Главная/Библиотека/Сцепление и картирование

Гены на одной хромосоме путешествуют вместе

Гены на разных хромосомах наследуются независимо. А вот гены на одной хромосоме сцеплены и обычно передаются в паре. Кроссинговер иногда их разъединяет, и по тому, как часто это происходит, измеряют расстояние между генами. Пригодятся основы генетики.

Генетика · урок 5 кроссинговер · сантиморган · карта ⏱ ~15 мин
Сцепление

Соседи по хромосоме держатся вместе

Если два гена сидят на одной хромосоме, они склонны наследоваться вместе — их называют сцепленными. В мейозе, когда образуются половые клетки, гомологичные хромосомы сближаются и в точке пересечения (хиазме) обмениваются участками. Этот обмен — кроссинговер.

В итоге появляются рекомбинантные гаметы с новыми сочетаниями аллелей, каких не было ни у одного из родителей. Так природа перемешивает гены и создаёт разнообразие.

Что решает частоту

Чем дальше гены, тем чаще их разводит

Кроссинговер — это разрыв где-то по длине хромосомы, и место разрыва случайно. Дальше работает простая геометрия. Между двумя далёкими генами лежит длинный участок, и разрыв с большей вероятностью попадёт между ними. Между близкими генами участок короткий, разорвать их сложнее.

Главная мысль

Чем дальше друг от друга два гена, тем чаще кроссинговер их разъединяет. Чем ближе — тем реже. Частота рекомбинации превращается в линейку расстояния.

Единица измерения

Сантиморган

Расстояние на хромосоме меряют в сантиморганах (сМ), их же называют картовыми единицами. Определение завязано прямо на рекомбинацию.

1 сМ = 1% рекомбинантных гамет
→ значит частота рекомбинации (%) ≈ расстояние (сМ)

рекомбинация 5% → гены в ~5 сМ друг от друга
рекомбинация 20% → гены в ~20 сМ (дальше)
Как строят карту

Складываем расстояния

Измеряют частоты рекомбинации между парами генов, переводят в сантиморганы и складывают, как отрезки на линейке. Так восстанавливают порядок генов и расстояния между ними — получается генетическая карта хромосомы.

A–B = 12 сМ, B–C = 7 сМ, A–C = 19 сМ
12 + 7 = 19 → B лежит между A и C

A —— 12 —— B —— 7 —— C
Ловушки

Где чаще всего спотыкаются

✗ «Все гены наследуются независимо»
Только на разных хромосомах. Гены на одной хромосоме сцеплены.
✗ «Сцепленные гены никогда не разъединяются»
Кроссинговер их иногда разводит; чем дальше гены, тем чаще.
✗ «Близкие гены рекомбинируют чаще»
Наоборот: между близкими генами меньше места для разрыва, поэтому реже.
✗ «Сантиморган — это размер в нанометрах»
Это генетическое расстояние: 1 сМ = 1% рекомбинации.
Тренажёр рассуждений

Не угадать ответ, а построить его

Прочитай вопрос и подумай сам. Потом открывай по шагу, будто рядом преподаватель и спрашивает «а почему?».

Гены A–B рекомбинируют в 20% случаев, A–C — в 5%. Какая пара ближе?
Как частота связана с расстоянием?
Чем дальше гены, тем чаще они рекомбинируют.
Что говорит 5% против 20%?
A–C рекомбинируют реже, значит между ними меньше места для разрыва.
Какой вывод?
Меньше места → гены ближе. Пара A–C ближе, чем A–B.
Вывод. 5% ≈ 5 сМ, 20% ≈ 20 сМ. По частотам расставляют гены на карте.
Показать следующий шаг →
Почему далёкие гены разъединяются кроссинговером чаще?
Что такое кроссинговер?
Случайный разрыв и обмен где-то по длине хромосомы.
Что между далёкими генами?
Длинный участок, где этот разрыв может произойти.
Что из этого следует?
Чем длиннее участок, тем выше шанс, что разрыв попадёт между генами → чаще рекомбинация.
Вывод. Поэтому частоту рекомбинации и используют как линейку расстояния.
Показать следующий шаг →
Мини-кейс

Построй порядок генов

Даны частоты рекомбинации между тремя генами: A–B = 12%, B–C = 7%, A–C = 19%. Нужно расставить гены по порядку на хромосоме.

Каков порядок?
Переведи в расстояния
A–B = 12 сМ, B–C = 7 сМ, A–C = 19 сМ.
Проверь, складываются ли отрезки
12 + 7 = 19 — сумма двух коротких равна длинному.
Что это значит?
B лежит между A и C: A —12— B —7— C.
Вывод. Складывая расстояния соседних пар, восстанавливают порядок генов на хромосоме.
Показать следующий шаг →
Повторение

Закрепить с интервалами

Карточки подстраиваются под тебя: «легко» отодвигает повтор дальше, «снова» возвращает скоро. Прогресс хранится в браузере.

Куда дальше

Связи с другими темами

Картирование разобрано

Дальше — наследование, которое идёт мимо ядра

В библиотеку →