Закономерности наследственности их цитологические основы егэ

Закономерности наследственности. Наследование

Раздел ЕГЭ: 3.5. Закономерности наследственности, их цитологические основы. Закономерности наследования, установленные Г. Менделем, их цитологические основы (моно-и дигибридное скрещивание)…

---

---

Мендель, проводя опыты по скрещиванию различных сортов гороха, установил ряд законов наследования, положивших начало генетике. Он разработал гибридно-логический метод анализа наследования признаков организмами. Этот метод предусматривает скрещивание особей с альтернативными признаками; анализ исследованных признаков у гибридов без учета остальных; количественный учет гибридов.

Проводя моногибридное скрещивание (скрещивание по одной паре альтернативных признаков), Мендель установил закон единообразия первого поколения.

Основные положения гибридологического метода

• Для скрещивания берутся организмы, предки которых в ряду поколений не давали расщепления по избранным признакам, то есть чистые линии.
• Организмы отличаются по одной или двум парам альтернативных признаков.
• Проводится индивидуальный анализ потомства каждого скрещивания.
• Используется статистическая обработка результатов.

■ Первый закон Г. Менделя

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга одной парой альтернативных признаков, всё потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

■ Второй закон Г. Менделя

При скрещивании гибридов первого поколения (двух гетерозиготных особей) во втором происходит расщепление 3 : 1. Наряду с доминантным появляется и рецессивный признак.

Анализирующее скрещивание — скрещивание, при котором особь с неизвестным генотипом, который нужно установить (АА или Аа), скрещивается с рецессивной гомозиготой (аа). Если всё потомство от итого скрещивания будет однообразным, исследуемый организм имеет генотип АА. Если в потомстве Судет наблюдаться расщепление по фенотипу 1 : 1, исследуемый организм — гетерозиготный Аа.

■ Третий закон Г. Менделя

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя парами альтернативных признаков или более, каждый признак наследуется независимо от других, комбинируясь во всех возможных сочетаниях.

В опытах Мендель использовал разные способы скрещивания: моногибридное, дигибридное и полигибридное. При последнем скрещивании особи отличаются более чем по двум парам признаков. Во всех случаях соблюдается закон единообразия первого поколения, закон расщепления признаков во втором поколении и закон независимого наследования.

Закон независимого наследования: каждая пара признаков наследуется независимо друг от друга. В потомстве идет расщепление по фенотипу 3 :1 по каждой паре признаков. Закон независимого наследования справедлив лишь в том случае, если гены рассматриваемых пар признаков лежат в различных парах гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы сходны по форме, размерам и группам сцепления генов.

Поведение любых пар негомологичных хромосом в мейозе не зависит друг от друга. Расхождение: их к полюсам клетки носит случайный характер. Независимое наследование имеет, большое значение для эволюции; так как является источником комбинативной наследственности.

ТАБЛИЦА: все закономерности наследования

---

Это конспект по биологии для 10-11 классов по теме «Закономерности наследственности. Законы Моргана». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 205    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 205    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: аллельные гены, анализирующее скрещивание, ген, генотип, гетерозиготность, гипотеза чистоты гамет, гомозиготность, дигибридное скрещивание, законы Менделя, моногибридное скрещивание, морганида, наследственность, независимое наследование, неполное доминирование, правило единообразия, расщепление, фенотип, хромосомная теория наследственности, цитологические основы законов Менделя.

Успех работы Грегора Менделя был связан с тем, что он правильно выбрал объект исследования и соблюдал принципы, ставшие основой гибридологического метода:

1. Объектом исследования стали растения гороха, принадлежавшие к одному виду.

2. Опытные растения четко отличались по своим признакам – высокие – низкие, с желтыми и зелеными семенами, с гладкими и морщинистыми семенами.

3. Первое поколение от исходных родительских форм всегда было одинаковым. Высокие родители давали высокое потомство, низкие родители давали растения маленького роста. Таким образом, исходные сорта были так называемые “чистые линии”.

4. Г. Мендель вел количественный учет потомков второго и последующих поколений, у которых наблюдалось расщепление в признаках.

Законы Г. Менделя описывают характер наследования отдельных признаков на протяжении нескольких поколений.

Первый закон Менделя или правило единообразия.Закон выведен на основе статистических данных, полученных Г. Менделем при скрещивании разных сортов гороха, имевших четкие альтернативные различия по следующим признакам:

– форма семени (круглая / некруглая);

– окраска семени (желтая / зеленая);

– кожура семени (гладкая / морщинистая ) и т.д.

