Genetik koppling: Typer, grupper och egenskaper hos genetik länk

Läs den här artikeln om du vill lära dig om Genetics-kopplingen: Typer, grupper och egenskaper hos Genetics Linkage!

Koppling är fenomenet av vissa gener som förblir tillsammans under arv genom generationer utan någon förändring eller separation på grund av att de är närvarande på samma kromosom. Linkering föreslogs först av Sutton och Boveri (1902-1903) när de förkunnade den berömda "kromosomala teorin om arv".

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

Bateson och Punnet (1906) när de arbetade med Sweet Pea fann att faktorerna för vissa tecken inte visar oberoende sortiment. De hävdade sedan att eftersom Sweet Pea bara har några par homologa kromosomer måste en kromosom innehålla flera faktorer som bör överföras tillsammans.

Det var Morgan (1910) som tydligt visade och definierade koppling på grundval av hans avelsexperiment i fruktbart Drosophila melanogaster. År 1911 föreslog Morgan och slott kromosomteori om koppling. Den säger att

(i) Länkade gener förekommer i samma kromosom.

(ii) De ligger i en linjär sekvens i kromosomen.

iii) Det finns en tendens att upprätthålla föräldrakombinationen av gener utom för tillfälliga övergångar.

(iv) Styrka för kopplingen mellan två gener är omvänt proportionell mot avståndet mellan de två, dvs två länkade gener visar högre frekvens av korsning om avståndet mellan dem är högre och lägre frekvens om avståndet är litet.

Länkade gener är de gener som förekommer på samma kromosom medan olänkna gener är de som finns på olika kromosomer. Länkade och olänkta gener kan lätt vara kända från avelsförsök. Olänkade gener visar oberoende sortiment, ett di-hybrid-förhållande av 9: 3: 3: 1 och di-hybrid- eller dubbelprovskorsförhållandet 1: 1: 1: 1 med två föräldra- och två rekombinanta typer.

De länkade generna visar inte oberoende sortiment, men förblir tillsammans och ärar är ett block som endast producerar föräldra typ av avkomma. De ger ett di-hybrid-förhållande av 3: 1 och ett testkorsförhållande av 1: 1.

Di-hybrid-förhållandet mellan två länkade gener

Typer av länk:

Länkning är av två typer, komplett och ofullständigt.

1. Komplett länk (Morgan, 1919):

Generna som är placerade på samma kromosom separerar inte och arvs ihop över generationerna på grund av avsaknaden av korsning. Komplett koppling gör att kombinationen av föräldraegenskaper kan arvas som sådan. Det är sällsynt men har rapporterats hos manliga Drosophila och några andra heterogametiska organismer.

Exempel 1:

En röd eyed normalvingarad (vildtyp) ren avelkvinnlig Drosophila passeras till homozygot recessiv lilaögad och vestigialvingad man. Avkomman eller F _1- generationen individer är heterozygot röda ögon och normala vinge. När F ₁ män testas över till homozygot recessiv kvinna (lilaögad och vestigialvingad) produceras endast två typer av individer - rödögd normalvingad och lila ögonvästlig vinge i förhållandet 1: 1 (endast föräldrafenotyper). På samma sätt vid inavel av F _1- individer är rekombinanta typer frånvarande. I praktiken uppnås inte detta testförhållande 1: 1 eftersom total koppling är sällsynt.

Exempel 2:

I Drosophila dominerar gener av grå kropp och långa vingar över svarta kropps och vestigiala (korta) vingar. Om rena avelsgråa, flytande Drosophila (GL / GL) -flygningar kryssas med svarta kroppsliga vestigialvingar (gl / gl), visar F ₂ ett förhållande mellan 3: 1 föräldrafenotyper (3 grå kropp långvinge och en svart kropp vestigialvingad).

Detta förklaras med antagandet att gener av kroppsfärg och vinglängd finns på samma kromosom och är helt länkade.

2. Ofullständig länk:

Gener närvarande i samma kromosom har en tendens att separera på grund av korsning och därigenom producera rekombinant avkomma förutom föräldra-typen. Antalet rekombinanta individer är vanligtvis mindre än antalet som förväntas i oberoende sortiment. I oberoende sortiment är alla fyra typerna (två föräldra typer och två rekombinanta typer) vardera 25%. Vid koppling är var och en av de två föräldra typerna mer än 25% medan var och en av de rekombinanta typerna är mindre än 25%.

Exempel 1:

En dominerande homozygot kvinnlig Drosophila med en rödögd normal vinge eller vild typ är korsad mot homozygot recessiv lilaögad och vestigial vinge. Avkomman eller F ₁ individer är heterozygot röda ögon och normala vinge. F ₁ kvinnliga flugor testas med homozygote recessiva män. Det ger inte förhållandet 1: 1: 1: 1. I stället utgår förhållandet till 9: 1: 1: 8. Detta visar att de två generna inte segregerade oberoende av varandra. De data som erhållits av Bridges (1916) är följande:

Endast 9, 3% rekombinanta typer observerades, vilket är helt annorlunda än 50% rekombinanter vid oberoende sortiment. Detta visar att i fettsekvensens oocyter, genomgår endast några av kromatiderna korsningen medan majoriteten bevaras intakt. Detta ger 90, 7% föräldratyper i avkomman.

Exempel 2:

Blåttblommans färg (B) dominerar i rödblommig färg (b) i Sweet Pea (Lathyrus odoratus) medan egenskapen av lång pollen (L) dominerar över rund pollen (1). En Sweet Pea plant heterozygous för både blå blomma färg och lång pollen (BbLl) korsades med dubbel recessiv rödblommig växt med rund pollen (bbll). Det liknar testkorset. Om generen av de två egenskaperna är kopplade till varandra, bör avkomman ha fyra fenotyper (Blå Lång, Blå Rund, Röd Lång och Röd Runda) i förhållandet 1: 1: 1: 1 (25% vardera). Om de två generna är helt länkade, bör avkomman ha både föräldratyperna (Blue Long och Red Round) i förhållandet 1: 1 (50% vardera).

Rekombinanter ska inte visas. I ovannämnda korset hittade Bateson och Punnett (1906) både föräldra- och rekombinanta typer men med olika frekvenser i förhållandet 7: 1: 1: 7. (7 + 7 rekombinanta typer av föräldrar och 1 + 1).

Endast 12, 6% rekombinanta typer observerades mot förväntad procentandel av 50% vid oberoende sortiment. Därför är generna kopplade men genomgår rekombination på grund av korsning i några av fallen.

Exempel 3:

Morgan och hans elever har funnit att länkade gener visar varierade rekombinationer, vissa är mer tätt länkade än andra, (i) I Drosophila, kryssning av gul bodied (Y) och vitögd (W) kvinnlig med rött ögon (Y ⁺ ) röda ögon (W ⁺ ) han producerat F _{1 för} att vara brun kroppslig rödögd. Vid sammankoppling av F1-avkomman observerade Morgan att de två generna inte segregerade oberoende av varandra och därför avviker F2-förhållandet signifikant från det förväntade förhållandet 9: 3: 3: 1. Han fann 98, 7% för att vara föräldra och endast 1, 3% rekombinanter (fig 5.18). ii) I ett andra kors i Drosophila mellan vitögd och miniatyrsvängd (wwmm) kvinna med vildtyp eller röda ögon normalvinklade (w ⁺ w ⁺ m ⁺ m ⁺ ) män befanns alla F ₁ vara av vild typ, dvs röda ögon och normal vinge. En F ₁ kvinnlig fluga testades sedan med vitögd och miniatyrvingad man. 62, 8% av avkomman var av föräldra typer medan 37, 2% var rekombinanter (fig 5.19).

Länkgrupper:

En kopplingsgrupp är en linjärt ordnad grupp av länkade gener som normalt är ärvda tillsammans förutom att korsa över.

Den motsvarar en kromosom som bär en linjär sekvens av gener kopplade och ärvd tillsammans. Eftersom de två homologa kromosomerna, antingen likartade eller alleliska gener på samma plats, utgör de samma länkgrupp. Därför motsvarar antalet bindningsgrupper närvarande i en individ ett antal kromosomer i dess ett genom (alla kromosomer om haploid eller homologa par om diploid). Det är känt som princip för begränsning av bindningsgrupper.

Fruktfluga Drosophila melanogaster har fyra bindningsgrupper (4 par kromosomer), människor 23 bindningsgrupper (23 par kromosomer), Pea sju bindningsgrupper (7 par kromosomer), Neurospora 7 bindningsgrupper (7 kromosomer), Mucor 2 bindningsgrupper (2 kromosomer), Escherichia coli en bindningsgrupp (en prokromosom eller nukleoid) medan majs har 10 bindningsgrupper (10 par kromosomer).

