14Генетика. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости
 Скачать 1.44 Mb.
|
|
• способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Основа для наследственности: • Репликация ДНК Материал для наследственности • Гены локализованные в хромосомах ядра и ДНК органелл Наследственность Изменчивость • разнообразие признаков среди представителей данного вида, а также свойство потомков приобретать отличия от родительских форм. Генотипичаская (неопределенная) Фенотипическая (определенная) Мутационная Комбинативная Групповая или Модификационная Основные понятия генетики Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Датой «рождения» генетики можно считать 1900 год, когда Г. Де Фриз в Голландии, К. Корренс в Германии и Э. Чермак в Австрии независимо друг от друга «переоткрыли» законы наследования признаков, установленные Г. Менделем еще в 1865 году. • Признак — любая особенность строения, любое свойство организма. Развитие признака зависит как от присутствия других генов, так и от условий среды, формирование признаков происходит в ходе индивидуального развития особей. Поэтому каждая отдельно взятая особь обладает набором признаков, характерных только для нее. • Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма. • Ген — функционально неделимая единица генетического материала, участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы транспортной или рибосомной РНК. В широком смысле ген — участок ДНК, определяющий возможность развития отдельного элементарного признака. • Генотип — совокупность генов организма. • Локус — местоположение гена в хромосоме. • Аллельные гены — гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом. • Гомозигота — организм, имеющий аллельные гены одной молекулярной формы. • Гетерозигота — организм, имеющий аллельные гены разной молекулярной формы; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным. • Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным. • Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным. Методы генетики • Основным является гибридологический метод — система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования признаков в ряду поколений. Впервые разработан и использован Г. Менделем. Отличительные особенности метода: • 1) целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной, двум, трем и т. д. парам контрастных (альтернативных) стабильных признаков; • 2) строгий количественный учет наследования признаков у гибридов; • 3) индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду поколений • генеалогический — составление и анализ родословных; • цитогенетический — изучение хромосом; • близнецовый — изучение близнецов; • популяционно-статистический метод — изучение генетической структуры популяций. История генетики Грегор Иоганн Мендель 1865г - австрийский биолог и ботаник, монах. Основоположник учения о наследственности, позже названного по его имени менделизмом. Открытие им закономерностей наследования моногенных признаков (эти закономерности известны теперь как Законы Менделя) стало первым шагом на пути к современной генетике. Первый и второй законы Менделя Скрещивании ( х ) двух линий гороха — высокорослой и низкорослой Все дочерние растения первого поколения (F1) были высокими (а вовсе не низкого или среднего роста, как ожидалось). Однако при последующем скрещивании (F2) растений первого поколения между собой только три четверти дочерних растений второго поколения оказались высокорослыми , оставшиеся растения были низкорослыми Чтобы объяснить результаты этих (и многих других) экспериментов, Мендель постулировал следующее: — существует единица наследственности (Мендель называл ее «фактором», мы сейчас называем ее геном), и дочерний организм получает от каждого родителя по одному гену, кодирующему данный признак; — если дочерний организм получает гены, отвечающие за альтернативные признаки, то один из этих генов будет доминантным и будет экспрессироваться (т. е. кодируемый этим геном признак проявится у организма), а другой будет рецессивным (т. е. не экспрессируемым). https://elementy.ru/trefil/61/Zakony_Mendelya Закон независимого наследования Менделя Закон независимого комбинирования, или третий закон Менделя Изучение Менделем наследования одной пары аллелей дало возможность установить ряд важных генетических закономерностей: • явление доминирования • неизменность рецессивных аллелей у гибридов • расщепление потомства гибридов в отношении 3:1 • гаметы генетически чисты, т. е. содержат только один ген из аллельнои пары. Однако организмы различаются по многим генам. Установить закономерности наследования двух пар альтернативных признаков и более можно путем дигибридного или полигибридного скрещивания, т.е. скрещивание родительских форм, различающихся по двум парам признаков. Для дигибридного скрещивания Мендель взял гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум показателям — окраски семян (желтые, зеленые) и формы семян (гладкие, морщинистые). Доминантные признаки — желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян. Каждое растение образует один сорт гамет по изучаемым аллелям. Расщепление по фенотипу: Анализирующее скрещивание • скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть «анализатором». - Зачем проводить анализирующее скрещивание? - Чтобы узнать генотип гибрида! Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от «анализатора», на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. ? ? Закон Моргана Третий закон Менделя о независимом наследовании нарушается, если гены находятся в одной хромосоме и наследуются сцеплено. Впервые явление сцепленных генов, т.е. расположенных в одной хромосоме, наблюдал генетик Томас Морган. Впоследствии одновременное наследование двух признаков было названо законом Моргана. Закон Моргана Закон Т. Моргана можно сформулировать следующим образом: гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и часто наследуются совместно, при этом частота совместного наследования зависит от расстояния между генами (чем ближе, тем чаще). Причиной, по которой сцепленное наследование нарушается, является кроссинговер, протекающий в мейозе при конъюгации хромосом. При этом гомологичные хромосомы обмениваются своими участками, и таким образом ранее сцепленные гены могут оказаться в разных гомологичных хромосомах, что обуславливает независимое распределение признаков. Нарушение сцепления Сцепленное наследование возможно только для генов, локализованных в одной хромосоме. Однако оно может нарушаться в результате такого процесса как кроссинговер. Кроссинговер — это обмен равноценными участками между гомологичными хромосомами. Кроссинговер происходит во время профазы I мейоза. В эту фазу клеточного деления гомологичные хромосомы конъюгируют (сближаются и соединяются). Вероятность кроссинговера измеряют в морганидах |