При скрещивании растений с желтыми и зелеными семенами Мендель обнаружил, что все гибриды первого поколения оказались с желтыми семенами. Он назвал этот признак доминантным. Признак, определяющий зеленую окраску семян, был назван рецессивным (отступающим, подавленным).

Так экзаменационная работа требует от учащихся умения правильно оформлять записи при решении генетических задач, то мы покажем пример такой записи.

1. На основании полученных результатов и их анализа Мендель сформулировал свой первый закон. При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся одной или несколькими парами альтернативных признаков, все гибриды первого поколения окажутся по этим признакам единообразными и похожими на родителя с доминантным признаком.

В случае неполного доминирования только 25% особей фенотипически похожи на родителя с доминантным признаком и 25% особей будут похожи на рецессивного по фен– типу родителя. Остальные 50% гетерозигот будут от них фенотипически отличаться. Например, от красноцветковых и белоцветковых растений львиного зева в потомстве 25% особей красные, 25% – белые, а 50% – розовые.

2. Для выявления гетерозиготности особи по определенному аллелю, т.е. наличию рецессивного гена в генотипе, используется анализирующее скрещивание. Для этого особь с доминантным признаком (АА? или Аа?) скрещивают с гомозиготной по рецессивному аллелю особью. В случае гетерозиготности особи с доминантным признаком расщепление в потомстве будет 1:1

АА × аа → 100% Аа

Аа × аа → 50% Аа и 50% аа

Второй закон Менделя или закон расщепления. При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой, во втором поколении обнаруживается расщепление по данному признаку. Это расщепление носит закономерный статистический характер: 3 : 1 по фенотипу и 1: 2 :1 по генотипу. В случае скрещивания форм с желтыми и зелеными семенами в соответствии со вторым законом Менделя получают следующие результаты скрещивания.

Появляются семена как с желтой, так и с зеленой окраской.

Третий закон Менделя или закон независимого наследования при дигибридном (полигибридном) скрещивании. Этот закон выведен на основе анализа результатов, полученных при скрещивании особей, отличающихся по двум парам альтернативных признаков. Например: растение, дающее желтые, гладкие семена скрещивается с растением, дающим зеленые, морщинистые семена.

Для дальнейшей записи используется решетка Пеннета:

Во втором поколении возможно появление 4 фенотипов в отношении 9 : 3 : 3 : 1 и 9 генотипов.

В результате проведенного анализа выяснилось, что гены разных аллельных пар и соответствующие им признаки передаются независимо друг от друга. Этот закон справедлив:

– для диплоидных организмов;

– для генов, расположенных в разных гомологичных хромосомах;

– при независимом расхождении гомологичных хромосом в мейозе и их случайном сочетании при оплодотворении.

Указанные условия и являются цитологическими основами дигибридного скрещивания.

Те же закономерности распространяются на полигибридные скрещивания.

В экспериментах Менделя установлена дискретность (прерывистость) наследственного материала, что позже привело к открытию генов, как элементарных материальных носителей наследственной информации.

В соответствии с гипотезой чистоты гамет в сперматозоиде или яйцеклетке в норме всегда находится только одна из гомологичных хромосом данной пары. Именно поэтому при оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом данного организма.Расщепление – это результат случайного сочетания гамет, несущих разные аллели.

Так как события случайны, то закономерность носит статистический характер, т.е. определяется большим числом равновероятных событий – встреч гамет, несущих разные (или одинаковые) альтернативные гены.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ^[5]

Часть А

А1. Доминантный аллель – это

1) пара одинаковых по проявлению генов

2) один из двух аллельных генов

3) ген, подавляющий действие другого гена

4) подавляемый ген

А2. Часть молекулы ДНК считается геном, если в ней закодирована информация о

1) нескольких признаках организма

2) одном признаке организма

3) нескольких белках

4) молекуле т-РНК

А3. Если признак не проявляется у гибридов первого поколения, то он называется

1) альтернативным

2) доминантным

3) не полностью доминирующим

4) рецессивным

А4. Аллельные гены расположены в

1) идентичных участках гомологичных хромосом

2) разных участках гомологичных хромосом

3) идентичных участках негомологичных хромосом

4) разных участках негомологичных хромосом

А5. Какая запись отражает дигетерозиготный организм:

1) ААВВ 2) АаВв 3) АаВвСс 4) ааВВсс

А6. Определите фенотип тыквы с генотипом Сс ВВ, зная, что белая окраска доминирует над желтой, а дисковидная форма плодов – над шаровидной

1) белая, шаровидная 3) желтая дисковидная

2) желтая, шаровидная 4) белая, дисковидная

А7. Какое потомство получится при скрещивании комолой (безрогой) гомозиготной коровы (ген комолости В доминирует) с рогатым быком.

