Почему мейотическая рекомбинация нарушает независимый набор генов на одной и той же хромосоме?

Есть много источников, в которых говорится, что гены, которые «сцеплены» тем, что находятся в одной и той же хромосоме, сортируются друг с другом — что при передаче аллеля гамета, содержащая указанный аллель, также будет содержать каждый аллель из хромосомы, а не просто позволяет все разбирать самостоятельно.

Также во многих источниках говорится, что во время мейоза происходит рекомбинация, следовательно, почему не все гены полностью случайны?

Предыдущее название этого поста содержало негатив и некоторые неточные термины. В интересах ясности я изменил его на «Почему мейотическая рекомбинация нарушает независимый набор генов на одной и той же хромосоме». Первоначально в нем говорилось: «Почему рекомбинация генов не поддерживает закон независимого распределения генов на одной и той же хромосоме?» Надеюсь, я сохранил смысл запроса ОП.

Ответы (2)

Рекомбинация не делает какие-либо два гена полностью независимыми, потому что между двумя заданными локусами (= положением на хромосоме) систематически не происходит рекомбинации.

Расстояние между локусами

Рассмотрим два сценария, описывающих положение двух локусов на хромосоме.

  1. Тесно связанные локусы

Рассмотрим два очень тесно связанных локуса. Предположим, что где-то в хромосоме происходит событие рекомбинации. Очень вероятно, что это событие рекомбинации произойдет где-то еще, а не между этими двумя локусами. Эти два локуса по существу связаны и не разделяются независимо друг от друга.

  1. Отдаленные места

Рассмотрим теперь два локуса на одной и той же хромосоме. Каждый локус (= единственное число локусов) находится на одном конце хромосомы. Если происходит событие рекомбинации, почти наверняка оно произойдет между двумя локусами. Как следствие, два локуса будут сегрегировать (квази) независимо.

Заключение

В заключение можно сказать, что рекомбинация позволяет разрушить связь между двумя локусами, но делает это с заданной скоростью, которая зависит от физического расстояния между двумя локусами и скорости рекомбинации на нуклеотид.

Разве не всегда происходит рекомбинация между двумя аллелями на гомологичных хромосомах одного и того же гена? Кроме того, разве рекомбинация одного гена не влияет на другой?
Я не понимаю, что вы имеете в виду. Вы говорите "рекомбинация одного гена". Что это значит? Рекомбинация (или кроссинговер) — это процесс, при котором гомологичные хромосомы обмениваются генетическим материалом. Этот процесс обеспечивает более высокую независимость ассортимента сцепленных локусов. Чем теснее связаны два локуса, тем меньше вероятность того, что событие рекомбинации их разделит.
Рекомбинация не имеет ничего общего с генами. Гены оказались генетическими маркерами, расположенными вдоль физической хромосомы. Мейотическая рекомбинация, как правило, происходит после образования двухцепочечного разрыва в одной из хромосом. Один из способов исправить этот разрыв — сформировать кроссовер. Когда кроссинговеры репарируются клеткой, это может привести к рекомбинации (в качестве альтернативы это может привести к конверсии генов). Если у вас есть несколько гетерозиготных генетических маркеров на хромосоме, вы можете оценить потомство и, возможно, нанести на карту место, где произошло скрещивание.
Под «двумя локусами» Remi.b подразумевает два локуса на одной и той же хромосоме . Простой пример: (a) ------------X--X--- по сравнению с (b) -X---- ------------------------X- , если Xs обозначают гены, гораздо более вероятно, что гены в (a) останутся на той же хромосоме чем для генов в (b) при случайном выборе точки рекомбинации. Хотя рекомбинация на самом деле не случайна, этот пример имеет место in vivo.
Вы говорите, что когда происходит событие рекомбинации (я предполагаю, что это то же самое, что и кроссинговер, пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь), фактически перемещаемый генетический материал представляет собой просто случайный непрерывный фрагмент, который не имеет отношения? на границах между генами? Если да, то прав ли я, предполагая, что два более близких гена с большей вероятностью будут заменены вместе, поскольку одно событие рекомбинации, скорее всего, охватит оба этих гена? Если это так, я думаю, что ответ, содержащий эту информацию, будет лучшим.
Да, рекомбинация не имеет ничего общего с генами. Однако это не означает, что скорость рекомбинации на нуклеотид имеет тенденцию быть ниже в областях с высокой плотностью генов. Два тесно связанных локуса (могут быть гены в этих локусах) с меньшей вероятностью разделятся независимо, поскольку менее вероятно, что между ними произойдет событие рекомбинации (кажется, вы говорите обратное в своем комментарии).

Представьте, что у мамы хромосома синяя, а у папы красная. Если бы кроссинговер происходил сотни раз на хромосому, конечно, вы могли бы сделать так, чтобы хромосомы переходили в гаметы, которые представляли собой очень сильно перемешанную комбинацию отцовских и материнских аллелей. Это будет синий, красный, синий красный, синий, красный, все вверх и вниз по хромосоме.

Но это не так. Обычно это происходит только один раз на хромосоме. Таким образом, вы можете получить хромосому, где «верхние» 30% красные, а остальные синие, или «верхние» 65% синие, а остальные красные. Когда гены несцеплены, шансы получить оба аллеля от одного и того же родителя составляют 50%, а шансы получить по одному от каждого родителя — 50%. Если два гена расположены близко друг к другу в одной и той же хромосоме, вероятность того, что между ними произойдет разрыв, мала, поэтому вероятность того, что один из них будет синим, а другой красным, намного ниже 50%.