Anmärkningar om processen och mekanismen för korsning över

Läs den här artikeln för att lära dig om processen och mekanismen för övergången i arv!

Janssens (1909) var den första personen som upptäckte chiasmbildning och relaterad övergångsprocess (Chiasma-typhypotesen). Morgan (1910) fann fenomenen koppling och rekombination.

Image Courtesy: online.santarosa.edu/homepage/cgalt/BIO10-Stuff/Ch09-Genetics/Crossing-Over.jpg

Rekombinationen eller den nya kombinationen av gener är endast möjlig på grund av utbyte av genetiskt material mellan homologa kromosomer (Breakage and Reunion Theory, Darlington 1937). Koppling är ofullständig i sådana fall.

Definition:

(i) Korsning är en rekombination av gener på grund av utbyte av genetiskt material mellan två homologa kromosomer,

(ii) Det är ömsesidigt utbyte av segment av genetiskt material mellan icke-systerskromatider av två homologa kromosomer, för att producera omkombinationer eller nya kombinationer av gener.

De icke-syster-kromatider, i vilka utbyte av segment har inträffat, kallas rekombinanter eller korsningar medan de andra kromatiderna, i vilka korsning inte har ägt rum, är kända som föräldrakromatider eller icke-korsningar.

Exempel:

CB Hutchinson (1922) korsade en ren avelfärgad och slät kornad (CS / CS) sort av majs med ren avel färglös och krympad kornad (cs / cs) majs sort. Växter av F ₁ generation hade färgade och släta korn som visar att båda uttrycken är dominerande. F1-växter var uppenbarligen heterozygotiska för de två egenskaperna (CS / cs). F _1- växter testades sedan med dubbla recessiva föräldrar (cs / cs). Det resulterade i fyra typer av avkommor i förhållandet 27: 1: 1: 27 istället för 1: 1: 1: 1 förhållande förväntat för oberoende sortiment (Tabell 5.3).

Tabell 5.3. Testkors mellan heterozygotfärgad och slät kornad (CS / cs) Majsplantor med dubbla recessiva föräldrar som har färglösa och krympta korn (cs / cs):

Ovanstående förhållande är möjligt när generna i de två egenskaperna inte visar oberoende sortiment. Uppenbarligen är de två generna kopplade i samma kromosom men 1, 8% icke-systerskromatider av de homologa kromosomerna visar att de passerar mellan de två generna genom att byta segment.

Rekombination och korsning:

En ny grupp av gener eller en ny kombination av tecken som skiljer sig från föräldra typerna kallas rekombination eller rekombinant typ. Det produceras på grund av att korsa över det som sker under meios före gametebildning. Rekombinationsfrekvensen är direkt relaterad till frekvensen av korsningen över.

Ibland kan emellertid två eller ännu fler överkorsningar inträffa samtidigt i samma icke-systerskromatider av de homologa kromosomer utan att ändra frekvensen av re-kombinationer. Därför kan frekvensen av korsningen överstiga högre än frekvensen av observerade omkombinationer. Frekvensen för rekombination (cross-over-värde, COV) beräknas med användning av formeln

Denna COV på 10, 7% mellan gener av röda ögon och normala vingar betyder att dessa gener ligger 10, 7 enheter ifrån varandra på samma kromosom.

Föräldra- och rekombinanta typer:

En individ innehåller två homologa kromosomer av varje typ. De två kromosomen erhålls från de två olika föräldrarna, far och mor. Därför kallas dessa kromosomer också foster- och moderkromosomer. Antag att dessa två kromosomer har två länkade gener, AB (dominant) i en och ab (recessiv) i den andra. Varje kromosom har vidare två kromatider av liknande typ (AB, AB; ab, ab).

Om det inte förekommer någon korsning vid tiden för gametbildning eller meios, produceras bara två typer av gameter, en som bär paternal (AB) och annan materiell (ab) koppling. Om korsning sker på ett ställe blir en kromatid av varje homolog kromosom inblandad i segmentutbytet medan den andra kromatiden förblir oförändrad.

Således produceras fyra typer av kromatider efter en korsning över-AB, Ab, aB, ab. Två av dem är föräldra (AB, ab) och två rekombinanta (Ab, aB). Efter meios separerar de fyra typerna av kromatider och övergår till fyra olika gameter, 2 föräldra- och 2-rekombinanta (fig 5.20).

Om avståndet mellan två länkade gener är sådant att ett kors uppträder regelbundet mellan dem vid varje meios, kommer de att producera två föräldra- och två rekombinanta typer i förhållandet 25%: 25%: 25%: 25%. Detta liknar oberoende sortiment. Mendel hade tur att tre av de sju drag som han använde i hans berömda experiment uppvisade regelbundet korsning över.

Därför kan oberoende sortiment ske under två omständigheter,

(a) Gener förekommer i olika icke-homologa kromosomer,

(b) Gen ligger i samma kromosom men visar regelbundet korsning (50% rekombinanter eller cross-overs).

Faktorer som påverkar Crossing Over (och Linkage):

1. Avstånd:

Det fysiska avståndet mellan två gener bestämmer både styrkan hos länken och frekvensen av korsningen mellan två gener. Styrkan hos länken ökar med närheten av de två generna. Å andra sidan ökar frekvensen av korsning med ökningen av det fysiska avståndet mellan de två generna.

2. Ålder:

Ökning i ålder minskar graden av korsning i de flesta fallen.

3. Kön:

Man Drosophila visar lite korsning över. Fenomenet att korsa över är ganska vanligt i honflugan. Försumbar övergång rapporteras också i ett kön av några andra heterogametiska organismer.

4. X-strålar:

Exponering för röntgenstrålar ökar incidensen av korsning över. Whittinghill producerade ett antal korsningar i manliga Drosophila med hjälp av röntgenstrålar.

5. Temperatur:

Variationer i temperatur ökar frekvensen av korsning över.

6. Heterokromatin:

Närvaro av centromer och heterochromatiska områden (t.ex. nära telomerer) minskar kryssningsgraden över.

7. Kemikalier:

Ett antal kemikalier som finns närvarande i maten har visat sig ändra graden av korsning i djur.

8. Störning:

En korsning minskar förekomsten av en annan korsning i närheten. Fenomenet kallas störning Tillfälle är förhållandet mellan observerad dubbelkorsning i förhållande till förväntad dubbelkorsning på grund av icke-interferens eller självständig förekomst. Sammanträffande är liten när störningen är hög.

Betydelse:

1. Korsning är ett sätt att introducera nya kombinationer av gener och därmed egenskaper.

2. Det ökar variabiliteten som är användbar för naturligt val under förändrad miljö.

3. Eftersom frekvensen av korsning överhänger avståndet mellan de två generen, används fenomenet för framställning av bindningskromosomkartor.

4. Det har visat att gener ligger linjärt i kromosomen.

5. Uppfödare måste välja liten eller stor befolkning för att erhålla de nödvändiga övergångarna. För att erhålla övergångar mellan nära sammanlänkade gener krävs en mycket stor population.

6. Användbara återkombinationer som produceras genom att korsa över tas upp av uppfödare för att utveckla användbara nya sorter av grödor och djur. Grön revolution har uppnåtts i Indien på grund av denna selektiva upptagning av användbara återkombinationer. Operationsflod eller vit revolution utförs också på liknande linjer.

Typer av korsning:

Korsning kan vara singel, dubbel eller flera,

(i) Enkel korsning:

Korsning sker vid en punkt mellan två icke-systerskromatider av ett homologt kromosompar. Det finns två föräldratyper och två rekombinanter,

(ii) Dubbelkorsning:

Korsning sker vid två punkter i ett homologt par kromosomer,

(a) ömsesidig dubbelkorsning:

Två övergångsställen förekommer mellan samma icke-systerskromatider,

(b) Kompletterande korsning:

De två övergångsöversikten involverar tre eller alla fyra kromatiderna så att antalet korsningar är tre eller fyra med förekomst
av en eller ingen föräldra typ,

(iii) Multipla korsning:

Tre eller flera punkter för korsning förekommer i samma homologa kromosom. Dubbelkorsning och föräldra typer kan eller kanske inte förekomma.

Övergångsmekanism:

Kromosomer replikeras i S-fas av interfas. Därför är leptotenkromosomer dubbla strängade, även om de två strängarna inte är synliga på grund av närvaron av nukleoproteinkomplexet mellan kromatiderna.

(i) Synapsis:

Replicerade men uppenbarligen enskilda homologa kromosomer kommer att ligga sida om sida med liknande genlänkar av de två kromosomerna som är motsatta. Det förekommer i zygotensfasen av profas I. Fenomenet kallas synapsis. De synapserade paren av homologa kromosomer kallas bivalenter. Den lilla mängden obeloppad kromosom (0, 3%), om den föreligger, genomgår även replikation (Stem och Hotta, 1973). De två homologa kromosomerna hålls samman av ett synaptinemal-komplex.

(ii) Crossing Over:

Det förekommer i pachytenstadiet, vid fyra strängstadium med hjälp av enzymer (endonukleas, exo-nukleas, R-protein eller rekombinas; Stern och Hotta, 1969, 1978). Det finns brott av kromatidsegment, utbyte av nonsisterkromatidsegment och senare deras fusion på nya ställen.

(iii) Tetrad-scenen:

Synaptinemal-komplexet börjar lösa upp, utom i området för korsning. Därför separeras kromosomer och kromatider blir tydliga på de flesta ställena. Som en bivalent verkar ha fyra kromatider nu kallas det tetrad stadium. Det förekommer i profasens stadium i diploten. Synaptinemal-bindningspunkterna mellan de homologa kromosomerna kallas chiasmata. I senare steg tenderar chiasmata att flytta till sidorna. Fenomenet kallas terminalisering. Många av dem försvinner före metafas I.