1) все ВВ

2) все Вв

3) 50% ВВ и 50% Вв

4) 75% ВВ и 25% Вв

А8. У человека ген лопоухости (А) доминирует над геном нормально прижатых ушей, а ген нерыжих (В) волос над геном рыжих волос. Каков генотип лопоухого, рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормально прижатые уши, у него были только лопоухие, нерыжие дети?

1) ААвв 2) АаВв 3) ааВВ 4) ААвВ

А9. Какова вероятность рождения голубоглазого (а), светловолосого (в) ребенка от брака голубоглазого темноволосого (В) отца и кареглазой (А), светловолосой матери, гетерозиготных по доминантным признакам?

1) 25% 2) 75% 3) 12,5% 4) 50%

А10. Второй закон Менделя – это закон, описывающий процесс

1) сцепления генов

2) взаимного влияния генов

3) расщепления признаков

4) независимого распределения гамет

А11. Сколько типов гамет образует организм с генотипом ААВвСс

1) один 2) два 3) три 4) четыре

Часть С

С1. Определите возможные генотипы родителей и пятерых детей, среди которых были дети с римскими и прямыми носами, полными и тонкими губами, если известно, что мужчина с римским носом и тонкими губами женился на девушке с также с римским носом и полными губами. Докажите свой ответ, записав решение задачи в виде двух схем скрещивания. Сколько схем скрещивания может быть проанализировано при решении этой задачи?

Хромосомная теория наследственности.Основоположник хромосомной теории Томас Гент Морган, американский генетик, Нобелевский лауреат. Морган и его ученики установили, что:

– каждый ген имеет в хромосоме определенный локус ( место);

– гены в хромосоме расположены в определенной последовательности;

– наиболее близко расположенные гены одной хромосомы сцеплены, поэтому наследуются преимущественно вместе;

– группы генов, расположенных в одной хромосоме, образуют группы сцепления;

– число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом у гомогаметных особей и n+1 у гетерогаметных особей;

– между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками (кроссинговер); в результате кроссинговера возникают гаметы, хромосомы которых содержат новые комбинации генов;

– частота (в %) кроссинговера между неаллельными генами пропорциональна расстоянию между ними;

– набор хромосом в клетках данного типа (кариотип) является характерной особенностью вида;

– частота кроссинговера между гомологичными хромосомами зависит от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме. Чем это расстояние больше, тем выше частота кроссинговера. За единицу расстояния между генами принимается 1 морганида (1% кроссинговера) или процент появления кроссоверных особей. При значении этой величины в 10 морганид можно утверждать, что частота перекреста хромосом в точках расположения данных генов равна 10% и что в 10% потомства будут выявлены новые генетические комбинации.

Для выяснения характера расположения генов в хромосомах и определения частоты кроссинговера между ними строятся генетические карты. Карта отражает порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между генами одной хромосомы. Эти выводы Моргана и его сотрудников получили название хромосомной теории наследственности. Важнейшими следствиями этой теории являются современные представления о гене, как о функциональной единице наследственности, его делимости и способности к взаимодействию с другими генами.

Задачи, иллюстрирующие хромосомную теорию, достаточно сложны и громоздки по записи, поэтому в экзаменационных работах ЕГЭ даются задания на наследование, сцепленное с полом.

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Хромосомные наборы разных полов отличаются по строению половых хромосом. У-хромосома мужчин не содержит многих аллелей, имеющихся в Х-хромосоме. Признаки, определяемые генами половых хромосом, называются сцепленными с полом. Характер наследования зависит от распределения хромосом в мейозе. У гетерогаметных полов признаки, сцепленные с Х-хромосомой и не имеющие аллеля в У-хромосоме, проявляются даже в том случае, когда ген, определяющий развитие этих признаков, рецессивен. У человека У-хромосома передается от отца к сыновьям, а Х-хромосома к дочерям. Вторую хромосому дети получают от матери. Это всегда Х-хромосома. Если мать несет патологический рецессивный ген в одной из Х-хромосом (например, ген дальтонизма или гемофилии), но при этом сама не больна, то она является носительницей. В случае передачи этого гена сыновьям они могут оказаться больными данным заболеванием, ибо в У-хромосоме нет аллеля, подавляющего патологический ген. Пол организма определяется в момент оплодотворения и зависит от хромосомного набора образовавшейся зиготы. У птиц гетерогаметными являются самки, а гомогаметными – самцы.

Пример наследования, сцепленного с полом. Известно, что у человека существует несколько признаков, сцепленных с Х-хромосомой. Одним из таких признаков является отсутствие потовых желез. Это рецессивный признак, если Х-хромосома, несущая определяющий его ген, попадает к мальчику, то у него этот признак обязательно проявится. Если вы читали известный роман Патрика Зюскинда “Парфюмер”, то вы помните, что речь шла о младенце, у которого не было запаха.

