Collegamento genetico: tipi, gruppi e caratteristiche del collegamento genetico

Leggi questo articolo per conoscere il collegamento Genetics: Tipi, gruppi e caratteristiche del collegamento genetico!

Il collegamento è il fenomeno di alcuni geni che rimangono insieme durante l'eredità attraverso le generazioni senza alcun cambiamento o separazione a causa della loro presenza sullo stesso cromosoma. Il collegamento fu inizialmente suggerito da Sutton e Boveri (1902-1903) quando proponevano la famosa "teoria cromosomica dell'eredità".

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Bateson e Punnet (1906) mentre lavoravano su Sweet Pea hanno scoperto che i fattori per alcuni personaggi non mostrano assortimento indipendente. Hanno poi sostenuto che poiché il pisello dolce ha solo poche coppie di cromosomi omologhi, un cromosoma deve possedere diversi fattori che dovrebbero essere trasmessi insieme.

Fu Morgan (1910) che chiaramente dimostrò e definì il collegamento sulla base dei suoi esperimenti di riproduzione nella fruttuosa Drosophila melanogaster. Nel 1911, Morgan e Castle proposero la teoria cromosomica del collegamento. Lo afferma

(i) I geni collegati si verificano nello stesso cromosoma.

(ii) Si trovano in una sequenza lineare nel cromosoma.

(iii) C'è una tendenza a mantenere la combinazione genitoriale dei geni ad eccezione dei crossover occasionali.

(iv) La forza del collegamento tra due geni è inversamente proporzionale alla distanza tra i due, cioè, due geni collegati mostrano una frequenza superiore di attraversamento se la distanza tra loro è maggiore e minore se la distanza è piccola.

I geni collegati sono quei geni che si verificano sullo stesso cromosoma mentre i geni non collegati sono quelli che si trovano su diversi cromosomi. I geni legati e non collegati possono essere facilmente riconosciuti dagli esperimenti di riproduzione. I geni non legati mostrano un assortimento indipendente, un rapporto di-ibrido di 9: 3: 3 e il rapporto incrociato di-ibrido o doppio test di 1: 1: 1: 1 con due tipi parentali e due ricombinanti.

I geni collegati non mostrano assortimento indipendente ma rimangono insieme e sono ereditati in blocco producendo solo un tipo di progenie genitoriale. Forniscono un rapporto di-ibrido di 3: 1 e un rapporto di prova di 1: 1.

Rapporto di-ibrido di due geni collegati

Tipi di collegamento:

Il collegamento è di due tipi, completo e incompleto.

1. Linkage completo (Morgan, 1919):

I geni situati sullo stesso cromosoma non si separano e vengono ereditati insieme nelle generazioni a causa dell'assenza di attraversamento. Il collegamento completo consente di associare i tratti genitoriali come tali. È raro ma è stato riportato nella Drosophila maschile e in alcuni altri organismi eterogene.

Esempio 1:

Una femmina di razza pura dagli occhi rossi (tipo selvatico) alata Drosophila è attraversata da omozigoti recessivi dagli occhi viola e dal maschio alato vestigiale. La progenie o gli individui di generazione F ₁ sono eterozigoti dagli occhi rossi e alati normali. Quando i maschi F ₁ vengono incrociati con una femmina omozigote recessiva (con gli occhi viola e gli alati vestigiali), vengono prodotti solo due tipi di individui: gli occhi rossi normali alati e viola alati vestigiali al rapporto 1: 1 (solo fenotipi parentali). Allo stesso modo durante la consanguineità di individui F ₁, i tipi ricombinanti sono assenti. In pratica, questo rapporto di prova 1: 1 non viene mai raggiunto perché il collegamento totale è raro.

Esempio 2:

Nella Drosophila, i geni del corpo grigio e le lunghe ali sono dominanti sul corpo nero e ali vestigia (corte). Se la pura Drosophila alata di grigi corposi (GL / GL) alata di razza è attraversata da mosche alate vestigiali di colore nero (gl / gl), la F ₂ mostra un rapporto 3: 1 di fenotipi parentali (3 corpo grigio lungo alato e un corpo nero vestigiale alato).

Ciò si spiega assumendo che i geni del colore del corpo e della lunghezza delle ali si trovino sullo stesso cromosoma e siano completamente collegati.

2. Linkage incompleto:

I geni presenti nello stesso cromosoma hanno una tendenza a separarsi a causa dell'incrocio e quindi producono una progenie ricombinante oltre al tipo parentale. Il numero di individui ricombinanti è solitamente inferiore al numero previsto nell'assortimento indipendente. Nell'assortimento indipendente tutti e quattro i tipi (due tipi parentali e due tipi ricombinanti) sono ciascuno del 25%. In caso di collegamento, ciascuno dei due tipi di genitori è superiore al 25% mentre ciascuno dei tipi ricombinante è inferiore al 25%.

