Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
1865г. - Г.Мендель, чех, г.Брно.
1900г. – Г.Де Фриз,К Корренс, Э Чермак.
Основные термины
Наследственность – свойство организмов предавать свои признаки и свойства из поколения в поколение.
Изменчивость – свойство организма приобретать новее признаки и свойства под воздействием различных факторов.
Половые клетки - гаметы при (половом размножении, соматические клетки (при бесполом).
Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.
Генотип – совокупность генов организма.
Гибридологический метод исследования(22 сорта гороха, 8 лет)
Моногибридное скрещивание - скрещивание родительских особей, отличающихся по одному признаку
Доминантный признак (А) – преобладающий;
Рецессивный (а) – подавляемый.
Символы, принятые в традиционной генетике
♀ | женский организм |
♂ | мужской организм |
× | знак скрещивания |
P | родительские организмы |
F1, F2 | дочерние организмы первого и второго поколения |
А, В, С... | гены, кодирующие доминантные признаки |
а, b, с... | аллельные им гены, кодирующие рецессивные признаки |
АА, ВВ, СС… | генотипы особей, моногомозиготных по доминантному признаку |
Аа, Вb, Сс… | генотипы моногетерозиготных особей |
аа, bb, сс... | генотипы рецессивных особей |
АаВb, AaBbCc | генотипы ди- и тригетерозигот |
А B, CD a b cd | генотипы дигетерозигот в хромосомной форме при независимом и сцепленном наследовании |
А, а, АВ, cd | Гаметы |
Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», организмы, все предки которых несли тот же признак; особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, и в потомстве которых (F1) не наблюдается расщепление.
|
|
Г етерозиготными (Аа), являются организмы, у которых один из родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление
Анализирующее скрещивание
Не всегда по фенотипу можно определить генотип организма. Для определения генотипа проводят анализирующее скрещивание – скрещивание с особью, гомозиготной по рецессивному признаку.
АА х аа = 100% (желтые)
Аа х аа = 50% Аа (жёлтые); 50% аа (зелёные).
Неполное доминирование - промежуточное проявление признака (ночная красавица)
АА – красные х аа – белые
F1 Аа – розовые
F2 АА: Аа: аа = 1: 2: 1
Законы Г. Менделя
1.Закон единообразия гибридов первого поколения F1 – I закон Г. Менделя.
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного родителя.
|
|
2.Закон расщепления признаков гибридов F2 – II закон Г. Менделя.
При скрещивании двух геторозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в числовом отношении по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1
Явление, при котором часть гибридов второго поколения несёт доминантный признак, а часть - рецессивный называют расщеплением
Закон чистоты гамет (объясняетявление расщепления): Наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде.
Гипотеза чистоты гамет в решении задачи.
1. Желтый горох с 2-мя доминантными зеленый горох с 2-мя рецессивными
генами желтой окраски генами зеленой окраски
(он чист по признаку – цвет в генотипе
|
|
|
2. Гены в гаметах
3. Зиготы из таких гамет в F1
4. Окраска: все желтые, т.к ген доминантный – желтый; но в генотипе есть и зеленый , он подавляется; мы видим соблюдение правил единообразия гибридов F1.
4. Окраска: все желтые, т.к ген доминантный – желтый; но в генотипе есть и зеленый , он подавляется; мы видим соблюдение правил единообразия гибридов F1.
Второе поколение F2
1. Желтый горох F1 –
2. Гены в разных гаметах: созревают два сорта разных гамет и ; гаметы «чисты» (либо желтые, либо зеленые, т.е гаметы не гибридные).
3. В результате оплодотворения из этих гамет образуются 4 типа зигот.
4. Окраска этих семян (фенотип – внешнее проявление генотипа).
5. Генотип семян
III закон Менделя
При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Ø Дигибридное скрещивание – это два моногибридных скрещивания, идущих независимо
Ø Две пары признаков, которые объединены в F1 (ABab) в F2 разделяются и ведут себя независимо от других признаков..