Рассмотрим пример наследования, сцепленного с полом. Мать имеет потовые железы, но она носительница рецессивного признака – Хр Х , отец здоров – ХУ. Гаметы матери – Хр, X. Гаметы отца – X, У.

От этого брака могут родиться дети со следующими генотипами и фенотипами:

Генотип, как целостная, исторически сложившаяся система. Термин генотип предложен в 1909 г. датским генетиком Вильгельмом Иогансеном. Он же ввел термины: ген, аллель, фенотип, линия, чистая линия, популяция.

Генотип – это совокупность генов данного организма. У человека по последним данным около 35 тыс. генов.

Генотип, как единая функциональная система организма, сложился в процессе эволюции. Признаком системности генотипа является взаимодействие генов.

Аллельные гены ( точнее, их продукты – белки) могут взаимодействовать друг с другом:

– в составе хромосом – примером является полное и неполное сцепление генов;

– в паре гомологичных хромосом – примерами являются полное и неполное доминирование, независимое проявление аллельных генов.

Между собой могут взаимодействовать и неаллельные гены. Примером такого взаимодействия может быть появление новообразований при скрещиваниях двух, внешне одинаковых форм. Например, наследование формы гребня у кур определяется двумя генами – R и Р: R – розовидный гребень, Р – гороховидный гребень.

F1 RrPp – появление ореховидного гребня в присутствии двух доминантных генов;

при генотипе ггрр проявляется листовидный гребень.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Сколько пар хромосом отвечает за наследование пола у собак, если диплоидный набор у них равен 78?

1) одна

2) две

3) тридцать шесть

4) восемнадцать

А2. Закономерности сцепленного наследования относятся к генам, расположенным в

1) разных не гомологичных хромосомах

2) гомологичных хромосомах

3) в одной хромосоме

4) негомологичных хромосомах

А3. Мужчина дальтоник женился на женщине с нормальным зрением, носительнице гена дальтонизма. Ребенка с каким генотипом у них быть не может?

1) Х_dХ 2) XX 3) Х_dХ_d 4) ХУ

А4. Чему равно число групп сцепления генов, если известно, что диплоидный набор хромосом организма равен 36?

1) 72 2) 36 3) 18 4) 9

А5. Частота кроссинговера между генами К и С – 12%, между генами В и С – 18%, между генами К и В – 24%. Каков вероятный порядок расположения генов в хромосоме, если известно, что они сцеплены.

1) К-С-В 2) К-В-С 3) С-В-К 4) В-К-С

А6. Каким будет расщепление по фенотипу в потомстве, полученном от скрещивания черных (А) мохнатых (В) морских свинок, гетерозиготных по двум признакам, сцепленным в одной хромосоме?

1) 1 : 1 2) 2 : 1 3) 3 : 1 4) 9 : 3 : 3 : 1

А7. От скрещивания двух гетерозиготных по двум признакам окраски серых крыс получили 16 особей. Каким будет соотношение потомства, если известно, что ген С – основной ген окраски и в его присутствии появляются серые, белые и черные особи, а второй ген А – влияет на распределение пигмента. В его присутствии появляются серые особи.

1) 9 серых, 4 черных, 3 белых

2) 7 черных, 7 черных, 2 белых

3) 3 черных, 8 белых, 5 серых

4) 9 серых, 3 черных, 4 белых

А8. У супружеской пары родился сын гемофилик. Он вырос и решил жениться на здоровой по данному признаку женщине, не несущей гена гемофилии. Каковы возможные фенотипы будущих детей этой супружеской пары, если ген сцеплен с Х-хромосомой?

1) все девочки здоровы и не носительницы, а мальчики гемофилики

2) все мальчики здоровы, а девочки гемофилики

3) половина девочек больна, мальчики здоровы

4) все девочки носительницы, мальчики здоровы

Часть С

С1. Составьте прогноз появления внука – дальтоника у мужчины-дальтоника и здоровой женщины, не несущей гена дальтонизма, при условии, что все его сыновья женятся на здоровых женщинах, не несущих гена дальтонизма, а дочери выходят замуж за здоровых мужчин. Докажите свой ответ записью схемы скрещивания.

Закономерности наследственности

12-Июл-2014 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Задание А8 ЕГЭ по биологии —

за­ко­но­мер­но­сти наследственности

 

Закономерности наследственности, их цитологические основы.

Моногибридное и дигибридное скрещивание. Закономерности наследования, установленные Г. Менделем.

