Решаване на проблеми с верижно наследяване
В края на деветнадесети век, в резултат на технологичния прогрес, оптичните качества на микроскопите значително се подобряват, а методите на цитологичните изследвания също са значително подобрени. Това позволи на учените да направят редица важни открития. Доказана е водещата роля на клетъчното ядро в предаването на наследствени признаци. Те обърнаха внимание на изненадващото сходство между поведението на хромозомите по време на образуването и оплождането на гамети и модела на наследяване на генетични фактори, който Мендел описва. Въз основа на всички тези данни е формулирана хромозомната теория за наследствеността. Според тази теория двойка фактори е локализирана в двойка хомоложни хромозоми и всяка от тези хромозоми носи един фактор. Впоследствие терминът фактор, който означаваше основната единица за наследственост, беше заменен с термина ген. По този начин можем да кажем, че гените, които са разположени върху хромозомите, са физическата единица, поради което се случва прехвърлянето на знаци от родители към потомство. Всеки ген е представен в хомоложни хромозоми като двойка алели, които заемат един локус, тоест едно и също място в тези хромозоми. Сега беше възможно да се обяснят основните закони на наследствеността от гледна точка на хромозомната теория, като особености на движението на хромозомите по време на мейозата. Несъответствието между хомоложните хромозоми, което се среща в анафаза 1 на мейозата и произволното разпределение на алелите между гаметите, е в основата на обяснението на първия закон - закона на разделянето. А независимостта на разминаването на нехомологичните хромозоми в анафаза 1 на мейозата е в основата на втория закон - закона за независимото наследяване на характерите.
Обаче беше напълно ясно, че всеки организъм има огромен брой черти и тази стойност може да бъде значително по-голяма от броя на хромозомите в хаплоидния набор. Това е особено забележимо за видове с малък брой хромозоми. Например при граха броят на хромозомите от хаплоидния набор е 7, при ръжта също е равен на 7, при плодовата муха 4 и при кръглия червей 1. Тогава е очевидно, че във всяка хромозома трябва да има гени които определят развитието на поне няколко различни знака. Такива гени се наричат свързани и броят на свързващите групи е равен на броя на хромозомите в хаплоидния набор. Съответно такива гени не трябва да се подчиняват на принципа на независимото разпределение - те трябва да се наследяват заедно, като цяло.
Генетичен калкулатор за свързано наследяване
В генетичния калкулатор, за да се обозначи генетичната връзка в записа на родителския генотип, свързани гени са затворени в скоби. За дихибрид са възможни два варианта на локализация на доминиращи и рецесивни алели в хромозомите. В първия случай доминиращите алели са в едната от двойката хомоложни хромозоми, а рецесивните са в другата - (AB) (ab). Този вариант на локализация на алелите се нарича цис-позиция. Генотип (AB) (ab) може да бъде получен от кръстосване на родители с генотипове (AB) (AB) - AB фенотип и (ab) (ab) - ab фенотип. Във втория случай доминиращите и рецесивни алели на гена са разположени в различни хомоложни хромозоми - (Ab) (aB). И тази опция за локализация се нарича транс-позиция. Генотип (Ab) (aB) може да бъде получен съответно от кръстосване на родители с генотипове (Ab) (Ab) - фенотип Ab и (aB) (aB) - фенотип aB. Разликата в съотношението на фенотиповете в потомството за менделско наследство и генетична връзка ще бъде по-лесно демонстрирана чрез анализ на кръстоски. При това кръстосване броят на типовете гамети е равен на броя на фенотипните класове в потомството. В случай на независимо наследяване, генотипът AaBb ще даде четири типа гамети AB, Ab, aB и ab. Съответно, от кръстосване на индивиди с генотипове AaBb и aabb, получаваме четири класа фенотипове AB, Ab, aB и ab в съотношение 1: 1: 1: 1. В случай на генетична връзка, генотипът (AB) (ab) може да даде само два вида гамети (AB) и (ab). Съответно, от кръстосване на индивиди с генотипове (AB) (ab) и (ab) (ab), получаваме два класа фенотипи AB и ab в съотношение 1: 1. Генотипът (Ab) (aB) също ще даде два вида гамети (Ab) и (aB). И от кръстосването на родители с генотипове (Ab) (aB) и (ab) (ab), ние също така получаваме два класа фенотипи Ab и aB в съотношение 1: 1. Както можете да видите и в двата случая на генетична връзка, фенотипните класове на потомството зависят от местоположението на доминиращите и рецесивни алели в хромозомите и съвпадат с фенотипите на родителите, от които е получен оригиналният дихибрид.