Пособие ПО часть1 (1) (תוקן). Учебники и учебные пособия по общей биологии, адаптированные к программе подготовительного отделения для иностранных учащихся, начинающих изучать русский язык и готовящихся

• Название: Учебники и учебные пособия по общей биологии, адаптированные к программе подготовительного отделения для иностранных учащихся, начинающих изучать русский язык и готовящихся
• Дата: 17.09.2022
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Пособие ПО часть1 (1) (תוקן).doc
• Тип: Учебники и учебные пособия; #682082
• страница: 5 из 7

Тема 16. Основные понятия генетики.

Правило чистоты гамет
Генетика изучает наследственность и изменчивость организмов. На­следственность - это свойство организмов передавать свои признаки по­томству. Изменчивость - это свойство организмов изменять свои признаки.

Каждый организм имеет много морфологических, биохимических и физиологических признаков. Совокупность всех признаков организма формирует фенотип.

Развитие признаков контролируется генами. Ген - это участок моле­кулы ДНК в хромосоме. Каждый ген может иметь разные проявления. Например, у человека цвет глаз контролируется одним геном, но у разных людей цвет глаз различный. Эти различия определяются аллелями данного гена. Аллели - это различные состояния одного гена. Аллели одного гена находятся в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

Все аллели генов одного организма образуют генотип. Аллели генов и признаки, которые они определяют, могут быть доминантными и рецессивными. Доминантная аллель гена обозначается заглавной буквой латинского алфавита - А. Рецессивная аллель того же гена обозначается прописной буквой - а. Эта аллель в присутствии доминантной аллели не проявляется в фенотипе.

Организм, генотип которого АА и аа, называется гомозиготный. Гомозиготный организм - это такой организм, который имеет одинаковые аллели каждого гена. Этот организм образует один тип гамет и не дает расщепления в потомстве.

Организм, который имеет генотип Аа, называется гетерозиготным. Это такой организм, который имеет разные аллели одного гена. Этот ор­ганизм образует разные типы гамет и дает расщепление в потомстве.

Гаметы организма образуются в результате мейоза. Это деление обес­печивает определенные закономерности образования половых клеток, ко­торые называют правилом чистоты гамет. Это правило говорит о том, что из двух аллелей каждого гена, которые имеет организм, в гамете присутствует только одна аллель.

Например: генотип организма гаметы

АА А

Аа А, а

АаВВ АВ, аВ

АаВв Ав, аВ, АВ, ав
Аллели одного гена находятся в одинаковых локусах гомологичных хромосом. В анафазе I гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. В телофазе I эти хромосомы попадают в различные клетки.

Количество типов гамет организма определяется по формуле: 2ⁿ, где n - число генов, находящихся в гетерозиготном состоянии.


Биологические термины и словосочетания
наследственность изменчивость

признак доминантный признак рецессивный

гамета потомство

гомозиготный организм гетерозиготный организм

аллель расщепление

генотип фенотип

Контрольные вопросы и задания

1. 
   Что изучает генетика?
   
2. 
   Что такое аллель?
   
3. 
   Что такое гомозиготный и гетерозиготный организмы?
   
4. 
   В чем отличие генотипа от фенотипа?
   
5. 
   Какие гаметы образует организм, генотип которого Аавв?
   
6. 
   Напишите гаметы организма, который имеет два гена. Аллели од­ного гена доминантные, у другого гена одна аллель доминантная, а другая аллель рецессивная.
   

Тема 17. Гибридологический метод.

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ
Основным методом генетики является гибридологический метод. Гибридологический метод - это система скрещиваний, с помощью которой по фенотипу потомства в ряду поколений определяют генотип родительских организмов.

Ученый-генетик Г. Мендель установил законы наследования призна­ков. В своих исследованиях он применял гибридологический метод.
Особенности гибридологического метода Г. Менделя:

1. 
   Скрещивание гомозиготных родительских форм.
   
2. 
   Изучение наследования отдельных признаков в ряду поколений.
   
3. 
   Статистический анализ организмов в потомстве.
   
4. 
   Индивидуальный анализ потомства каждого организма.
   