Сцепленное наследование признаков, нарушение сцепления генов.

Законы Т. Моргана. Хромосомная теория наследственности. Генетика пола.

Наследование признаков, сцепленных с полом. Генотип как целостная система.

Развитие знаний о генотипе. Геном человека. Взаимодействие генов. Решение генетических задач.

Составление схем скрещивания.

Законы Г. Менделя и их цитологические основы

1. Закономерности наследственности. Генетические законы

расщепление по генотипу: 1:2:1
расщепление по фенотипу: 3:1

Закон расщепления

В каждую гамету попадает один аллель

Ответ: гипотеза чистоты гамет

2. Закономерности наследственности. Генотип

«Три» — значит, три разные буквы, «гетеро» — разные, т.е. большая и маленькaя: АаBbCc

Родительские дигетерозиготные организмы: АаBb x AaBb

Варианты гамет: AB, Ab, aB и ab — 4 варианта

3. Закономерности наследственности. Моногибридное скрещивание 

• генотип безрогой гомозиготной коровки: BB;
• генотип рогатого бычка: bb

По закону единообразия все потомство будет одинаковым: Bb

4. Закономерности наследственности. Дигибридное скрещивание 

Итак, записываем генотипы родителей:

• лопоухий рыжий отец   — либо Aabb или AAbb;
• нерыжая женщина с нормальными ушами: ааBB или ааBb

т.к. все дети были лопоухие нерыжие — АаBb, то генотип отца — ААbb

5. Закономерности наследственности. Наследование, сцепленное с полом

Аутосомный, значит, не сцеплен с полом

• голубоглазый — aa;

дальтонизм — сцеплен:

• дальтоник — X^dY

Итого:  ааX^dY

6. Закономерности наследственности у человека

В отличие от классических объектов генетики, человек – специфический и сложный объект генетического анализа. Специфичность человека состоит в том, что она объединяет в себе законы органической эволюции и законы социальной жизни. Гибридологический метод, основу которого составляет система экспериментальных скрещиваний, для человека неприемлемый. Экспериментальные браки для человека невозможные. Генетические эксперименты на людях запрещенные. Существуют и другие особенности, которые создают трудность при изучении наследственности и изменчивости человека.

Основные из них такие:

1. Медленная смена поколений (приблизительно через 25-30 лет). Продолжительность жизни человека, как объекта наблюдений, может превышать продолжительность жизни исследователя.

2. Небольшое количество детей в каждой семье.

3. Сложный кариотип, который включает 46 хромосом (24 группы сцепления – 22 пары аутосом, Х-, Y-хромосомы). Для сравнения – у дрозофилы 8 хромосом (4 группы сцепления).

4. Человеку присущ значительный генотипический полиморфизм, который, вместе с разными экологическими и социальными условиями, обуславливает высокую степень фенотипического полиморфизма.

Обсуждение: «Закономерности наследственности»

(Правила комментирования)

• Взрослым: Skillbox, Хекслет, Eduson, XYZ, GB, Яндекс, Otus, SkillFactory.
• 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
• До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
• Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.

Закономерности наследственности, их цитологические основы

Наследование генов происходит на цитологическом уровне (клеточном). Клетки-гаметы, возникающие при половом размножении, реализуют связь между поколениями, а развитие разных признаков заложено внутри разных доминантных и рецессивных генов.

Сочетание доминантных и рецессивных генов

Сочетание доминантных и рецессивных генов может быть разным. Примеры:

• АА (гомозиготный доминантный фенотип) – основой для особи стал один сорт гамет, и расщепления признаков не произошло.
• Аа (гетерозиготный фенотип) – особи такого фенотипа несут в себе неодинаковые гены, то есть происходит расщепление признаков внутри потомства.
• Аа (гомозиготный рецессивный фенотип) – основой для особи стал один сорт гамет, и расщепления признаков не произошло.

Интересно. Закон расщепления признаков фактически основан на случайном сочетании половых клеток с разными генами.

Закономерности наследования, установленные Г. Менделем, их цитологические основы (моно- и дигибридное скрещивание)

Г. Мендель, который проводил многочисленные опыты с растениями (скрещиванием чистых линий), установил целую цепь закономерности при наследовании генов. В результате было выделено два вида скрещивания:

• моногибридное скрещивание;
• дигибридное скрещивание.

Моногибридное скрещивание

Основным признаком моногибридного скрещивания является то, что учеными выделяется и изучается какой-то один конкретный генетический признак, а именно две пары его вариантов, так как в данном случае «работает» пара аллельных генов. Например, венчик растения горох может быть окрашен либо в красный, либо в белый цвет, другие варианты не рассматриваются и не исследуются.

