør forholdet 9: 1: 1: 8. Dette viser at de to generene ikke adskilt seg uavhengig av hverandre. Dataene fra Bridges (1916) er som følger:

Kun 9, 3% rekombinante typer ble observert, noe som er ganske forskjellig fra 50% rekombinanter i tilfelle uavhengig assortiment. Dette viser at i oocytene til F 1, genererer bare noen av kromatidene kryssover, mens flertallet er konservert intakt. Dette produserer 90, 7% foreldetyper i avkom.

Eksempel 2:

I blomstertør (Lathyrus odoratus) er blomblomstfarge (B) dominerende over rødblomstfarge (b) mens egenskapen til lang pollen (L) dominerer over rund pollen (1). En Sweet Pea-plante heterozygot for både blå blomsterfarge og lang pollen (BbLl) ble krysset med dobbel recessiv rødblomstret plante med rund pollen (bbll). Det ligner på testkorset. Hvis generene til de to trekkene ikke er sammenkoblet, bør avkomgen ha fire fenotyper (Blå Lang, Blå Runde, Rød Lang og Rød Runde) i forholdet 1: 1: 1: 1 (25% hver). Hvis de to genene er helt sammenhengte, skal avkommet ha begge foreldetypene (Blue Long og Red Round) i forholdet 1: 1 (50% hver).

Rekombinanter bør ikke vises. Men i ovennevnte krysset fant Bateson og Punnett (1906) både foreldre og rekombinante typer, men med forskjellige frekvenser i forholdet 7: 1: 1: 7. (7 + 7 Parental og 1 + 1 rekombinante typer).

fenotype avkom Observert

Frekvens

Forventet frekvens hvis komplett kobling Forventet frekvens hvis uavhengig utvalg
Foreldetyper (i) Blå Lang 43, 7% 50% 25%
Rekombinante typer (ii) Red Round 43, 7% 50% 25%
(a) Blå runde 6, 3% 0% 25%
(b) Rød Lang 6, 3% 0% 25%

Kun 12, 6% rekombinante typer ble observert mot forventet prosentandel på 50% ved uavhengig utvalg. Derfor er genene koblet, men gjennomgår rekombination på grunn av kryssing i noen av tilfellene.

Eksempel 3:

Morgan og hans studenter har funnet at sammenhengende gener viser varierte rekombinasjoner, noen er mer tett knyttet enn andre, (i) I Drosophila, krysset av gul bodied (Y) og hvite eyed (W) kvinne med brunt organisk (Y + ) rødt øye (W + ) hann produsert F 1 for å være brun bodied rød øye. På mellomkors av F 1- avkom, bemerket Morgan at de to generene ikke adskilt seg uavhengig av hverandre, og derfor var F 2- forholdet avviket signifikant fra det forventede forholdet 9: 3: 3: 1. Han fant 98, 7% for å være foreldre og bare 1, 3% rekombinanter (figur 5.18). (ii) I et annet kryss i Drosophila mellom hvite eyed og miniature winged (wwmm) kvinne med villtype eller røde øyne med normalt vinger (w + w + m + m + ), ble alle F 1 funnet å være av villtype, dvs. rødt øye og normal vinge. En F 1 kvinnelig flue ble deretter testet krysset med hvit eyed og miniatyr vinget mann. 62, 8% av avkom var foreldre typer mens 37, 2% var rekombinanter (figur 5.19).

Linker Grupper:

En koblingsgruppe er en lineært ordnet gruppe av koblede gener som normalt er arvet sammen med unntak av krysset over.

Den tilsvarer et kromosom som bærer en lineær sekvens av gener knyttet og arvet sammen. Fordi de to homologe kromosomer, enten liknende eller alleliske gener på samme sted, utgjør de samme koblingsgruppe. Derfor tilsvarer antall koblingsgrupper som er tilstede i et individ antall kromosomer i sitt ene genom (alle kromosomene hvis haploid eller homologe par hvis diploid). Det er kjent som begrensning av bindingsgrupper.

Frukt-fly Drosophila melanogaster har fire bindingsgrupper (4 par kromosomer), mennesker 23 bindingsgrupper (23 par kromosomer), Pea syv bindingsgrupper (7 par kromosomer), Neurospora 7 bindingsgrupper (7 kromosomer), Mucor 2 bindingsgrupper (2 kromosomer), Escherichia coli en bindingsgruppe (ett pro-kromosom eller nukleoid) mens mais har 10 bindingsgrupper (10 par kromosomer).