Моногибридное скрещивание - это такое скрещивание, при котором родительские организмы различаются по одному признаку, который опре­деляется одним геном. Г. Мендель изучал наследование признаков у рас­тений. Основным объектом исследования был горох. В схемах скрещиваний он обозначал родительские организмы - РР, а полученные от этих родителей поколения потомства – F₁ F₂, F₃ ... Fn.
Анализ наследования окраски семян у гороха:

Окраска семян у гороха может быть желтая и зеленая.
Схема скрещивания:

РР АА х аа

♀ желтые семена ↓ ♂ зеленые семена

F₁ Аа

желтые семена

↓

F₂ 3 (желтые семена) : 1 (зеленые семена)

1 АА 2 Аа 1 аа

↓ ↓ ↓

F₃ 1 желтые : 2 (3 желтые : 1 зеленые) : 1 зеленые

семена семена семена семена
Гибриды F₂ получены путем самоопыления гибридов F₁. Гибриды F₃ получены путем самоопыления гибридов F₂. Г. Мендель анализировал в F₃ потомство от каждого растения F₂. Все растения F₂ с зеленой окраской

семян в F₃ давали такой же фенотип. Растения с желтой окраской семян вели себя в F3 различно: 1/3 таких растений не давала расщепления, а 2/3 - давали расщепление. Значит, растения с желтой окраской имели разный генотип: АА и Аа. Г. Мендель определил по фенотипу потомства F₃ генотипы гибридов F₂.

Биологические термины и словосочетания
гибридологический метод

самоопыление

индивидуальный анализ

моногибридное скрещивание

статистический анализ

чистые линии
Контрольные вопросы и задания

1. 
   Что такое гибридологический метод?
   
2. 
   Что такое моногибридное скрещивание?
   
3. 
   Как Мендель определил генотип растений F₂?
   
4. 
   Цвет глаз у человека контролирует один ген. Доминантная аллель этого гена определяет коричневый цвет, рецессивная аллель определяет голубой цвет.
   

Решите задачу:

У мамы глаза голубые. У папы глаза коричневые. У его отца глаза голубые. Какой цвет глаз может быть у их детей?
Тема 18. Анализирующее скрещивание
Анализирующее скрещивание - это скрещивание организма, генотип которого неизвестен, с организмом, имеющим рецессивный генотип. Неизвестным является генотип организма с доминантным признаком: это может быть гомозиготный организм - АА или гетерезиготный - Аа. Скрещивая эти организмы с рецессивной формой, определяют генотип организма с доминантным признаком по фенотипу потомства. Например, желтая окраска семян гороха определяется доминантной аллелью, поэтому растения с желтой окраской семян могут иметь разный генотип: АА или Аа. Для определения генотипа таких организмов проводят анализирующее скрещивание. Генотип организма с рецессивным признаком всегда известен – это аа. Такой организм образует гаметы только одного типа - а. Поэтому результаты анализирующего скрещивания определяются генотипом организма с доминантным признаком. В нашем примере это растения с желтой окраской семян.

Схемы двух скрещиваний:
1. РР АА х аа

♀ желтые семена ↓ ♂ зеленые семена

F_B 1 Аа : 1 аа

желтые семена зеленые семена
2. РР АА х аа

♀ желтые семена ↓ ♂ зеленые семена

F_B Аа

желтые семена
В результате первого скрещивания в F_B образуются два класса орга­низмов с разными фенотипами: растения с желтой окраской семян и рас­тения с зеленой окраской семян. Эти классы встречаются с одинаковой частотой - по 50% . От рецессивного родительского организма гибриды F_B получают рецессивную аллель а. Это значит, что растения с желтой окраской семян могут получиться в том случае, если у другого родительского организма имеется доминантная аллель А. Растения с зеленой окраской семян образуются в том случае, если у организма с неизвестным генотипом имеется рецессивная аллель а. Таким образом, по фенотипу организмов F_B определяется неизвестный генотип родительского организма. Анализирующее скрещивание позволяет определять не только генотип организма, но типы и соотношения гамет, которые образует этот организм. В данном примере в F_B образуются два фенотипических класса, потому что организм с генотипом Аа образует два типа гамет: А и а. Эти классы организмов встречаются с одинаковой частотой - по 50%, значит, и гаметы А и а этого организма образуются с частотой по 50%.

Во втором скрещивании в F_B все растения имеют одинаковый фено­тип - желтая окраска семян, следовательно, неизвестный генотип организма - АА.
Биологические термины и словосочетания
анализирующее скрещивание
Контрольные вопросы и задания

1. 
   Какое скрещивание называется анализирующим?
   
2. 
   Почему при анализирующем скрещивании по фенотипу потомства F_B можно определить генотип родительского организма с доминантным признаком?
   
3. 
   У гороха форма семян определяется одним геном В. Доминантная аллель В определяет гладкую форму. Рецессивная аллель в определяет морщинистую форму. Организмы с разными генотипами ВВ и Вв имеют один фенотип: гладкую форму семян.
   

