ЗАДАЧІ З ГЕНЕТИКИ
Генетична термінологія, номенклатура.
Номенклатура – перелік і пояснення умовних назв і термінів, які вживаються в певній галузі науки. Основи генетичної символіки були закладені Грегором Менделем, який застосував символіку літер для позначення ознак.
Ангстрем (А) – одиниця довжини, яка дорівнює 10 -10 м.
Алелі (алельні гени) – різні форми одного гена, які визначають альтернативний стан ознаки; розташовані на ідентичних ділянках гомологічних хромосом .
Гамети – статеві клітини. Позначаються G. У нормальному стані містять гаплоїдний набір хромосом за умови диплоїноїності батьків.
Геном – генетичний склад клітини; для еукаріот – гаплоїдний набір хромосом.
Генотип – сукупність генів організму. Позначається літерами символами алелей, які аналізуються.
Гетерозиготні – особи, які мають різні алелі й дають розщеплення в наступних поколіннях. Наприклад: Аа.
Гомозиготні – особи, які мають однакові алелі й не дають розщеплення в наступних поколіннях. Наприклад: АА або аа.
Домінантна ознака – ознака, що виявляється в гетерозиготи. Позначається великими літерами латинського алфавітуA,B,C і т.д.
Покоління(Fillii) –позначаються F. Перше покоління –F1,друге –F2 .
Пробанд – особа, на яку складено(складається) родовід.
Батьки () – позначаютьP , поруч записуючи їх генотипи. Жіночу стать позначають ♀(дзеркало Венери) і записують на першому місці, чоловічу - ♂(щит і спис Марса) – на другому.
Родовід (генетичне дерево) – схема,яка ілюструє передачу певних ознак у сім’ї протягом декількох поколінь. Форми родоводу: звичайна(у вигляді решітки родоводу), ланцюгова(для записів тварин), структурна(індивідуальна чи групова).
Рецесивна ознака – ознака, яка виявляється тільки в гомозиготному стані, тобтоза відсутності домінантного алеля. Позначається малими літерами латинського алфавіту a,b,c і т.д.
Схрещування – характер вибору шлюбного партнера в особин, які розмножуються статевим шляхом. Знак х ставлять між батьками.
Зчеплення – виключна або бажана передача нащадкам цієї пари алелей одного з батьків; ступінь зв’язкуалелей у мейозі або в генетичному схрещуванні.
Фенотип – сукупність усіх ознак і властивостей організму,доступних спостереженню й аналізу. Формується під впливом генотипу та середовища. Наприклад: фенотип за певною ознакою: високий або низький, чорний або червоний.
Символи родоводу:
жінка чоловік
хворі
ашлюб
шлюб родичів
пробанд
діти,народжені в одному шлюбі
(цифри показують порядокнародження)
позашлюбна дитина
однояйцевіблизнюки
двояйцеві близнюки
мертвонароджені
стать невідома
померли в постнатальний (зародковий, ембріональний) період.
Моногібридне схрещування.
Аналізуюче – схрещування особи невідомого генотипу з особою
гомозиготного за рецесивними алелями.
Зворотне – схрещування гібридівF1 із батьківськими особами. Наприклад: Аа
схрещують по черзі з АА абоаа.
Гібридологічний аналіз – метод генетики, заснований на кількісному обліку прояву ознак у ряді поколінь. Розроблений і вперше застосований Грегорем Менделем.
Закон одноманітності гібридів першого покоління (I закон Менделя). При схрещуванні гомозиготних особин, які розрізняються своїми ознаками,гібриди першого покоління одноманітні за генотипом та фенотипом.
Закон розщеплення(II закон Менделя.).При моногібридному схрещуванні в гібридів другого покоління відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 3:1, за генотипом 1:2:1 (1 частина – гомозиготні особи за домінантною ознакою; 2 частина – гетерозиготні особи; 1 частина гомозиготні особи за рецесивною ознакою).
Закон незалежного успадкування ознак(III закон Менделя). У другому поколінні кожна пара алельних генів і ознак , які визначаються ними, веде себе не залежно від інших пар алельних генів.
Моногібридне – схрещування й аналіз особин, які розрізняються однією парою ознак.
Правило чистоти гамет. У гетерозиготних особин спадкові задатки( гени) не змішуються один з одним, а передаються в статеві клітини в ”чистому” (незмінному) вигляді.
Пенетрантність – імовірність фенотипічного прояву ознаки, яка контролюється певним геном. Повна пенетрантність(100%) спостерігається у тих випадках, коли ця ознака присутня у всіх індивідумів, що мають певний ген. Якщо ж існує певна кількість особин, у яких цей ген не виявляє свого впливу, то пенетрантність вважається неповною. У результаті певна ознака, яка спостерігається в кількох членів однієї родини, може з’являтися через покоління.
Реціпрокне – два схрещування, в одному з яких досліджувану ознаку має батько, у другому – мати. Наприклад :
♀ біле забарвлення х ♂ чорне забарвлення
♀ чорне забарвлення х ♂ біле забарвлення
Чиста лінія – гомозиготні особини, які не дають розщеплення в наступних поколіннях.
Алгоритм розв’язування типової задачі
У квасолі чорне забарвлення насіння домінує над білим. Визначити ймовірність появи насіння різного забарвлення при схрещуванні чистих ліній.
У короткій умові задачі необхідно записати відомості по загальні ознаки та їх літерне позначення:
Дано:
Ген забарвлення
А – чорне
а – біле
Розв’язання:
Запис відомостей про фенотип і генотип особин, що схрещуються (оскільки в умові йдеться про чисті лінії, особин – гомозиготи )
чорне забарвлення біле забарвлення
Р:♀ АА х ♂ аа
Запис типів гамет
G: А а
Запис усіх можливих у результаті випадкового запліднення (злиття) гамет генотипів і фенотипів нащадків F1: Аа
( одноманітність F1 – усі гетерозиготи, чорні)
Якщо процес схрещування триває, у такому ж порядку ведеться запис усіх наступних етапів
F1xF1
чорне забарвлення чорне забарвлення
Р: ♀ Аа х ♂ Аа
Запис типів гамет
G: А, аА, а
Запис усіх можливих у результаті випадкового запліднення (злиття) гамет генотипів і фенотипів нащадків
F2: АА, Аа, Аа, аа
1 : 2 : 1
Розщеплення в гібридів F2:
за фенотипом - 3:1, тобто 3 частини рослин з чорним забарвлення насіння і 1 частина – з білим;
за генотипом – 1:2:1, тобто 1 частина АА (гомозиготні особи за дочірною ознакою); 2 частина Аа (гетерозиготні особини); 1 частина аа (гомозиготні особи за рецесивною ознакою)
Відповідь:ймовірність появи різного забарвлення в гібридів F1 дорівнює 0 %. У гібридів F2 – 75 % чорне забарвлення насіння, 25 % - біле забарвлення насіння.