Størrelsen på bindingsgruppen avhenger av størrelsen på kromosomet. Det mindre kromosomet vil naturligvis ha mindre koblingsgruppe, mens en lengre har lengre koblingsgruppe. Dette er underlagt mengden av heterochromatin tilstede i kromosomet. Således har Y-kromosom av mann 231 gener mens human kromosom 1 har 2969 gener.

fordi det ikke tillater dem å fritt ta med alle ønskelige egenskaper i en rekke, (v) det fortynner bruken av ønskelige trekk hvis uønskede er også til stede i samme koblingsgruppe, f.eks. lavt ginning og naken frø eller fuzzy frø og høy ginning i amerikansk bomull, (vi) markørgener eller gener som uttrykker effekten i tidlig vekst, kan indikere effekten av et koblet gen som skal uttrykke sent, f.eks. bølget lamina og større panikk i hirse

Sex Linkage eller Sex-Linked Arv:

Kjønnsforbindelse eller kjønnsbundet arv er overføring av tegn og deres bestemmende gener sammen med kjønnsbestemmende gener som bæres på sexkromosomene og derfor arves sammen fra en generasjon til den neste. Y-kromosom av hannen bærer færre gener alongwith TDF. X-kromosomet som er vanlig for hann og kvinne bærer en rekke gener.

Alle kjønnslinkte tegn viser kryss-krysse arv. Det ble oppdaget av Morgan (1910) da han studerte arven av rødhvitt øyenfargeegenskaper (lokalisering av gener på kromosomer). To viktige kjønnsbundne menneskersykdommer er hemofili og fargeblindhet.

Sexrelaterte egenskaper:

De er de egenskapene som de avgjørende generene finnes på sexkromosomene. Alle kjønnsbundne egenskaper som er presentert på et sexkromosom er arvet sammen.

Sex Begrenset Egenskaper:

De er autosomale egenskaper som uttrykkes i et bestemt kjønn som svar på kjønnshormoner, selv om deres gener også forekommer i det andre kjønet, f.eks. Melkesekretjon hos pattedyrhunner, mønster skallethet hos menn. Genet for skallet oppfører seg som en autosomal dominant hos menn og autosomal recessiv hos kvinner.

Sex påvirket egenskaper:

Egenskapene skyldes ikke bestemte gener, men er biprodukter av kjønnshormoner, f.eks. Lavt tonehøyde, skjegg, mustasjer. Hos menn er mønster skallet knyttet til både autosomale gener og overdreven utsöndring av testosteron.

Kjennetegn på kjønnsløftet arv:

1. Det er kryss-kryss arv. Fader passerer ikke den kjønnsbundne allelen av et trekk til sin sønn. Det samme blir sendt til datteren, hvorfra den når barnebarnet, dvs. diagynisk. Det er fordi mennene har bare ett X-kromosom som overføres til kvinnens avkom. Bare Y-kromosom fra faren blir overført til mannens avkom, men dette sexkromosomet bærer ikke mange alleler.

2. Mor passerer allelen av kjønnsbundne egenskaper til både sønner og døtre.

3. Flertallet av kjønnsrelaterte egenskaper er recessive.

4. Sexrelaterte egenskaper er tydeligere hos menn enn hos kvinner.

5. Som mange kjønnsrelaterte egenskaper er skadelige, lider menn mer av kjønnsforstyrrelser.

6. Kvinner fungerer generelt som bærere av kjønnsforstyrrelser, fordi recessive gener kan uttrykke seg hos kvinner kun i homozygot tilstand.

7. Egenskaper styrt av kjønnsbundne recessive gener (a) Produser lidelser hos menn oftere enn hos kvinner, (b) Express seg hos menn selv når de representeres av en enkelt allel fordi Y-kromosom ikke bærer noen tilsvarende alleler, (c ) Se sjelden ut i både far og sønn. (d) Unnlater å vises hos kvinner, med mindre deres far også har det samme og moren er bæreoperatør, (e) Hunner heterozygot for egenskapsfunksjonen som bærer, (f) Kvinne homozygot for den recessive egenskapen, overfører egenskapen til alle sønner.

8. Egenskaper styrt av kjønnsbundne dominerende gener (a) Produserer lidelser hos kvinner oftere enn hos hanner, (b) Alle kvinnelige avkom vil vise dem hvis far har det samme, (c) Ikke bli overført til sønn hvis mor viser ikke dem.