Определите генотипы организмов в следующих скрещиваниях:

1. 
   РР ♀ гладкая форма х ♂ морщинистая форма
   

↓

F_B гладкая форма

2. 
   РР ♀ гладкая форма х ♂ морщинистая форма
   

↓

F_B 1 гладкая форма : 1 морщинистая форма
Тема 19. Взаимодействие аллелей гена
Гетерозиготные организмы имеют доминантные и рецессивные алле­ли. Эти аллели взаимодействуют друг с другом. Известно три типа взаи­модействия аллелей одного гена.

1. 
   Полное доминирование - это такое взаимодействие аллелей, при котором рецессивная аллель в присутствии доминантной не проявляется в фенотипе.
   

Анализ наследования окраски семян у гороха.

Схема скрещивания:

РР АА х аа

♀ желтые семена ↓ ♂ зеленые семена

F₁ Аа

желтые семена

↓

F₂ 3 желтые : 1 зеленые

семена семена

1 АА : 2 Аа : 1 аа
В результате скрещивания у всех организмов F₁ проявляется признак одного из родителей. Это желтая окраска семян. Развитие этого признака обусловлено доминантной аллелью, которая подавляет действие рецес­сивной аллели, поэтому у этих организмов не проявляется зеленая окраска.

Организмы в F₂ имеют два фенотипа и три различных генотипа. Рас­щепление по фенотипу: 3:1. Расщепление по генотипу: 1 АА : 2 Аа : 1 аа.

Эти различия объясняются тем, что при полном доминировании до­минантные гомозиготные организмы и гетерозиготные организмы имеют одинаковый фенотип.

2. 
   Неполное доминирование - это такое взаимодействие аллелей, при котором проявляется действие доминантной и рецессивной аллелей, поэтому гетерозиготный организм имеет собственный фенотип.
   

Анализ наследования окраски цветов у растения ночная красавица.

Цветы этого растения могут быть красными, розовыми и белыми.

Схема скрещивания:

РР АА х аа

♀ красные цветы ↓ ♂ белые цветы

F₁ Аа

розовые цветы

↓

F₂ 1 красные : 1 розовые : 1 белые

цветы цветы цветы

1 АА : 2 Аа : 1 аа
В F₁ у гетерозиготного организма наблюдается розовая окраска цве­тов. Родительские организмы такой окраски цветов не имеют. Это проме­жуточное проявление данного признака.

Организмы в F₂ имеют одинаковое расщепление как по фенотипу, так и генотипу: 1:2:1.

Это объясняется тем, что при неполном доминировании доминант­ный гомозиготный организм и гетерозиготный организм имеют собствен­ные фенотипы.

3. 
   Кодоминирование - это такой тип взаимодействия аллелей, при котором две аллели имеют самостоятельное проявление, и гетерозиготный организм имеет собственный фенотип. Например, у человека группы крови по системе АВО определяются одним геном - I. Ген I имеет три различных состояния: i, I^A, I^B. Между аллелями i и I^A, i и I^B наблюдается полное доминирование. Аллели I^A и I^B взаимодействуют по типу кодоминирования. Организм с генотипом I^АI^В имеет собственный фенотип. Различные сочетания аллелей гена I определяют четыре группы крови у человека.
   

Генотип организма Фенотип организма

ii I(0)

I^AI^A, I^Ai II(A)

I^BI^B, I^Bi III(B)

I^AI^B IV(AB)

Биологические термины и словосочетания
взаимодействие аллелей кодоминирование

неполное доминирование группы крови

полное доминирование
Контрольные вопросы и задания

1. 
   Какое расщепление по фенотипу наблюдается в моногибридном скрещивании при полном доминировании?
   
2. 
   Почему при неполном доминировании расщепление по фенотипу и генотипу одинаковое?
   
3. 
   Что такое кодоминирование?
   
4. 
   Какие группы крови могут быть у детей, если у матери группа крови - А, а у отца - В?
   

Тема 20. Дигибридное скрещивание
Дигибридное скрещивание - это такое скрещивание, при котором родительские организмы различаются по аллелям двух генов.
Анализ наследования окраски и формы семян у гороха. Окраска и форма семян определяются разными генами: А - желтые семена; а - зеленые семена; В - гладкие семена; в - морщинистые семена;

Схема скрещивания:

PP ААВВ х аавв

♀ желтые гладкие семена ↓ ♂ зеленые морщинистые семена

F₁ АаВв

желтые гладкие семена

↓

F₂ 9 желтые : 3 желтые : 3 зеленые : 1 зеленые

гладкие морщинистые гладкие морщинистые
Мендель скрещивал гомозиготные родительские формы. Поэтому гибриды F₁ имеют один фенотип и один генотип. В F₂ наблюдается четыре фенотипических класса в определенных соотношениях. Для определения генотипов F₂ надо знать, какие гаметы дают гибриды F₁, генотип которых АаВв. Такие организмы образуют четыре типа гамет: АВ, ав, Ав, аВ. Сочетание этих гамет при оплодотворении определяет структуру F₂. Определить все генотипы F₂ можно с помощью решетки Пеннета. Она со­ставляется так: по горизонтали и по вертикали записываются гаметы роди­тельских организмов, а в решетке получается генотип гибридов F2:

Гаметы ♀ ♂	АВ	Ав	АВ	ав
АВ	ААВВ желтые, гладкие	ААВв желтые, гладкие	АаВВ желтые, гладкие	АаВв желтые, гладкие
Ав	ААВв желтые, гладкие	ААвв желтые, морщинистые	АаВв желтые, гладкие	Аавв желтые, морщинистые
АВ	АаВВ желтые, гладкие	АаВв желтые, гладкие	ааВВ зеленые, гладкие	ааВа зеленые, гладкие
Ав	АаВв желтые, гладкие	Аавв желтые, морщинистые	ааВв зеленые, гладкие	аавв зеленые, морщинистые

Шестнадцать генотипов распределяются в четырех фенотипических классах:

9 желтые : 3 желтые : 3 зеленые : 1 зеленые

гладкие морщинистые гладкие морщинистые

1 ААВВ 1 ААвв 1 ааВВ 1 аавв

2 АаВВ 2 Аавв 2 ааВв

2. 
   ААВв
   

4 АаВв

9 А-В- 3 А-вв 3 ааВ- 1 аавв
Таким образом, разные генотипы дают один фенотип, а значит, не все аллели определяют фенотипические особенности класса. Часть генотипа, которая определяет фенотип класса, называется фенотипическим радикалом. Для первого класса - это А-В-; для второго - А-вв; для третьего - ааВ-; для четвертого - аавв.
Биологические термины и словосочетания
решетка Пеннета сочетание

фенотипический радикал

Контрольные вопросы и задания

1. 
   Что такое дигибридное скрещивание?
   
2. 
   Почему гибриды F₁ имеют одинаковый фенотип и генотип?
   
3. 
   Какое расщепление по генотипу наблюдается в F₁ при дигибрид- ном скрещивании:
   

РР ♀ Аавв х ♂ аавв

↓

F₁ ?
Тема 21. Законы Менделя
Г. Мендель изучал наследование одного, двух или нескольких признаков и установил определенные закономерности этого наследования.

1. 
   Закон единообразия гибридов F₁:
   

При скрещивании гомозиготных родителей в первом поколении наблюдается единообразие гибридов.

2. 
   Закон расщепления:
   

При скрещивании гибридов первого поколения от гомозиготных родителей в F2 наблюдается расщепление признаков в определенных количественных соотношениях. Например, для моногибридного скрещивания при полном доминировании в F₂ наблюдается расщепление: по фенотипу 3:1; по генотипу 1:2:1.

2. 
   Закон независимого наследования признаков.
   

Например, при анализе окраски и формы семян у гороха в F₂ полу­чили следующее расщепление по фенотипу:

9 желтые : 3 желтые : 3 зеленые : 1 зеленые

гладкие морщинистые гладкие морщинистые
Расщепление по каждому признаку:

по окраске: 12 желтых : 4 зеленых = 3 желтых : 1 зеленый;

по форме: 12 гладких : 4 морщинистых = 3 гладких : 1 морщинистых

То есть по каждому признаку наблюдается расщепление в соотношении 3:1. Это соотношение соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании: (3:1) х (3:1) = 9:3:3:1.

Закон: Наследование двух и более пар признаков происходит независимо друг от друга.

Независимое наследование признаков возможно в том случае, если гены, которые определяют эти признаки, находятся в негомологичных хромосомах. В процессе мейоза негомологичные хромосомы сочетаются случайно, т.е. независимо, и поэтому гибрид АаВв образует 4 типа гамет с равной вероятностью:
Г енотип организма: А В

а в

Г аметы: А В ; А в ; а В ; а в

25% 25% 25% 25%
Биологические термины и словосочетания
Закон единообразия Закон независимого наследования

Закон расщепления


Контрольные вопросы и задания

1. 
   Какие генотипы должны быть у родительских форм, чтобы при их скрещивании получались гибриды с одинаковыми фенотипами и генотипами?
   
2. 
   В каких хромосомах должны находиться гены, чтобы признаки, которые определяются этими генами, наследовались независимо?
   
3. 
   Какие генотипы и в каком количественном соотношении наб­людаются при скрещивании следующих организмов:
   

РР АаВв х аавв

↓

F₁ ?

Гены А и В находятся в негомологичных хромосомах.