Esempio 1:

Una femmina drosophila omozigote di tipo normale alata o selvaggia dominante rossa è attraversata da omozigoti recessivi con occhi viola e maschio alato vestigiale. La progenie o gli individui F ₁ sono eterozigoti dagli occhi rossi e alati normali. Le mosche F ₁ sono test incrociate con maschi recessivi omozigoti. Non produce il rapporto di 1: 1: 1: 1. Invece il rapporto risulta 9: 1: 1: 8. Questo dimostra che i due geni non si segregano indipendentemente l'uno dall'altro. I dati ottenuti da Bridges (1916) sono i seguenti:

Sono stati osservati solo il 9, 3% di tipi ricombinanti, che è molto diverso dal 50% di ricombinanti in caso di assortimento indipendente. Questo dimostra che negli ovociti della F ₁, solo alcuni cromatidi subiscono un crossover mentre la maggior parte è preservata intatta. Questo produce il 90, 7% dei tipi di genitori nella discendenza.

Esempio 2:

In Sweet Pea (Lathyrus odoratus) il colore del fiore blu (B) è dominante sul colore del fiore rosso (b) mentre il tratto del polline lungo (L) è dominante sul polline rotondo (1). Una pianta di pisello dolce eterozigote sia per il colore del fiore blu che per il polline lungo (BbLl) è stata incrociata con una pianta a doppio fiore rosso recessivo con polline rotondo (bbll). È simile alla croce di prova. Nel caso in cui i geni dei due tratti siano scollegati, la progenie dovrebbe avere quattro fenotipi (blu lungo, blu rotondo, rosso lungo e rosso rotondo) nel rapporto di 1: 1: 1: 1 (25% ciascuno). Nel caso in cui i due geni siano completamente collegati, la progenie dovrebbe avere entrambi i tipi parentali (Blu lungo e Rosso rotondo) nel rapporto di 1: 1 (50% ciascuno).

I ricombinanti non dovrebbero apparire. Tuttavia, nella suddetta croce Bateson e Punnett (1906) hanno trovato entrambi i tipi parentali e ricombinanti ma con frequenze diverse nel rapporto di 7: 1: 1: 7. (7 + 7 tipi di genitori e 1 + 1 ricombinante).

Sono stati osservati solo 12, 6% di tipi ricombinanti rispetto alla percentuale prevista del 50% in caso di assortimento indipendente. Pertanto, i geni sono collegati ma subiscono ricombinazione a causa dell'incrocio in alcuni dei casi.

Esempio 3:

Morgan e i suoi studenti hanno scoperto che i geni collegati mostrano varie ricombinazioni, alcuni dei quali sono più strettamente collegati di altri, (i) In Drosophila, incrocio di corpo giallo (Y) e occhi bianchi (W) femmina con corpo marrone (Y ⁺ ) occhi rossi (W ⁺ ) maschio prodotto F ₁ per essere marrone dagli occhi rossi. Sull'incrocio della progenie F ₁, Morgan ha osservato che i due geni non si segregano indipendentemente l'uno dall'altro e, pertanto, il rapporto F ₂ deviava significativamente dal rapporto 9: 3: 3 previsto. Ha trovato il 98, 7% come parentale e solo l'1, 3% ricombinante (Fig. 5.18). (ii) In una seconda croce in Drosophila tra femmine con occhi bianchi e ali in miniatura (wwmm) con maschi di tipo selvatico o con occhi rossi normali (w ⁺ w ⁺ m ⁺ m ⁺ ), tutti gli F ₁ sono stati trovati di tipo selvaggio, cioè, occhi rossi e alati normali. Una mosca F _{1 è} stata quindi attraversata da un maschio alato bianco e dagli occhi bianchi. Il 62, 8% della progenie era di tipo genitoriale mentre il 37, 2% era ricombinante (Fig. 5.19).

Gruppi di collegamento:

Un gruppo di concatenamento è un gruppo di geni collegati sistemati linearmente che sono normalmente ereditati insieme eccetto per l'attraversamento.

Corrisponde a un cromosoma che porta una sequenza lineare di geni collegati ed ereditati insieme. Poiché i due cromosomi omologhi, che possiedono geni simili o allelici sugli stessi loci, costituiscono lo stesso gruppo di legami. Pertanto, il numero di gruppi di collegamento presenti in un individuo corrisponde al numero di cromosomi nel suo unico genoma (tutti i cromosomi se coppie aploidi o omologhe se diploidi). È noto come principio di limitazione dei gruppi di collegamento.