Дигибридное скрещивание
(гены разных признаков лежат в разных хромосомах)
P: AABB х aabb
(желтые гладкие семена) (зеленые морщинистые семена)
гомозигота гомозигота
Гаметы: AB ab
F1: все желтые гладкие
F2? (определим результаты скрещивания во втором поколении)
P: ABab х ABab
Гаметы:
Для построения решетки Пеннета по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
AB | Ab | Ba | ab | Фенотипов: 4 разных
Генотипов: 16
Генотипов больше, чем фенотипов | |
AB | ABAB желтый гладкий | ABAb желтый гладкий | ABBa желтый гладкий | ABab желтый гладкий | |
Ab | AbAB желтый гладкий | AbAb желтый морщинистый | AbBa желтый гладкий | Abab желтый морщинистый | |
Ba | BaAB желтый гладкий | BaAb желтый гладкий | BaBa зеленый гладкий | Baab зеленый гладкий | |
ab | abAB желтый гладкий | abAb желтый морщинистый | abBa зеленый гладкий | abab зеленый морщинистый |
Мендель собрал от растений в F2 556 семян.
Гладких желтых 9∙ 6,25% 312,75 315
Морщинистых желтых 3∙ 6,25% 104,25 101 9: 3: 3: 1
|
|
Гладких зеленых 3 ∙ 6,25% 104,25 108
Морщинистых зеленых 1∙ 6,25% 34,75 32
Если посчитать соотношение для каждой пары аллельных признаков – цвет, форма (предложить ученикам посчитать самим) то получается:
Гладких 423: Морщинистых 133 3: 1
Желтых 416: Зеленых 140 3: 1
Законы Моргана
- исключение 3 закона Менделя. Не для всех генов характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование.
Каждая хромосома несет не один ген, а целую группу генов, отвечающих за развитие разных признаков.
Т. Морган скрещивал мушку дрозофилу с серым телом и нормальными крыльями с мущкой, имеющей тёмную окраску тела и зачаточные крылья. В 1 поколении получались гибриды с серым телом и нормальными крыльями (ген серой окраски тела и нормальными крыльями – доминирует). При проведении скрещивания самки полученной в F1 с самцом с рецессивными признаками теоретически ожидалось получить потомство с комбинациями признаков – 1:1:1:1. Но в потомстве преобладали особи с признаками родительских форм (41,5% - серые длиннокрылые и 41,5% - черные с зачаточными крыльями), и лишь незначительная часть мушек имела перекомбинированные признаки (8,5% - черные длиннокрылые и 8,5 % - серые с зачаточными крыльями).
Вывод: гены, обуславливающие развитие серой окраски тела и длинных крыльев, локализованы в одной хромосоме, а черной окраски и зачаточных крыльев – в другой. Данное явление Морган назвал – сцеплением. Гены локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и образуют одну группу сцепления. ( явление перекомбинирования объясняется процессом кроссинговера в первом мейотическом делении, но так как кроссинговер происходит не во всех гаметах, происходит нарушение числового соотношения – 1:1:1:1)
Генетика пола
У человека 46 хромосом, из них 44 – аутосомы и 2 половые хромосомы. Хромосомный набор мужчины – 46ху, женщины – 46хх.
Наследование признаков, гены которых локализованы в х, или у – хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом (Т.Х. Морган). х – хромосома содержит ряд генов, определяющие развитие тяжёлых аномалией (гемофелия, дальтонизм). Эти аномалии встречаются у мужчин, но носителями являются женщины.
|
|
У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели вызывают заболевания: ХhY – мужчина больной гемофелией; ХdY – дальтоник
У человека, лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, находятся в у – хромосоме. Эти гены наследуются только от отца к сыну. Например – наследование окраски у кошек в Х хромосоме.
Черная окраска определяется аллелем гена В в Х хромосоме – Хв Хв,
рыжая - аллелем – b– Хb Хb. Если встречаются аллели В и b - Хв Хb – то окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота - ХвУ, рыжего - ХbУ. Трёхцветный кот может быть только с синдромом Клайнфельтера, с трисомией по Х – хромосоме - Хв Хbу, в этом случае кот – бесплоден.