биология

Основні поняття генетики. Методи генетичних досліджень

Генетика — наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.

Спадковість — це властивість живих організмів передавати свої ознаки й особливості онтогенезу нащадкам, забезпечуючи спадко­ємність поколінь. Матеріальною основою спадковості є статеві клітини — гамети. Під час нестатевого розмноження такими клітинами є соматичні. Клітини несуть тільки структурні задатки можливих ознак — гени.

Мінливість — здатність живих організмів набувати нових ознак та інших станів у процесі індивідуального розвитку.

Ген — ділянка молекули ДНК, яка визначає спадкові ознаки організмів. Ген — одиниця спадковості, що єодиницею виміру біологічного явища.

Алельні гени (алелі) — це гени, що перебувають у різних станах, але займають одне й те саме місце (локус) ухромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) та визначають різний стан певної ознаки (чорні та блакитні очі; високий чи низький зріст, гладенька чи зморшкувата оболонка плоду тощо). Алелі позначаються літерами латинського алфавіту (A і a, B і b, C і c…).

Домінантна ознака — алель (ген), яка в присутності іншої завжди проявиться у формі кодованого нею стану ознаки. Позначається великими літерами (A, B, C).

Рецесивна ознака — та, що пригнічується, проявляється тільки в гомозиготному стані. Рецесивний ген позначається малою літерою (a, b, c).

Генотип — сукупність усіх спадкових ознак — генів організму, отриманих від батьків. Реалізація ознак в організмі проходить за схемою: ген → білок → ознака.

Фенотип — сукупність внутрішніх і зовнішніх ознак, що реалізуються в організмі при взаємодії генотипу із середовищем.

Гомозигота — зигота (організм), що має однакові алелі одного гена в гомологічних хромосомах (AA, aa).

Гетерозигота — зигота (організм), що має різні алелі одного гена в гомологічних хромосомах (Aa), тобто має альтернативні ознаки.

Чисті лінії — це генотипно однорідні нащадки однієї особини, гомозиготні за більшістю генів й одержані врезультаті самозапилення.

Закономірності спадковості. Закони Г. Менделя, їх статистичний характер і цитологічні основи

Основні закономірності спадковості встановив видатний чеський учений Грегор Мендель. Свої дослідження Г. Мендель розпочав з моногібридного схрещування, при якому батьківські особини відрізняються за станом однієї ознаки. Обраний ним горох посівний — само­-запильна рослина, тому нащадки кожної особини є чистими лініями. Водночас горох можна штучно перехресно запилити, що робить можливим гібридизацію та одержання гетерозиготних (гібридних) форм. Як материнські (Р) були взяті рослини чистої лінії із жовтим кольором насіння, а батьківської (Р) — із зеленим кольором. У результаті такого схрещування насіння рослин (гібридів першого покоління — F1) виявилосьодноманітним — жовтого кольору. Тобто у фенотипі гібридів F1 проявилися лише домінантні ознаки.

Одноманітність першого гібридного покоління та виявлення у гібридів тільки домінантної ознаки називаєтьсязаконом домінування або І законом Менделя.

Розщеплення — явище прояву обох станів ознаки у другому поколінні гібридів (F2), зумовлене розходженням алельних генів, які їх визначають.

Тобто самозапильні рослини F1 із жовтим насінням дають нащадків із жовтим та із зеленим насінням; рецесивна ознака не зникає, а тільки тимчасово пригнічується, знову з’являється у F2, у співвідношенні 1/4 частина зелених насінин та 3/4 – жовтих. Тобто точно — 3:1.

Прояв у фенотипі чверті гібридів другого покоління рецесивної ознаки, а трьох четвертих — домінантної, отримала назву закону розщеплення, ІІ закону Менделя.

Схема схрещування, батьки гібриди F1:

генотип Р1

 

Аа ЧАа

 

 

 

генотипF2

 

АА;Аа; Аа;Аа;

 

аа

 

фенотипF2

 

жовті горошини

 

зелені горошини

 

 

У подальшому Г. Мендель ускладнив умови в дослідах — використав рослини, які відрізнялися різними станами двох (дигібридне схрещування) чи більшої кількості ознак (полігібридне схрещування). При схрещуванні рослин гороху із жовтими гладенькими насінинами та зморшкуватими зеленими — усі гібриди першого покоління мали гладенькі жовті насінини — прояв І закону Менделя — одноманітності гібридів першого покоління. Та серед гібридів F2виявилось чотири фенотипи.

Схема схрещування чистих ліній:

фенотип Р

жовте гладеньке насіння

зелене зморшкувате насіння

генотип Р

ААВВ Ч ааbb

АВ аb

генотипF1

АаВb

жовте гладеньке насіння

 

Схема схрещування гібридів F1:

Генотип Р1

Аа Вb Ч Аа Вb

Гамети G

Аа; Ав; аВ; аb

Генотип F2

 

 

РозщепленняF2 за фенотипом:

9А_В_:

3А_bb:

3ааВ_:

1ааbb

жовті гладенькі

жовті зморшкуваті

зелені гладенькі

зелені зморшкуваті

 

На підставі отриманих результатів Г. Мендель сформулював закон незалежного комбінування станів ознак (закон незалежного успадкування ознак). Це ІІІ закон Менделя. При ди- чи полігібридному схрещуванні розщеплення станів кожної ознаки у нащадків відбувається незалежно від інших. Для дигібридного схрещування характерне розщеплення за фенотипом 9:3:3:1, причому з’являються групи з новими поєднанням ознак.

Неповне домінування — проміжний характер успадкування. Існують алелі, які лише частково домінують над рецесивними. Тоді гібридна особина має ступінь ознаки в фенотипі, що відрізняє її від батьківських. Це явище отримало назву неповного домінування.

Схема схрещування рослин нічної красуні:

Фенотип Р

червоні квіти

білі квіти

 

Генотип Р

АА Ч аа

Генотип F1

Аа

Фенотип F1

рожеві квіти

 

Схема схрещування гібридів F1

Фенотип Р1

 

рожеві квіти

рожеві квіти

Генотип Р1

Аа Ч Аа

Генотип F2

АA;

Аа;

Аа;

аа

Фенотип F2

червоні квіти

рожеві квіти

рожеві квіти

білі квіти

 

Співвідношення при неповному домінуванні в фенотипі та генотипі співпадає 1:2:1.

 

2  ... 



Обратная связь

По любым вопросам и предложениям

Имя и фамилия*

Е-меил

Сообщение*

↑ наверх