Fruit-fly Drosophila melanogaster ha quattro gruppi di linkage (4 paia di cromosomi), esseri umani 23 gruppi di linkage (23 paia di cromosomi), sette gruppi di collegamento Pea (7 paia di cromosomi), gruppi di collegamento Neurospora 7 (7 cromosomi), Mucor 2 gruppi di linkage (2 cromosomi), gruppo di collegamento di Escherichia coli (un pro-cromosoma o nucleoide) mentre il mais ha 10 gruppi di collegamento (10 coppie di cromosomi).

La dimensione del gruppo di collegamento dipende dalla dimensione del cromosoma. Il cromosoma più piccolo avrà naturalmente un gruppo di collegamento più piccolo mentre uno più lungo avrà un gruppo di collegamento più lungo. Questo è soggetto alla quantità di eterocromatina presente nel cromosoma. Quindi il cromosoma Y dell'uomo possiede 231 geni mentre il cromosoma umano 1 ha 2969 geni.

perché non consente loro di portare liberamente tutti i tratti desiderabili in una varietà, (v) diluisce l'uso di tratti desiderabili se sono presenti anche indesiderabili sullo stesso gruppo di legami, ad esempio semi a ginning e semi nudi o semi sfocati e high ginning in American Cotton, (vi) Marker geni o geni che esprimono il loro effetto nella crescita precoce possono indicare l'effetto di un gene collegato che è quello di esprimere in ritardo, ad esempio, lamina ondulata e più grande pannocchia in Millet

Legame sessuale o eredità legata al sesso:

Il legame sessuale o l'ereditarietà legata al sesso è la trasmissione di caratteri e dei loro geni determinanti insieme a geni che determinano il sesso che sono portati sui cromosomi sessuali e, quindi, sono ereditati insieme da una generazione all'altra. Il cromosoma Y del maschio trasporta meno geni insieme a TDF. Il cromosoma X che è comune a maschio e femmina porta un numero di geni.

Tutti i personaggi legati al sesso mostrano un'eredità incrociata. Fu scoperto da Morgan (1910) quando studiò l'ereditarietà del tratto di colore degli occhi rosso-bianco (localizzando i geni sui cromosomi). Due importanti malattie umane legate al sesso sono l'emofilia e il daltonismo.

Tratti legati al sesso:

Sono quei tratti i cui geni determinanti si trovano sui cromosomi sessuali. Tutti i tratti legati al sesso presenti su un cromosoma sessuale sono ereditati insieme.

Tratti limitati del sesso:

Sono tratti autosomici espressi in un particolare sesso in risposta agli ormoni sessuali sebbene i loro geni si verifichino anche nell'altro sesso, ad esempio la secrezione del latte nelle femmine di mammiferi, la calvizie nei maschi. Il gene della calvizie si comporta come un autosomico dominante nei maschi e autosomico recessivo nelle femmine.

Tratti influenzati dal sesso:

I tratti non sono dovuti a particolari geni ma sono derivati ​​da ormoni sessuali, ad esempio voce bassa, barba, baffi. Nei maschi la calvizie è correlata sia ai geni autosomici sia alla eccessiva secrezione di testosterone.

Caratteristiche dell'ereditarietà legata al sesso:

1. È un'eredità incrociata. Il padre non trasmette l'allele legato al sesso di un tratto a suo figlio. Lo stesso è passato alla figlia, da dove raggiunge il nipote, cioè, diaginista. È perché i maschi hanno un solo cromosoma X che viene trasferito alla prole femminile. Solo il cromosoma Y del padre viene trasferito alla progenie maschile, ma questo cromosoma sessuale non porta molti alleli.

2. La madre trasmette gli alleli dei tratti legati al sesso sia ai figli che alle figlie.

3. La maggior parte dei tratti legati al sesso sono recessivi.

4. I tratti legati al sesso sono più evidenti nei maschi che nelle femmine.

5. Poiché molti tratti legati al sesso sono dannosi, i maschi soffrono maggiormente di disturbi legati al sesso.

6. Le femmine generalmente funzionano come portatori di disturbi legati al sesso perché i geni recessivi possono esprimersi nelle femmine solo nello stato omozigote.

7. Tratti governati da geni recessivi legati al sesso (a) Produrre disturbi nei maschi più spesso che nelle femmine, (b) esprimersi nei maschi anche se rappresentati da un singolo allele perché il cromosoma Y non porta alcun allele corrispondente, (c ) Raramente appaiono sia nel padre che nel figlio. (d) Non comparire nelle femmine a meno che il loro padre possieda anche la stessa e la madre sia portatrice, (e) Femmine eterozigote per la funzione caratteristica come portatore, (f) Femmina omozigote per il tratto recessivo, trasferisce il tratto a tutti i figli maschi.

8. Tratti governati da geni dominanti legati al sesso (a) Producono disordini nelle femmine più spesso che nei maschi, (b) Tutta la prole femminile li esibirà se il padre possiede lo stesso, (c) Non essere trasmessi al figlio se la madre non li mostra.