Genkopplung – Crossing-over und Genkartierung

Was sie zeigt

Gene auf demselben Chromosom werden meist gemeinsam vererbt, doch ein Crossing-over zwischen ihnen während der Meiose erzeugt rekombinante Keimzellen. Die Rekombinationshäufigkeit f ist der Anteil rekombinanter Keimzellen. Je weiter zwei Gene auseinanderliegen, desto wahrscheinlicher liegt ein Crossing-over zwischen ihnen; deshalb dient f als Kartenabstand, wobei 1 % Rekombination 1 Centimorgan (cM) entspricht. Die beiden elterlichen Keimzelltypen machen je (1 − f)/2 aus, die beiden rekombinanten je f/2. Da ein Crossing-over nur zwei der vier Chromatiden betrifft, übersteigt f nie 50 %, den Wert für Gene auf verschiedenen Chromosomen.

So funktioniert es

Stellen Sie den Abstand zwischen den Genen ein und lesen Sie das theoretische Verhältnis der vier Keimzelltypen in Diagramm und Tabelle ab. Wechseln Sie die Anordnung beim Heterozygoten von Cis (AB/ab) zu Trans (Ab/aB) und beobachten Sie, welche Keimzellen elterlich werden. Ändern Sie die Zahl der simulierten Meiosezellen und drücken Sie Meiose wiederholen, um die gezählten Rekombinanten mit der Theorie zu vergleichen; schätzen Sie dann aus dem beobachteten f den Abstand in cM.

Einstellbare Parameter

• Abstand zwischen den Genen 0–50 cM
• Anordnung beim Heterozygoten Cis (AB/ab), Trans (Ab/aB)
• Zahl der simulierten Meiosezellen 100–5000

Fragen zum Erkunden

1. Warum übersteigt die Rekombinationshäufigkeit nie 50 %, selbst bei sehr weit entfernten Genen?
2. Welcher Anteil der Keimzellen eines Trans-Heterozygoten Ab/aB ist bei f = 20 % vom Typ AB?
3. Wie verändert sich der Unterschied zwischen beobachteter und theoretischer Rekombinationshäufigkeit, wenn mehr Meiosezellen simuliert werden?