 |
Закон (единообразия гибридов F1)
|
|
|
|
Тема 3: «Закономерности наследования признаков»
Законы Менделя.
Основные закономерности наследования признаков были открыты Г.Менделем (1868), в опытах над растениями, благодаря гибридологическому методу.Мендель строго отбирал растения по отдельным признакам (рост, цвет). Признак был 2-х вариантов (красный - белый, жёлтый- зелёный). Эти варианты признака называются альтернативными (взаимоисключающими) друг друга.
Мендель проводил моногибридное скрещивание (по 1-му признаку). Он брал чистые линии: растения с красными цветами и только такие в теч. 2-х лет
растения с белыми цветами.
Чистая линия (Иогансен)- группа особей с максимальной однородной наследственностью, т.е. гомозиготы.
кр б
Р ♀АА х ♂ аа
F1 Аа (к)
Признак, проявляющийся в 1-м поколении при скрещивании гомозигот - чистая линия) называется доминантный - обозначается большой буквой (А).
Вариант признака другого родителя (который не проявляется), т.е. подавляется называется рецессивный - малая буква (а).
Рассмотрим это с цитологической точки зрения (Мендель не знал, но предполагал). Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки – гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Гаметы несут наследственные факторы хромосомы, а они гены, которые определяют развитие того или иного признака (гаплоидный набор). Половину генов организм получает от матери, половину от отца.
Признаки - альтернативные, а гены- аллельные.
Ген существует в нескольких формах - минимум в 2-х аллелях (аллельные гены) (allelon - другой)
Признак (цвет венчика)- ген 1 аллель- красный (А) 2- ой - белый (а)
вариант признака
Парные гены, получаемые организмом от родителей, отвечающие за развитие одного признака называются аллельными, они располагаются в одинаковых локусах парных хромосом.
|
|
|
В каждой гамете содержится только 1 аллельный ген (т.к. гаплоидный набор). Сливаясь, гаплоидные гаметы образуют диплоидную зиготу- организм.
Если сливаются 
х одинаковые гаметы (домин.) -- АА
или 
х (рецессивные)----аа
то образуется гомозиготный организм. Он образует один тип гамет.
Встреча двух отличающихся друг от друга гамет (по содержанию генов) приводит к образованию х ------- Аа гетерозиготного организма.
Гены в гетерозиготе не сливаются, а остаются чистыми и могут проявляться в последующих поколениях, т.е гетерозиготный организм образует 2 типа гамет, отличающихся по аллельным генам.
Совокупность генов организма составляет генотип (АА, Аа, аа), внешнее проявление генотипа называется фенотип (совокупность внешних и внутренних признаков).
Моногибридное скрещивание. 1 и 2 законы Менделя.
Мендель брал гомозиготные растения (чистолинейные)
Р ♀АА х ♂ аа
Г
F1 Аа все жёлтые 4 штуки
Закон (единообразия гибридов F1)
При скрещивании чистолинейных родителей, различающихся по альтернативным вариантам признака, гибриды F1 единообразны (одинаковы по этому признаку).
Исследуя потомство, полученное в результате самоопыления Мендель наблюдал расщепление. У части растений проявляется доминантный признак, у части рецессивный.
F1 ♀ Аа х ♂ Аа
Г 
х
F2 АА Аа Аа аа
Жёлтые зелёные
Доминантных (А) было больше. Соотношение 3:1 (по фенотипу)
Второй Закон- расщепления по паре альтернативных вариантов признака в потомстве гибридов F1: при самоопылении (или скрещивании) гибридов F1 между собой во втором поколении появляются потомки, как с доминантными, так и с рецессивными вариантами признака в отношении 3:1 (при полном доминировании).
Расщепление по фенотипу 3:1 (жёлтые: зелённые)
по генотипу: 1/4ч. гомозиготный по доминантному признаку, 1/4ч. гомозиготный по рецессивному признаку, 2/4ч. Гетерозиготы.
|
|
|
Все случаи передачи признаков подчиняются законам вероятности поэтому получаемое расщепление носит вероятный характер. Для проявления признаков требуется большое число потомков (чем больше, тем точнее результаты).
3. Дигибридное скрещивание.
Мендель далее стал исследовать растения по нескольким парам альтернативных признаков (полигибридное скрещивание).
Дигибридное – изучается наследование одновременно 2-х признаков (цвет-форма).
Брал гомозиготные растения
Р ♀ ААВВ х ♂ аавв А- желтый а- зеленый
Г 4АВ 4 ав В- гладкая в – морщинистый
F1 АаВв
F1 будет единообразно (1 Закон) по обоим признакам. Половые клетки (гаметы) будут нести по 1 гену от каждой пары аллелей
F1 ♀ АаВв х ♂ АаВв
Г АВ Ав аВ ав х АВ Ав аВ ав
| Гибриды образуют 4 типа гамет, т.к в гамете из каждой пары аллелей может присутствовать только 1 ген. Встреча между любыми двумя из этих гамет принадлежащих разным родителям, одинакова вероятна. |
Решетка Пеннета т.е может быть 16 комбинаций (4 по 2).