Если рассматривать классическую схему моногибридного скрещивания, то в ней чётко прослеживается закон, выделенный Г. Менделем, или первый закон генетики: в первом поколении всегда чётко прослеживаются доминантные признаки, то есть гибриды первого поколения в генотипе и фенотипе проявляют единообразие при скрещивании гомозиготных родительских форм, различающихся по одному альтернативному признаку,

Также эта схема определяет и второй закон Г. Менделя, или закон расщепления: скрещивание гетерозиготных гибридов, полученных в первом поколении, приводит к преобладанию во втором поколении признаков по соотношению 1:2:1 (генотип) и 3:1(фенотип). Например, при скрещивании первого поколения гороха, которое произошло от «родителей», доминантным признаком которого были жёлтые семена, а рецессивным – зелёные, получаются растения, где могут встречаться как жёлтые, так и зелёные семена, но жёлтых, как и в первом поколении, всё равно будет больше.

Анализирующее скрещивание

При перекрёстном сращивании используют так называемое анализирующее скрещивание: гомозиготный генотип по рецессивному гену организма скрещивают с неизвестным генотипом.

Совершая такие опыты, Г. Мендель пришел к выводу, что при таком скрещивании вид гибрида практически неизменен и соответствует родительской особи, а вот наследственные признаки не смешиваются. Учёный решил связать это с тем, что гамета, образующаяся при оплодотворении и отвечающая за связь поколений, восстанавливает свою пару именно в процессе оплодотворения. Это явление стали называть правилом чистоты гаметы, то есть её образование (гаметогенез) приводит к разделению генов у одной пары.

Дигибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором родительские формы отличаются двумя признаками (если речь идёт о различиях по трём и более признакам, то используется термин «полигибридное скрещивание»). Такое скрещивание подразумевает определение признаков разными парами генов, то есть подразумеваются все виды комбинаций генов в гаметах и результаты их слияния.

Г. Мендель работал с семенами гороха, отличающимися по двум признакам: форме (морщинистые (b) и гладкие (В)) и цвету (зелёные (а) и жёлтые (А)). Его исследования систематизировал американский генетик Пеннет, который не только подтвердил, что при таком скрещивании может образовываться 4 пары гамет – фенотипов (АВ, Аb, аВ и аb), но и получается 9 видов генотипов, повторяющихся в 16 сочетаниях в соотношении 9:3:3:1. По каждому же отдельному признаку сохраняется сочетание 3:1.

У исследователей получилось, что в результате дигибридного скрещивания признаки и гены наследуются независимо друг от друга. Они назвали это законом независимого наследования признаков, работающего тогда, когда гены расположены по разным хромосомам, то есть каждой паре аллельных генов (с альтернативными признаками) свойственно независимое друг от друга наследование.

Закономерностью дигибридного скрещивания является комбинативная изменчивость, в основе которой лежит закон независимого комбинирования генов. Основу дигибридного скрещивания составляет также и комбинирование негомологичных хромосом в свободном и независимом порядке. В целом все законы Менделя, то есть законы независимого наследования генов, демонстрируют дискретный характер этих самых генов, то есть несколько генов определяют какое-либо одно свойство или один признак.

Законы Т. Моргана: сцепленное наследование признаков, нарушение сцепления генов

Сцепленное наследование – это такое, при котором происходит наследование генов определённых состояний, которые находятся внутри одной хромосомы. Впрочем, «разъехаться» по разным гаметам могут и сцепленные гены. Это называется кроссинговером.

Частота кроссинговера у разных генов разная. Всё зависит от того, на каком расстоянии находятся гены в хромосоме: чем больше это расстояние, тем чаще происходит кроссинговер (максимальное расстояние между генами – 49 сантиморганид).

Из всего вышесказанного вытекает закон Т. Моргана: сцепленным генам, локализованным внутри одной хромосомы, свойственно совместное наследование, то есть в потомстве должны отсутствовать новые комбинации признаков. По сути, Т. Морган стал основоположником новой, хромосомной теории наследования генов. Он установил следующее:

• Именно в хромосомах локализуются гены.
• Гены расположены в хромосоме в определённой последовательности.
• Сцепленное расположение близконаходящихся генов и образование ими сцепленных групп, равных числу гаплоидного хромосомного набора.
• В наличии процесс кроссинговера, который имеет процентную частоту.
• Кроссинговер зависит от расстояния между генами, расположенными в одной хромосоме.

Таким образом, суть теории сводится к тому, что хромосома есть материальная основа наследственности, она способна осуществлять преемственность свойств организма по ряду поколений. Гены же – функциональные наследственные единицы. Интересно, что сформировать хромосомную теорию помогло наблюдение за генетикой пола.

Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом

Разнополые особи отличаются друг от друга разным набором хромосом, а также генами, которые находятся внутри этих хромосом. Важно отметить, что хромосомы всегда располагаются парно, образуя особые диплоидные наборы.

Для женских особей характерна ХХ хромосома, а для мужской – XY. Эти хромосомы располагаются попарно в яйцеклетках и сперматозоидах. При этом мужская хромосома более активна, а женская – менее.

Интересно. В мужских и женских телах есть также похожие парные виды хромосом – аутосомы. Всего их 44 и они образуют 22 пары.

Кариотип

Качественный и количественный хромосомный набор – это кариотип. Мужской и женский кариотипы отличаются друг от друга. Первый гетерогамен (разные гаметы), второй – гомогамен. Но в правилах бывают и исключения. Так, у некоторых видов самцы также гомогамны, например, у рыб, бабочек и птиц. Гомогамность выражается именно в том, что хромосомы одинаковы. Например, гомогамность петуха – ХХ.

Процесс формирования мужских и женских гамет

У взрослой особи определённого пола кариотип формируется согласно следующему правилу: 44 аутосомы + хромосомный набор. В процессе формирования пола кариотип выглядит следующим образом:

• 22+X либо 22+Y (мужчины);
• 22+Х (женщины).

То есть, в женском организме всегда только Х-хромосомы, в мужском же наблюдается, как уже было указано выше, гетерогамность. На пол ребенка влияет проникновение в яйцеклетку сперматозоида определенного типа. Если первым проник Х, то будет девочка, а если Y – то мальчик. Y-хромосома в целом инертна, так как гены в ней малоактивны.

Интересно. Большая часть растений – гермафродиты и размножаются с помощью самооплодотворения (самоопыления). Пол у птиц формируется прогамным способом, то есть путем слияния яйцеклетки и сперматозоида. Муравьям, осам и пчелам свойственен гапло-диплоидийный механизм образования пола, то есть у них нет половых хромосом, и представители разного пола появляются из неоплодотворенных (самцы: гаплоидность) и оплодотворенных (самки; диплоидность) яиц.

Наследование признаков, сцепленных с полом

Наследование, сцепленное с полом, может происходить как с помощью Х-хромосомы, так и с помощью Y-хромосомы. Сцепление с Х-хромосомой гарантирует наследование признаков обоих родителей, а сцепление с Y – передачу только мужских признаков (голандрический тип передачи признаков). Например, только от мужчины к мужчине передается гипертрихоз, то есть болезнь, связанная чрезмерным ростом волос по всему телу.

Взаимодействие генов

Взаимодействуют между собой как неаллельные, так и аллельные гены. Первые взаимодействуют следующим образом:

• плейотропия (множественное действие одного гена, влияющего сразу на несколько признаков);
• полимерия (несколько генов влияют на один и тот же признак, усиливая его проявление);
• эпистаз (один ген подавляет действие другого);
• комплементарность (два доминантных гена дополняют друг друга и образуют новый признак).

Аллельные гены взаимодействуют следующим образом:

• сверхдоминирование (сильное проявление доминантного гена);
• кодоминирование (появление конкретного признака, зависимого от группы аллельных генов);
• неполное доминирование(неполное подавление доминантом рецессива и, как следствие, появление нового, промежуточного признака);
• полное доминирование (доминантный ген полностью подавляет рецессивный).

Генотип как целостная система

Взаимодействие генов определяет генотип человека. Этот термин был введен генетиком Вильгельмом Иогансеном (ему же принадлежит введение в оборот терминов «аллель», «ген», «чистые линии», «фенотип», «популяции»).

Всего в человеческом организме около 35 тысяч генов, и все они обладают следующими признаками:

• взаимодействующие;
• дискретные;
• специфичные;
• обладают определенным уровнем пенетрантности, экспрессивности, лабильности, стабильности, плейотропности.

Таким образом, совокупность всех этих признаков и их качественный показатель как раз и определяют генотип человека.

Интересно. После открытий Г. Менделя о наследовании признаков стало понятно, что генотип – это совокупность взаимодействия всего в организме, то есть целостная система живого.

Изучает эту целостную систему, а также закономерности наследования, генетика. Как раз генетики и определяют генотип, основываясь на биохимии, физиологии, морфологии. Учёным уже удалось изучить более 20 типов генетических сцеплений и доказать, например, что близкородственное смешение ведёт к рецессивным мутациям.

Также ими были определены некоторые виды наследования признаков:

• сцепленное с полом;
• доминантное;
• кодоминантное;
• рецессивное;
• аутосомное.

