Тема: 7. Основные закономерности наследования признаков.

 

       Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Гибридологический метод изучения наследственности. Законы наследования, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание. Единообразие первого поколения. Доминантные и рецессивные признаки. Аллельные гены, их локализация в хромосомах. Фенотип, генотип. Гомозигота и гетерозигота. Промежуточный характер наследования. Законы расщепления признаков. Статистический характер наследования. Гипотеза чистоты гамет. Анализирующее скрещивание. Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования. Цитологические основы дигибридного скрещивания. Сцепленное наследование. Нарушения сцепления. Перекрест хромосом. Новообразования при скрещивании. Генотип как целостная исторически сложившаяся система. Хромосомная теория наследственности. Генетика пола. Значение генетики для медицины и здравоохранения.

Общие указания. Генетика как наука возникла на базе эволюционного учения Ч. Дарвина, поэтому при повторении материала по данной теме следует вспомнить о преемственности терминов и понятий. Материал по генетике удобней начинать с повторения и уточнения терминологии, поэтому в первую очередь необходимо усвоить буквенную символику, принятую в генетике, и лишь после этого приступить к повторению законов.

 

Задания:

1. Повторить учебный материал.

2. Ответить на вопросы самоконтроля.

3. Выполнить контрольную работу.

 

Буквенная символика по Г. Менделю:

 

Р – перента – родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками.

F – филие – дети. Гибридное потомство.

А – доминантный признак желтой окраски семян гороха.

а – рецессивный признак зеленой окраски семян гороха.

В – доминантный признак гладкой поверхности.

в – рецессивный признак морщинистой  поверхности.

Аа – аллельные гены окраски.

Вв – аллельные гены поверхности.

АА – доминантная гомозигота.

аа – рецессивная гомозигота.

Аа – гетерозигота при моногибридном скрещивании.

АаВв – гетерозигота при дигибридном скрещивании.

      

При изучении работ Г. Менделя обратите внимание на причины успеха его опытов и наблюдений. Положительные результаты его опытов обеспечили следующие предпосылки: применение гибридологического метода, наблюдение за одной парой альтернативных /противоположных/  признаков, которые оказались не сцепленными, самоопыляемость гороха. Все это дало возможность наблюдать за передачей наследственных признаков на протяжении нескольких поколений, при этом признаков было мало и все они были под контролем. Следует иметь в виду, что Г. Мендель установил закономерности наследования, а не наследственности. Признаки, передающиеся от поколения к поколению, он назвал наследственными зачатками, т.к. о гене тогда еще не существовало понятия.

       Генетика как наука сформировалась в начале ХХ в.. В ее развитие внесли вклад ученые разных стран: Г. Де Фриз, К. Корренс, Э. Чермак и другие. В настоящее время ее значение велико как для теории, так и для практики сельского хозяйства, медицины, микробиологии, биоценологии, и др..

 

 ЗАПОМНИТЕ!

Хромосомная теория наследственности (Т. Морган)

 

       Хромосомы с локализованными в них генами – основные материальные носители наследственности.

Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

В хромосомах гены расположены линейно.

В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

 

Законы и закономерности генетики

 

Название	Автор	Формулировка
Правило единообразия первого поколения гибридов (первый закон)	Г. Мендель, 1865 г.	При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются признаки только доминантные признаки – оно фенотипически единообразно
Закон расщепления (второй закон)	Г. Мендель, 1865 г.	Пир самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3 : 1 – образуется две фенотипические группы – доминантная и рецессивная
Закон независимого наследования признаков (третий закон)	Г. Мендель	При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. При дигибридном скрещивании двух гетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) , будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.
Гипотеза чистоты гамет	Г. Мендель, 1865 г.	Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде
Закон сцепленного наследования	Т. Морган, 1911 г.	Сцепленные гены, локализованы в одной хромосоме, наследуются вместе и не обнаруживают независимого распределения
Закон гомологических рядов	Н.И. Вавилов, 1935 г.	Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости

 

Вопросы для самоконтроля:

 

1. Что служит вопросом изучения генетики?

2. Что такое наследственность?

3. Что такое изменчивость?

4. Какие существуют формы изменчивости?

5. Как называют признаки и свойства организма, передающиеся по наследству?

6. Какая разница между гомозиготой и гетерозиготой?

7. В какие годы и в какой стране жил и работал Г. Мендель и на каких растениях проводил он свои опыты?

8. Благодаря чему Г. Менделю в отличие от других удалось вскрыть законы наследования признаков?

9. При каком способе опыления были получены гибриды первого поколения?

10. Единообразны ли по фенотипу или генотипу особи первого поколения и что для них характерно?

11. При каком способе опыления были получены гибриды второго поколения?

12. Что значит полное и неполное доминирование?

13. Является ли у семян гороха гены желтой окраски и гладкой поверхности аллельными?

14.  Как распределяются неаллельные несцепленные гены гибридов второго поколения?

15. Какие гены называются аллельными?

 

Выполните контрольную работу

 

Контрольная работа № 10

 

1. По каким признакам Г. Мендель избрал горох объектом своих исследований (перекрестноопыляющийся, самоопыляющийся; однолетник, многолетник; имеются контрастные признаки или сглаженные признаки)?

2. Сколько альтернативных признаков учитывается при моногибридном скрещивании (1,2,3,4, и более)?

3. В каком случае выделяют признаки доминантные и рецессивные (сходство, контрастность, неодновременность появления)?

4. Как называют признаки гибрида, проявляющиеся в первом поколении (доминантные, рецессивные)?

5. Как называют зиготу, из которой развиваются гибриды первого поколения (гомозигота, гетерозигота)?

6. Какие гаметы образуются у гибридов первого поколения (гибридные, негибридные /чистые/)?

7. Какой способ опыления применял Г. Мендель для получения гибридов первого поколения (перекрестное, самоопыление, искусственное опыление)?

8. Какие признаки являются парными (желтый и зеленый цвет; желтый цвет и гладкая поверхность; гладкая и морщинистая поверхность)?

9. Где расположены гены парных признаков при дигибридном скрещивании (одна хромосома, разные хромосомы)?

10. Где расположены аллельные гены (одна хромосома, разные хромосомы)?

11. Как распределяются аллельные гены при мейозе (оказываются в одной клетке, оказываются в разных клетках)?

12. Как появляются в клетках гены парных признаков (складываются из родительских гамет, переходят по наследству, объединяются случайно)?

13. При каком скрещивании расщепление идет по формулам а) 1:2:1; б) 1:3:1; в) 1:8:3:3:1; в каком случае расщепление идет по генотипу, а в каком - по фенотипу?

Выполните контрольную работу

 

Контрольная работа № 11

 

1. Какую информацию несет ген (синтез молекулы ДНК, образование организма, образование органа)?

2. Где расположен ген (цитоплазма, ядерный сок, хромосомы)?

3. В состав какой структуры входит ген (РНК, АТФ, ДНК, аминокислота)?

4. Где закодирована информация об одном конкретном признаке (РНК, ДНК, АТФ, ген)?

5. Сколько генов в хромосомах гибридного организма при моногибридном скрещивании  отвечают за один и тот же признак (1,2,3, и более)?

6. Как называются гены, отвечающие за один и тот же признак (аллельные, альтернативные)?

7. Какие признаки называются альтернативными (одинаковые, противоположные) и в каких генах они закодированы (аллельные, неаллельные)?

8.  Признаком генотипа или фенотипа будет рождение потомства аналогичного  родителям, например рождение у собаки щенят, образование у яблони яблок?

9. Что изменяется генотип или фенотип, когда при переселении коров в горную местность они становятся низкорослыми?

10. Что больше подвергается изменению под влиянием внешней среды (генотип, фенотип)?

11. Вследствие чего возникает полиплоидная клетка (модификация, генная мутация, хромосомная мутация, нерасхождение хромосом)?

 

Проверь себя:

1. Что такое наследственность и изменчивость?

2. Что такое генетика? Предмет и задачи генетики?

3. Какие методы используются при генетических исследованиях?

4. Кто является основоположником генетики?

5. Какие этапы в развитии генетики можно выделить? С именами каких исследователей они связаны?

6. Какими свойствами характеризуется материал наследственности?

7. Какова химическая структура гена?

8. Чем отличаются кариотипы организмов разного пола?

9. Что такое гетеросомы и аутосомы?

10. Что такое гетерогаметный и гомогаметный пол?

11. В каком соотношении распределяются по полу особи вида? От чего это зависит?

12. Что такое признаки сцепленные с полом?

13. Что такое полигибридное и дигибридное скрещивание?

14. Проявляется ли при полигибридном скрещивании закон единообразия гибридов первого поколения /F1/?

15. Сколько типов гамет образуют организмы со следующими генотипами: ААВВССDD, ааввссddее, АаВвСсЕе?

16. Что такое ген? Каковы его свойства?

17. Что такое признак?

18. Что такое признак?

19. Что такое фенотип?

20. В каком году были впервые обнародованы законы наследования признаков?