Билеты по Генетике. 2025

1. Дрозофила – модельный объект в генетике. История открытий на дрозофиле – этапы развития генетики.

Дрозофила (Drosophila melanogaster) – один из важнейших модельных объектов в генетике.

Преимущества: короткий жизненный цикл (10–14 дней), высокая плодовитость, легкость содержания в лаборатории, небольшое число хромосом (2n=8), наличие гигантских политенных хромосом в слюнных железах, удобных для цитологических исследований.

История открытий: Центральная фигура - Томас Хант Морган и его «Мушиная комната».

• 1910 год: Морган обнаруживает первую мутацию у дрозофилы – белый цвет глаз.

• Открытие сцепленного с полом наследования: Морган демонстрирует, что ген, отвечающий за цвет глаз, находится на Х-хромосоме. Это стало первым прямым доказательством того, что гены локализованы на хромосомах.

• Открытие сцепления генов и кроссинговера: Ученики Моргана обнаружили, что гены, расположенные на одной хромосоме, наследуются сцепленно, но это сцепление может нарушаться в результате кроссинговера.

• Построение генетических карт: Стёртевант, используя частоту кроссинговера, построил генетические карты хромосом, на которых показано относительное расположение генов. Чем дальше гены друг от друга, тем выше частота кроссинговера между ними.

• Мутагенез: Герман Мёллер показал, что рентгеновское излучение может вызывать мутации, что открыло путь к изучению природы мутаций и их индуцированию.

Таким образом, работа на дрозофиле заложила основы классической генетики, утвердила хромосомную теорию наследственности, разработала методы генетического картирования и изучения мутаций, что стало фундаментом для всей современной генетики.

2. Закономерности наследования при моногибридном скрещивании. Законы Менделя. Закон чистоты гамет. Гомозиготность и гетерозиготность. Расщепление по генотипу и фенотипу во втором поколении гибридов.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков (например, цвет гороха: желтый или зеленый).

Законы Менделя:

1. Закон единообразия гибридов первого поколения: При скрещивании двух гомо организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все F1 будет единообразным по фенотипу и генотипу, проявляя признак одного из родителей (доминантный). АА (желтый) х аа (зеленый) -> Аа (все желтые).

2. Закон расщепления: При скрещивании гибридов F1 между собой во F2 наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу в соотношении 1:2:1.

3. Закон независимого наследования признаков: При скрещивании особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, наследование каждой пары признаков происходит независимо от других. При дигибридном скрещивании гетерозиготных особей с генотипом AaBb наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.

Закон чистоты гамет: Каждая гамета несет только один аллель из пары аллелей данного гена. При образовании гамет парные аллели расходятся так, что в каждую гамету попадает только один аллель – либо доминантный, либо рецессивный. Гаметы "чисты" в отношении аллелей.

Гомозигота: Организм, несущий два одинаковых аллеля одного гена (например, АА или аа). Гетерозигота: Организм, несущий два разных аллеля одного гена (например, Аа).

3. Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях. Единообразие гибридов первого поколения и расщепление во втором поколении. Закон независимого наследования генов. Статистический характер расщепления. Условия осуществления менделевских расщеплений.

Дигибридное скрещивание – это скрещивание организмов, отличающихся по двум парам альтернативных признаков (например, цвет и форма).

Единообразие F1 и расщепление F2:

• F1: При скрещивании гомозиготных организмов, отличающихся по двум (или более) парам признаков (ААВВ х ааbb), все гибриды F1 будут единообразными по фенотипу и генотипу (АаВb), проявляя доминантные признаки обоих родителей.

• F2: При скрещивании гибридов F1 между собой во втором поколении происходит расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1. Это соотношение является результатом комбинации независимых расщеплений по каждой паре признаков

Закон независимого наследования генов (Третий закон Менделя): Аллели, лежащие на разных негомологичных хромосомах, наследуются независимо друг от друга, комбинируясь во всех возможных сочетаниях.

Статистический характер расщепления: Расщепление по Менделю носит статистический характер. Это означает, что указанные соотношения (3:1, 9:3:3:1) будут точно соблюдаться только при очень большом числе потомков. В небольших выборках могут наблюдаться отклонения от теоретических соотношений.

Условия осуществления менделевских расщеплений:

• Гены находятся на разных негомологичных хромосомах.

• Полное доминирование (для получения классических соотношений 3:1, 9:3:3:1 по фенотипу).

• Равная жизнеспособность гамет и зигот.

• Случайное слияние гамет.

• Отсутствие летальных аллелей, которые бы искажали соотношения.

• Отсутствие кроссинговера между генами