Связь между поколениями при половом
размножении осуществляется через
половые клетки (гаметы). Материальные
наследственные факторы – гены, которые
определяют развитие того или иного
признака.

Гипотеза чистоты гамет– у гибридной
(гетерозиготной) особи половые клетки
чисты, т. е. имеют по одному гену из данной
пары.

А*а= Аа

У гибрида Аа будут в равном числе
возникать гаметы с геном А (доминантный
ген) и с геном а (рецессивный ген). В
результате четырех комбинаций получатся
сочетания АА, Аа, аА и аа (доминантный
признак), иначе, АА, 2Аа и аа (рецессивный).

Особи с доминантными признаками по
своей наследственной природе неоднородны.

Гомозиготамипо данной паре признаков
называют такие особи, которые образуют
лишь один сорт гамет, и поэтому при
самоопылении или скрещивании с себе
подобными в потомстве не дают расщепления.

Гетерозиготыдают разные гаметы
(несущие разные гены данной пары), и
поэтому в их потомстве наблюдается
расщепление.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает,
что закон расщепления есть результат
случайного сочетания гамет, несущих
разные гены.

При случайном характере соединения
гамет общий результат оказывается
закономерным – статистическая
закономерность, определяемая большим
числом равновероятных встреч гамет.

10. Дигибридное скрещивание. Второй закон Менделя.

Дигибридное скрещивание– скрещивание
родительских форм, различающихся по
двум парам признаков.

Исходные формы: горох с желтыми и гладкими
семенами, горох с зелеными и морщинистыми
– разные пары аллельных генов. Одна
такая пара включает гены окраски семян;
вторая – гены формы семян.

Гетерозиготы по обеим парам аллелей
(АаВb). Фенотип включает четыре разных
генотипа. Число различных генотипов во
втором поколении гибридов F2 оказывается
равным девяти.

При промежуточном характере наследования
число фенотипически различных форм
будет больше. Если по обоим признакам
доминирование неполное, то количество
фенотипически различных групп равняется
числу генотипически различных групп.

Соотношение, характерное для моногибридного
скрещивания, сохраняется.

Дигибридное расщепление представляет
собой по существу два независимо идущих
моногибридных, которые как бы накладываются
друг на друга (квадрат двучлена
(3+1)2=32+2*3+12, или 9+3+3+1).

Второй закон Менделя:закон
независимого распределения генов.
Расщепление по каждой паре признаков
идет независимо от других пар признаков.

11. Сцепление наследования генов. Генетика пола.

Гены, локализованные в одной хромосоме,
оказываются сцепленными, т. е. наследуются
преимущественно вместе, не обнаруживая
независимого распределения (закон
Моргана).

I cкрещивание: дрозофилу с серым телом
и нормальными крыльями с мушкой,
обладающей темной окраской тела и
зачаточными крыльями, в первом поколении
гибридов – гетерозигота по двум парам
аллелей (серое тело – темное тело и
нормальные крылья – зачаточные крылья).

II скрещивание: самок дигетерозиготных
мух (серое тело и нормальные крылья) с
самцами, обладающими рецессивными
признаками – темным телом и зачаточными
крыльями.

Гены, обусловившие признаки серое тело
– нормальные крылья и темное тело –
зачаточные крылья, наследуются вместе,
или оказываются сцепленными между собой
– следствие локализации генов в одной
и той же хромосоме.

Перекомбинация генов обусловлена тем,
что в процессе мейоза при конъюгации
гомологичных хромосом они иногда
обмениваются своими участками.

Биологическое значение перекреста
хромосом: создаются новые наследственные
комбинации генов, повышается наследственная
изменчивость, которая поставляет
материал для естественного отбора.

Хромосомы, в отношении которых между
самцами и самками нет различий, называют
аутосомами.

Хромосомы, по которым самцы и самки
отличаются друг от друга, называют
половыми.

При созревании половых клеток у самки
каждая яйцеклетка получает три аутосомы
и одну Х-хромосому. У самцов три аутосомы
и Х-хромосома, или – три аутосомы и
У-хромосому. Яйцеклетка оплодотворяется
спермием с Х- (разовьется самка) или
У-хромосомой (самец). Пол организма
определяется в момент оплодотворения
и зависит от хромосомного набора зиготы.

Хромосом человека – 46 (22 пары аутосом
и 2 половые хромосомы). Женщины – две
Х-хромосомы, мужчины – одна Х- и одна
У-хромосома.

Мужская гетерогаметность (разногаметность).
Женский пол гомогаметен (равногаметен).

Женская гетерогаметность имеет место
у некоторых насекомых, например у
бабочек. Среди позвоночных животных
она характерна для птиц и пресмыкающихся.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #