Контрольные вопросы

1. Какова структура ДНК по Уотсону и Крику?

2. По какому принципу осуществляется репликация ДНК, в чем биологическое значение этого процесса?

3. В чем отличие между ДНК и РНК по строению, распределению в клетке и функциям?

4. Строение гена. Что такое экзоны и интроны, каково их значение?

5. Какие функции выполняют различные типы РНК?

6. В чем состоит биологическая роль нуклеиновых кислот?

7. Какое соотношение между нуклеотидами в молекуле ДНК (исходя из принципа комплементарности)?

8. Как осуществляется реализация наследственной информации с гена на белок?

9. Как была доказана роль ДНК в наследственности?

10. В чем суть этапов биосинтеза белка: транскрипции, процессинга, трансляции? Где происходят эти процессы? Каково их значение?

11. Расшифруйте свойства генетического кода: триплетность, универсальность, вырожденность, неперекрываемость.

2 Закономерности наследования признаков при половом размножении

Знание закономерностей наследования свойств и признаков имеет большое значение в селекции. Закономерности наследования изучают гибридологическим методом. Гибридологический анализ основан на использовании системы скрещиваний в ряде поколений для определения характера наследования признаков и свойств. Впервые был разработан и применен Г.Менделем в 1865 году и является основным методом генетических исследований.

Гибридологический анализ требует соблюдения следующих условий.

1. Скрещиваемые организмы должны принадлежать одному виду.

2. Скрещиваемые организмы должны четко различаться по отдельным признакам.

3. Изучаемые признаки должны быть константны (постоянны), т.е. воспроизводиться из поколения в поколение при скрещивании в пределах линии.

4. Необходима характеристика и количественный учет всех классов расщепления, если они наблюдаются у гибридов первого поколения, последующих поколений.

5. Для оценки степени соответствия фактически полученного числа особей в определенных фенотипических классах теоретически ожидаемым используют критерий соответствия χ² (хи-квадрат).

Гибридологический анализ позволяет получить следующую информацию:

• установить количество генов, контролирующих изучаемые признаки;

• определить тип аллельного взаимодействия генов;

• определить наличие и тип неаллельного взаимодействия генов;

• установить сцепление генов;

• определить расстояние между сцепленными генами;

• установить сцепленное с полом наследование признаков;

• установить ограниченное полом наследование;

• определить генотип родительских форм по изучаемым признакам.

Приступая к генетическому анализу качественных признаков надо в первую очередь ознакомиться с генетической номенклатурой и символикой.

Номенклатура – это перечень и объяснение условных названий и терминов, применяемых в какой-либо отрасли науки. Основы генетической номенклатуры и символики были заложены Г.Менделем, который для обозначения признаков применял буквенную символику. Доминантные признаки были обозначены заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т.д., рецессивные – малыми буквами а, в, с и т.д. Буквенная символика, предложенная Г.Менделем для обозначения качественных признаков, является алгебраической формой выражения законов наследования. С некоторыми дополнениями эта символика используется и сейчас.

Для обозначения скрещивания принята следующая символика.

1. Знаком Р обозначаются родители, F₁ –первое поколение, F₂- второе поколение, полученное от скрещивания особей F₁ между собой, F₃ – третье поколение, результат скрещивания особей F₂ и т.д. F_в –возвратное скрещивание, т.е. скрещивание особи первого поколения с одним из родителей, F_а –анализирующее скрещивание.

2. При записи скрещивания генотип матери пишется первым обозначается символом ♀, отца – ♂. Между родителями ставится знак «Х», обозначающий скрещивание.

3. Доминантные признаки обозначаются заглавными буквами (А, В, С и т.д.), рецессивные – малыми, прописными (а, в, с и т.д.)

4. Если имеется серия множественных аллелей, то их символы отличаются индексами, приписываемыми сверху, например: с^h ,с^ch ,с^v и т.д.

5. В случае, когда разные гены имеют сходное проявление (полимерия), их обозначают одинаково, но с цифровыми индексами, которые пишут в строку или ниже строки, например, А₁А₁А₂А₂.

При проведении генетического анализа следует четко представлять следующие понятия: генотип, фенотип, аллельность генов, доминантность, рецессивность и др.

Генотип – это совокупность всех генов в организме животного. При решении генетических задач употребляется в узком значении как совокупность генов, определяющих рассматриваемые в задаче признаки.

Фенотип – проявление действия генотипа в виде суммы признаков и свойств организма, доступных наблюдению или анализу (масть, продуктивность и т.д.).

Аллельные гены – пара генов, расположенных в одном и том же месте (локусе) гомологичных хромосом и контролирующих развитие одного и того же признака.

Доминантный ген – ген, кодирующий признак, проявляющийся как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии.

Рецессивный ген – ген, кодирующий признак, подавляемый в гетерозиготном состоянии и проявляющийся только в гомозиготном состоянии.

Гомозигота – организм, содержащий два одинаковых аллеля данного гена (АА или аа).

Гетерозигота – организм, содержащий два разных аллеля данного гена (Аа).

Анализирующее скрещивание – скрещивание формы с доминантными признаками, генотип которой нужно определить, с формой, гомозиготной по рецессивным признакам.

При гибридологическом анализе скрещивают особей, различающихся по одной, двум или нескольким парам альтернативных признаков. В соответствии с этим скрещивание называют моногибридным, дигибридным или полигибридным.