Генетични хромозомни карти

Генетични хромозомни карти, схеми на относителното местоположение на свързани наследствени фактори - гени. Генетичните карти на хромозомите отразяват действително съществуващия линеен ред на разположение на гените в хромозомите (вж. Цитологични карти на хромозомите) и са важни както в теоретичните изследвания, така и в развъдната работа, тъй като дават възможност съзнателно да се избират двойки признаци по време на кръстосвания, както и да се предсказват особеностите на наследяването и проявата на различни признаци в изследваните организми. Разполагайки с генетични карти на хромозомите, е възможно чрез наследяване на „сигнален“ ген, тясно свързан с изследвания, да се контролира предаването на гени на потомството, които определят развитието на трудно анализирани характери; например генът, който определя ендосперма в царевицата и се намира в хромозома 9, е свързан с ген, който определя намалената жизнеспособност на растението. Многобройни факти за отсъствието (противно на законите на Мендел) на независимо разпределение на признаците при хибриди от второ поколение бяха обяснени с хромозомната теория за наследствеността. Гените, разположени в една и съща хромозома, в повечето случаи се наследяват заедно и образуват една свързваща група, чийто брой, т.е. съответства на хаплоидния брой хромозоми във всеки организъм (вж. Haploid). Американският генетик T. Kh. Morgan показа обаче, че връзката на гените, разположени в една хромозома, не е абсолютна при диплоидните организми (вж. Diploid); в някои случаи, преди образуването на зародишни клетки между същия тип или хомоложни хромозоми, настъпва обмен на съответните области; този процес се нарича пресичане или пресичане. Обменът на участъци от хромозомите (с гени в тях) се осъществява с различна вероятност, в зависимост от разстоянието между тях (колкото по-далеч един от друг са гените, толкова по-голяма е вероятността за пресичане и, следователно, рекомбинация). Генетичният анализ позволява откриване на кръстосване само когато има разлика в хомоложните хромозоми в генния състав, което при кръстосване води до появата на нови генни комбинации. Обикновено разстоянието между гените на генетичните карти на хромозомите се изразява като% пресичане (съотношението на броя на мутантните индивиди, различни от техните родители в различна комбинация от гени, към общия брой изследвани индивиди); единицата на това разстояние - морганида - съответства на честота на пресичане от 1%.

Генетичните хромозомни карти се правят за всяка двойка хомоложни хромозоми. Групите на съединителя се номерират последователно, докато бъдат намерени. В допълнение към номера на свързващата група, посочете пълните или съкратените имена на мутантни гени, техните разстояния в морганиди от един от краищата на хромозомата, взети за нулева точка, както и мястото на центромерата. Възможно е да се правят генетични карти на хромозомите само за обекти, в които са изследвани голям брой мутантни гени. Например при дрозофила са идентифицирани над 500 гена, локализирани в нейните 4 групи за свързване, при царевицата - около 400 гена, разпределени в 10 групи за свързване (фиг. един). При по-малко проучени обекти броят на намерените групи за свързване е по-малък от хаплоидния брой на хромозомите. По този начин в домашната мишка са идентифицирани около 200 гена, които образуват 15 свързващи групи (всъщност има 20 от тях); при пилета са проучени само 8 от 39. При хората от очакваните 23 групи за свързване (23 двойки хромозоми) са идентифицирани само 10 и във всяка група са известни малък брой гени; най-подробните карти са за половите хромозоми. Бактериите, които са хаплоидни организми, имат една, най-често непрекъсната, кръгова хромозома и всички гени образуват една свързваща група (фиг. 2). Когато генетичният материал се прехвърля от донорска клетка в реципиентна клетка, например по време на конюгация, кръговата хромозома се счупва и получената линейна структура се прехвърля от една бактериална клетка в друга (в Е. coli, в рамките на 110-120 минути) . Чрез изкуствено прекъсване на процеса на конюгация е възможно да се установи по възникналите видове рекомбинанти кои гени са успели да преминат в клетката реципиент. Това е един от методите за изграждане на генетични карти на хромозомите на бактериите, разработени подробно в редица видове. Генетичните карти на хромозомите на някои бактериофаги са още по-подробни. Вижте също Генетика, Мутация.