26. Закономерности наследования признаков.
а) Основные понятия генетики: ген, генотип, фенотип, гомозиготность, гетерозиготность, гемизиготность
Ген — участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в полипептиде или последовательность нуклеотидов в тРНК или рРНК.
Генотип — совокупность всех генов организма.
Фенотип — совокупность всех признаков организма, которые формируются в результате реализации генотипа в определённых условиях внешней среды.
Гомозигота — организм, имеющий два одинаковых аллельных гена и продуцирующий один тип гамет.
Гетерозигота — организм, имеющий два разных аллельных гена и продуцирующий разные гаметы.
Гемизигота — организм, в диплоидном наборе которого присутствует только один ген из аллельной пары. Этот аллель проявляется всегда, независимо от того, доминантный он или рецессивный.
б) Понятие о менделирующих признаках человека
Менделирующие признаки (моногенные признаки) — это признаки, наследование которых происходит по закономерностям, установленным австрийским биологом Грегором Менделем.
Такие признаки имеют альтернативные проявления, при этом переходные формы отсутствуют.
в) Условия менделирования признаков. Статистический характер менделевских закономерностей.
Моногенный признак
У гетерозигот при гаметогенезе равномерно образование гамет разных признаков
Равномерное слияние гамет (при оплодотворении) с разным генным составом
Одинаковая жизнеспособность образовавшихся гамет
Нет сцепленных признаков
100% пенетрантность, одинаковая экспрессивность
Скрещиваемый организм не должен быть гемизиготой
Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем, носят статистический характер. Это означает, что они показывают вероятность наследования того или иного признака и проявляются только при достаточном количестве повторностей.
г) Сущность анализирующего скрещивания. Примеры.
Анализирующее скрещивание – скрещивание организма с доминантным признаком с неизвестным генотипом с организмом, гомозиготным по рецессивному признаку.
Примеры:
Определение генотипа растения с круглыми плодами томатов. Ген круглой формы плодов (А) полностью доминирует над геном грушевидной формы (а). Исследуемое растение может иметь генотип АА или Аа. Чтобы выяснить генотип, его скрещивают с растением, имеющим грушевидные плоды (рецессивная гомозигота, аа). Если в потомстве наблюдается единообразие по доминантному признаку, значит, особь гомозиготна (АА). Если происходит расщепление 1:1, исследуемая особь гетерозиготна (Аа).
Определение генотипа плодовой мушки дрозофилы. Длинные крылья (L) доминируют над зачаточными крыльями (l). Особь с длинными крыльями может иметь генотип LL (гомозиготная по доминантному гену) или Ll (гетерозиготная). Для установления генотипа её скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивному гену (ll, с зачаточными крыльями). Если все потомки имеют длинные крылья, особь гомозиготна (LL). Если наблюдается расщепление 1:1, исходная особь гетерозиготна (Ll).
д) Понятие о цитоплазматической наследственности.
Наличие некоторого количества наследственного материала в цитоплазме в виде кольцевых молекул ДНК митохондрий и пластид, а также других внеядерных генетических элементов дает основание специально остановиться на их участии в формировании фенотипа в процессе индивидуального развития. Цитоплазматические гены не подчиняются менделевским закономерностям наследования, которые определяются поведением хромосом при митозе, мейозе и оплодотворении. В связи с тем, что организм, образуемый вследствие оплодотворения, получает цитоплазматические структуры главным образом с яйцеклеткой, цитоплазматическое наследование признаков осуществляется по материнской линии. Такой тип наследования был впервые описан в 1908 г. К. Корренсом в отношении признака пестрых листьев у некоторых растений.
Другим примером цитоплазматического наследования признаков могут служить некоторые патологические состояния, описанные у человека, причиной которых является первичный дефект митохондриальной ДНК.