Лекция составлена

учителем биологии высшей категории

Новоджерелиевской МОУ СОШ № 13

Муниципального образования Брюховецкий район

Шандулиной Светланой Александровной.

Основы генетики.

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

Основоположник науки – Грегор Мендель (1822-1884) , труд «Опыты над растительными гибридами» (1865 г.). Официальная дата рождения генетики – 1900 г., когда Г. де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак повторно открыли законы Менделя.

Основные термины и понятия.

Наследственность – свойство организмов передавать признаки потомкам.

Изменчивость – свойство организмов приобретать новые признаки, нехарактерные для родителей.

Генотип – совокупность генов данного организма.

Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, определяется генотипом и средой.

Кариотип – число, размеры и форма хромосом данного организма.

Геном – совокупность генов гаплоидного набора хромосом.

Генофонд – Совокупность всех генов популяции, вида и т. д.

Гомозигота – содержит одинаковые аллели данного гена, образует один тип гамет, не даёт расщепления у потомков (АА, аа).

Гетерозигота – содержит разные аллели данного гена, образует два типа гамет, даёт расщепление у потомков (Аа).

Аллельные гены – парные, расположенные в одинаковых локусах (участках) гомологичных хромосом.

Гомологичные хромосомы – парные, одна получена от материнской особи, другая – от отцовской.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки (например, жёлтые и зелёные семена гороха).

Доминантный ген – преобладающий, проявится у гибридов первого поколения.(А, В, С…)

Рецессивный ген – подавляемый (отсутствующий), проявляется только в гомозиготном состоянии.(а. в, с…)

Моногибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся по одной паре признаков.

Дигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором анализ производится по двум альтернативным признакам.

Полигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором анализ проводится по трём и более альтернативных признаков.

Символика.

Р (пента) – родительские особи, взятые для скрещивания.

F_1, F_2, F_3…- гибридное потомство.

G – гаметы.

♀ - «Зеркало Венеры» - женский пол.

♂ - «Щит и копьё Марса» - мужской пол.

«Х» - скрещивание.

А, В, С…- доминантные признаки.

а, в, с…- рецессивные признаки.

Основоположник генетики Г. Мендель (1822-1884 г.г.), труд «Опыты над растительными гибридами» (1865 г.). Официальная дата рождения генетики – 1900 г., когда Г. де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак повторно открыли законы Менделя.

Объектом для опытов Мендель избирает горох, т. к.:

- горох - самоопыляющееся растение,

- цветки гороха защищены от проникновения чужой пыльцы,

- горох обладает многими альтернативными признаками (окраска семян, венчиков; форма семян, бобов; распределение цветков; длина стебля),

- гибриды гороха очень плодовиты.

Первый закон Менделя (единообразия, доминирования).

При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки, оно единообразно по генотипу и по фенотипу.

А - жёлтые семена Р АА х аа

а - зелёные семена G А А а а

F₁- ? F₁ Аа Аа Аа Аа -генотип

ж. ж. ж. ж.- фенотип

Второй закон Менделя(расщепления).

При скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков по генотипу в отношении 1:2:1, по фенотипу – 3:1.

F₁ Аа х Аа

G А а А а

F₂ АА Аа Аа аа – генотип-1:2:1

ж. ж. ж. з. – фенотип- 3:1

Правило чистоты гамет (сформулировал У. Бэтсон).

Аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии не сливаются, не разбавляются, не изменяют друг друга, в F₂ проявляют себя в «чистом виде».

Цитологическая основа правила: процесс мейоза, при котором в половую клетку попадает только одна гомологичная хромосома.

Анализирующее скрещивание.

Применяется для выяснения генотипа особи, фенотипически обладающей доминантным признаком (она может быть гомозиготной – АА, или гетерозиготной – Аа). Для выяснения проводят скрещивание с рецессивной гомозиготой – аа. Если потомство однородно, то родитель гомозиготен по доминантному признаку(первый закон Менделя). Если в потомстве расщепление 50%/50%(1:1) – родитель гетерозиготен.

Аа х аа

А а а а

Аа Аа аа аа – 1:1, 50/50.

Неполное доминирование (промежуточный характер наследования).

При неполном доминировании у гибридов второго поколения(F₂) расщепление по фенотипу такое же, как по генотипу – 1:2:1.

У ночной красавицы:

А– красный венчик Аа – розовый венчик F₁ Аа х Аа F₂ АА Аа Аа аа-1:2:1

а– белый венчик F₁ Аа – розовые G А а А а к. р. р. б.-1:2:1

Третий закон Менделя (независимого наследования).

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя и более парами альтернативных признаков, во втором поколении отмечается независимое комбинирование признаков; расщепление происходит в отношении 9:3:3:1.

Дано: А – жёлтые, а – зелёные, В – гладкие, в – морщинистые.

Р ААВВ х аавв F₁ АаВв х АаВв

G АВ ав G АВ Ав АВ Ав

F₁ АаВв АаВв аВ ав аВ ав

Чтобы найти гибриды F₂, составим решётку Пеннета.

♂ ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ ж. г.	ААВв ж. г.	АаВВ ж. г.	АаВв ж. г.
Ав	ААВв ж. г.	ААвв ж. м.	АаВв ж. г.	Аавв ж. м.
аВ	АаВВ ж. г.	АаВв ж. г.	ааВВ з. г.	ааВв з. г.
ав	АаВв ж. г.	Аавв ж. м.	ааВв з. г.	аавв з. м.

9:3:3:1 – 9/16 – жёлтые, гладкие; 3/16 – жёлтые, морщинистые; 3/16 – зелёные, гладкие; 1/16 – зелёные морщинистые.

Закон независимого наследования соблюдается только применительно к генам, находящимся в негомологичных хромосомах.