F2 АаВв х АаВв: 9АВ: 3Ав: 3аВ: 1ав
Но по отдельным признакам в F2 будет другое расщепление:
Окраска желто-зелёная (12:4) 3:1
Поверхность гладкая - морщинистая (12:4) 3:1
Т.е расщепление 3:1 как моногибридное.
Таким образом, дигибридное скрещивание представляет собой по существу 2 независимо идущих моногибридных, которые как бы накладываются друг на друга.
Следовательно, выделяется 3 закон – независимого наследования признаков в полигибридном скрещивании: неаллельные гены и определяемые ими признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются у потомства во всех возможных сочетаниях (при этом пара даёт расщепление 3:1).
Краткое изложение сутки законов Менделя.
1. Каждый признак данного организма контролируется парой аллелей.
2. Если организм содержит 2 различные аллели для данного признака, то 1 из них (доминантная) может проявляться, полностью подавляя проявление другой (рецессивной).
3. При мейозе каждая пара аллелей разделяется (расщепляется) и каждая гамета получает по одной из каждой пары аллелей (принцип расщепления).
4. При образовании мужских и женских гамет, в каждую из них может попасть любая аллель из одной пары вместе с любой другой из другой пары (принцип независимого распределения).
|
|
|
5. Каждая аллель передается из поколения в поколение как дискретная не изменяющаяся единица.
6. Каждый организм наследует по одной аллеи (для каждого признака) от каждой из родительских особей.
Генетика пола.
Развитие признака пола находится под строгим генетическим контролем и зависит от присутствия в клетках организма- половых хромосом.
Цитогенетический метод показал, что в пределах вида (человек, кошка…) наблюдается различия в кариотипах самца и самки.
Эти различия касаются только одной пары хромосом – (половые или гетерохромосомы). Остальные хромосомы –аутосомы.
Человек: кариотип 46 хромосом -23 пары
(44 аутосомы+ 2 гетерехромосомы)
У человека женский пол имеет 2 одинаковые половые хромосомы ХХ,
Мужской пол 2 разные хромосомы ХУ
У некоторых наоборот – птицы ♂ ХХ, ♀ ХУ
Половые хромосомы Х и У отличаются друг от друга по величине, форме и главное по составу генов.
Х- хромосома крупнее и поэтому большинство ее генов не имеет аллельных генов в У- хромосоме (поэтому по большинству генов Х и У хромосомы не гомологичны друг другу).
Женский организм образует 1 тип гамет: 22 аут + Х (гомогаметный или гомозиготный организм – пол, имеющий одинаковые половые хромосомы).
Мужской пол, у которого различны половые хромосомы образует 2 типа гамет, отличающихся по половым хромосомам, называется гетерогаметный организм: 22+ Х 22 +У
Генетическое определение пола будущего организма осуществляется в момент оплодотворения и зависит от того какая гамета гетерогаметного- мужского организма оплодотворит половую клетку гомогаметного организма (яйцеклетку):
♀ 22Х+ ♂22Х (сперматозоид) = ♀ 44 ХХ– девочка
♀ 22Х + ♂22 У (сперматозоид) = ♂ 44ХУ- мальчик
Р ХХ х ХУ
Г Х Х Х У
F1 ХХ ХУ ХХ ХУ 1: 1
Отец даёт свою Х хромосому только дочерям, а У – сыновьям.
Гаметы образуются с равной невероятностью и соотношение по полу приближается к 1:1(большое количество потомков).
|
|
|
5. Доминантные и рецессивные признаки человека и типы их наследования.
Действие законов наследственности (закон Менделя) распространяется и на человека. Гибридологический метод, используемый Менделем не может быть применен к человеку. Путём генеалогического метода (метод составления родословных) были выявлены доминантные и рецессивные признаки человека.
| признак | Доминантный | Рецессивный | Признак | Доминантный | Рецессивный |
| Глаза | Большие | Маленькие | Волосы | Курчавые | Прямые |
| Цвет глаз | Карие | Голубые | Цвет волос | Рыжие Каштановые | Светло-русые Светло- русые |
| Разрез глаз | Монголоиднай | Европеидный | Ресницы | Норма | Короткие |
| Остр. зрения | Близорукость | Норма | Облысение | У мужчин | у женщин |
| Нос | С горбинкой (орлиный) | Прямой | Нижняя губа | Толстая, отвисшая | Норма |
| Уши | Длинные | Короткие | Цвет кожи | Смуглый | Белый |
| Болезни обмена | Норма | Альбинизм | Кол. пальцев | Полидактилия- 6 | Норма - 5 |
| Подбородок | Широкий | Узкий, острый | Рост | Карликовость | Норма |
| Язык | Способ. сворачиваться в трубочку | - | Слух, речь, | Норма | Глухонемота |
| Резус фактор | Положительный | Отрицательный |
Альтернативные варианты признаков (карие- голубые) наследуются по законам Менделя.
У человека различают 2 основных типа наследования признаков:
1. Аутосомное, если ген обуславливающий проявление признака или болезни располагается в аутосомах (44 шт).
2. Сцепленное с полом- ген располагается в половых хромосомах: Х или У.
Так как признак в 2-х вариантах: доминантный и рецессивный, то существует 2 варианта аутосомного наследования и 3 варианта сцепленного наследования.
|
|
|
