Закон Моргана

Закон Томаса Моргана также известен как закон сцепленного наследования. Согласно закону Моргана находящиеся в одной хромосоме гены образуют группу сцепления и часто наследуются совместно. При этом сила сцепления зависит от расстояния между генами в хромосоме.

Сцепленное наследование возможно только для генов, локализованных в одной хромосоме. Однако и оно может нарушаться в результате такого процесса как кроссинговер.

Кроссинговер — это обмен равноценными участками между гомологичными хромосомами. Кроссинговер происходит во время профазы I мейоза. В эту фазу клеточного деления гомологичные хромосомы конъюгируют (сближаются и соединяются).

Если между гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, в результате которого сцепление между генами было нарушено (ранее сцепленные гены оказались в разных гомологичных хромосомах), то закон Моргана не соблюдается.

Пример. У мушки дрозофилы цвет тела определяется одним геном, имеющим аллели A (серое тело) и a (черное тело). Длина крыльев определяется другими аллельными генами: B (длинные), b (короткие). Причем обычно серые мухи имеют длинные крылья, а черные — короткие. Это говорит о том, что гены A и B сцеплены между собой (т. е. локализованы в одной хромосоме). С другой стороны, гены a и b также сцеплены.

При скрещивании генотипов AABB и aabb в первом поколении все мушки будут серые с длинными крыльями (AaBb). Причем в одно хромосоме будут гены A и B от одного родителя, а в гомологичной — a и b (эта хромосома досталось от другого родителя).

Если бы гены A и B были локализованы не в одной хромосоме (а в разных негомологичных), то с равной вероятностью ген A мог оказаться в гамете как с геном b, так и с геном B. И тогда во втором поколении наблюдалось бы стандартное расщепление по фенотипу: 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb (вместо черточек может быть как доминантный так и рецессивный аллель). То есть 6 из 16 мух имели бы рекомбинантные признаки (серое тело короткие крылья и черное тело длинные крылья).

Однако количество кроссоверных мушек существенно меньше, что говорит о сцеплении генов, когда доминантный ген A преимущественно наследуется совместно с геном B. Наличие же кроссоверных организмов говорит о том, что сцепление не полное.

Если в результате кроссинговера появилась хромосома, содержащая гены A и b (или a и B), то в дальнейшем уже они будут наследоваться совместно, т. е. образуют новую группу сцепления.

Процент кроссинговера зависит от степени удаленности генов в одной хромосоме. Чем гены дальше друг от друга, тем меньше они сцеплены между собой. Близко локализованные гены почти всегда наследуются согласно закону Моргана.

Анализ частоты кроссинговера позволяет строить генетические карты. Расстояние между генами измеряется в сантиморганидах (или просто морганидах). При этом если кроссоверных гамет 1%, то расстояние между генами равно 1 морганиде. Это значит, что гены расположены достаточно близко друг к другу, и кроссинговер между ними редок. Если расстояние между генами равно 25 морганид, то вероятность получить кроссоверный организм равна 25%, т. е. гены локализованы в одной хромосоме достаточно далеко друг от друга.