Förbindelsegruppens storlek beror på kromosomens storlek. Den mindre kromosomen kommer naturligtvis att ha en mindre kopplingsgrupp medan en längre har längre kopplingsgrupp. Detta är föremål för mängden heterochromatin närvarande i kromosomen. Således har man Y-kromosom 231 gener medan mänsklig kromosom 1 har 2969 gener.

eftersom det inte tillåter dem att fritt föra alla önskvärda egenskaper i en variation, (v) Det spädar användningen av önskvärda egenskaper om oönskade sådana också är närvarande i samma länkgrupp, t.ex. låga ginning och nakna frön eller fuzzy frön och hög ginning i amerikansk bomull, (vi) Markörgener eller gener som uttrycker sin effekt i tidig tillväxt kan indikera effekten av en länkad gen som uttrycks sent, t.ex. vågig lamina och större panikel i Millet

Sex Linkage eller Sex-Linked Erfarenhet:

Sexlänk eller sexlänkt arv är överföringen av tecken och deras bestämande gener alongwith sex-bestämande gener som bärs på sexkromosomerna och är därför arvade ihop från en generation till nästa. Y-kromosomen hos hanen bär färre gener alongwith TDF. Den X-kromosom som är vanlig för man och kvinna bär ett antal gener.

Alla kön kopplade tecken visar kors-cross arv. Det upptäcktes av Morgan (1910) när han studerade arvet av rödvitt ögonfärgdrag (lokaliserande gener på kromosomer). Två viktiga könbundna mänskliga sjukdomar är hemofili och färgblindhet.

Sexrelaterade egenskaper:

De är de egenskaper som avgörande gener finns på könskromosomerna. Alla könsbundna drag som finns på en sexkromosom är ärvda tillsammans.

Sex begränsade drag:

De är autosomala egenskaper som uttrycks i ett visst kön som svar på könshormoner, även om deras gener också uppträder i det andra könet, t.ex. mjölksekretion hos däggdjurshona, mönstret skallighet hos män. Genen för skallighet beter sig som en autosomal dominant hos män och autosomal recessiv hos kvinnor.

Sexrelaterade egenskaper:

Egenskaperna beror inte på specifika gener utan är biprodukter av könshormoner, t.ex. låg tonhöjd, skägg, mustasch. Hos män är mönstret skallighet relaterat till både autosomala gener och överdriven utsöndring av testosteron.

Kännetecken för sexlänkt arv:

1. Det är kors-kors arv. Fadern passerar inte den könsbundna allelen av ett drag till sin son. Detsamma går vidare till dottern, från vilken den når barnbarnet, dvs diagynisk. Det beror på att männen bara har en X-kromosom som överförs till kvinnans avkomma. Endast faderns Y-kromosom överförs till manliga avkommor, men denna sexkromosom bär inte många alleler.

2. Mamma passerar allelen av könsbundna egenskaper till både söner och döttrar.

3. Majoritet av könsbundna egenskaper är recessiva.

4. Sexrelaterade egenskaper är mer uppenbara hos män än hos kvinnor.

5. Eftersom många könsbundna egenskaper är skadliga, drabbas män av mer sexuella störningar.

6. Kvinnor fungerar generellt som bärare av könsbundna störningar eftersom recessiva gener kan uttrycka sig hos kvinnor endast i homozygot tillstånd.

7. Egenskaper som regleras av könsbundna recessiva gener (a) Producerar störningar hos män oftare än hos kvinnor, (b) Uttrycker sig hos män även när de representeras av en enda allel eftersom Y-kromosom inte bär några motsvarande alleler, (c ) Sällan förekommer i både far och son. d) misslyckas med att förekomma hos kvinnor, såvida inte deras far också har samma och moderen är bärare, e) kvinnlig heterozygot för egenskapsfunktionen som bärare, f) kvinnlig homozygot för det recessiva draget, överför egenskapen till alla söner.

8. Egenskaper som styrs av könsbundna dominerande gener (a) Producerar störningar hos kvinnor oftare än hos män, (b) Alla kvinnliga avkommor kommer att uppvisa dem om pappa har samma, (c) Får inte överföras till son om mamma utställer dem inte.