Генетическая терминология и символика

ТЕМА:Основы генетики

ПЛАН:

Генетическая терминология и символика

Законы Г. Менделя их цитологические основы

Примеры решения генетических задач

Литература: «Биология» учебник для 10 классов базовый уровень/ Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, Л.Н.Кузнецова и др- М.: Просвещение, 2016 -223с.:ил -§30-33; Стр 138-155;

Генетическая терминология и символика

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.

Наследственность — свойство организмов передавать свои признаки от одного поколения к другому.

Изменчивость — свойство организмов приобретать новые по сравнению с родителями признаки. В широком смысле под изменчивостью понимают различия между особями одного вида.

Генотип — совокупность наследственных задатков (генов) орга­низма.

Первое по­коление обозначается F₁ (Filli — дети), второе поколение — F₂ и т.д. Рядом приводят обозначения генотипов потомков.

Гомозиготными называют особей, получивших от родительских особей одинаковые наследственные задатки (гены) по какому-то конкретному признаку.

 Гетерозиготными называют особей, получивших от родительских особей разные гены. Таким образом, по генотипу особи могут быть гомозиготными (АА или аа) или гетерозиготными (Аа).

Фенотип — совокупность всех внешних признаков и свойств организма, до­ступных наблюдению и анализу.

Аллели (аллельные гены) — разные формы одного гена, возникшие в результате мутаций и расположенные в одинаковых точках (локусах) парных гомологичных хромосом.

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.

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.

Основы генетической символики были заложены Грегором Менде­лем, применившим буквенную символику для обозначения признаков.

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 Менделем, по сути, алгеб­раическая форма выражения законов наследования признаков.

Для обозначения скрещивания принята следующая символика.

Родители обозначаются латинской буквой Р (Parents — родители), затем рядом записывают их генотипы. Женский пол обозначают сим­волом ♂ (зеркало Венеры), мужской — ♀ (щит и копье Марса). Между родителями ставят знак «Х», обозначающий скрещивание. Генотип женской особи пишут на первом месте, а мужской - на втором.

Законы Г. Менделя их цитологические основы

Моногибридным скрещиванием называют скрещивание, при котором родительские особи различаются по одной паре признаков.

Скрещивание особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков, называется дигибридным.

Скрещивание особей, разли­чающихся по многим признакам, называется полигибридным.

I закон Менделя - Закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании гомозиготных родительских форм, различающихся по своим признакам, первое поколение получается единообразным по фенотипу и геноти­пу.

Решение типовой задачи

При скрещивании между собой растения красноплодной земляники всегда дают потомство с красными плодами, а растения белоплодной – с белыми. От скрещивания этих сортов получаются растения, дающие розовые плоды. Какое потомство возникнет при скрещивании между собой растений земляники с розовыми подами?

Дано:                                                                           Решение задачи:

               Красные плоды – А                     Р ♀ АА Х ♂ АА                                                                                   

               Белые плоды - а                      Гаметы А                     А         

                F₄ —?                                         F₁                            АА

                                                               Фенотип все плоды красные

                                                                Единообразие гибридов F₁

 

Р                 ♀ аа     Х     ♂ аа

Гаметы           а                       а         

F₂                                             аа

Фенотип            все плоды белые

                  Единообразие гибридов

 

Р                 ♀ АА     Х     ♂ аа

Гаметы           А                       а         

F₃                                             Аа

Фенотип    все плоды розовые (неполное доминирование)

 

 

Р                 ♀ Аа     Х     ♂ Аа

Гаметы        А а                  А а         

F₄                    1АА: 2Аа: 1аа

Фенотип красные  розовые  белые

                   

Ответ: при скрещивании между собой растений земляники с розовыми подами было получено - 1 часть растений с красными плодами (АА), 2 части растений с розовыми подами, 1 часть растений с белыми плодами.

 

III закон Менделя - Закон независимого наследования признаков состоит в том, при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с нами разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.

Р	♀АABB желтые, гладкие	×	♂aаbb зеленые, морщинистые
Типы гамет	AB		ab
F1	AaBb желтые, гладкие, 100%
P	♀АaBb желтые, гладкие	×	♂AаBb желтые, гладкие
Типы гамет	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab

 

Генетическая схема закона независимого комбинирования признаков:

Гаметы:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀
AB		AABB желтые гладкие	AABb желтые гладкие	AaBB желтые гладкие	AaBb желтые гладкие
Ab		AABb желтые гладкие	AАbb желтые морщинистые	AaBb желтые гладкие	Aabb желтые морщинистые
aB		AaBB желтые гладкие	AaBb желтые гладкие	aaBB зеленые гладкие	aaBb зеленые гладкие
ab		AaBb желтые гладкие	Aabb желтые морщинистые	aaBb зеленые гладкие	aabb зеленые морщинистые

Анализ результатов скрещивания по фенотипу: Расщепление по фенотипу 9:3:3:1.

желтые, гладкие — 9/16,

желтые, морщинистые — 3/16,

зеленые, гладкие — 3/16,

 зеленые, морщинистые — 1/16.

Анализ результатов скрещивания по генотипу: AaBb — 4/16, AABb — 2/16, AaBB — 2/16, Aabb — 2/16, aaBb — 2/16, ААBB — 1/16, Aabb — 1/16, aaBB — 1/16, aabb — 1/16. Расщепление по генотипу 4:2:2:2:2:1:1:1:1.

Примеры решения генетических задач

Приложение А

Задачи на моногибридное скрещивание для самостоятельного решения:

1 У собак висячие уши (Н) доминируют над стоячими (h). Опре­делите:

а)     какое расщепление по генотипу ожидается в F_1, если гетерозиготная сука с висячими ушами покрыта кобелем, имеющим стоячие уши;

б)      какое произойдет расщепление по фенотипу в F₁при спаривании двух гетерозигот с висячими ушами.

2 У свиней сростнопалость доминирует над нормальным строе­нием ноги (парнокопытностью). Какое ожидается расщепление в по­томстве:

а)      если гетерозиготный сростнопалый хряк-производитель спарен с гетерозиготной сростнопалой свиноматкой;

б)     если хряк с нормальными ногами (парнокопытный) спарен с такой же маткой.

3 От спаривания самки со стоячими ушами с кобелем было по­лучено 9 щенят. Четверо из них имели стоячие уши, а у остальных были висячие. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства, если известно, что висячие уши (Н) доминируют над стоячими (h).

4 Кареглазый мужчина, отец которого имел карие глаза, а мать — голубые, женился на голубоглазой женщине, родители которой имели карие глаза. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген карих глаз доминирует над голубоглазостью?

5 Преимущественное умение владеть правой рукой доминирует над преимущественным владением левой рукой. Определите:

а)     будет ли расщепление по фенотипу в семье, где оба родителя левши;

б)     какое расщепление по фенотипу и генотипу будет у потомков, если оба родителя гетерозиготные.

6 Мужчина левша, родители которого владели преимуществен­но правой рукой, женился на женщине правше, отец которой был прав­ша, а мать левша. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген преимущественного владения правой рукой доминирует над геном владения левой рукой?

7 Мужчина с нормальным цветом зубов, у родителей которого наблюдалось потемнение зубов, женился на женщине с потемневши­ми зубами, отец которой имел потемневшие зубы, а мать — нормаль­ные. Определите вероятность рождения в этой семье ребенка без ано­малии, если известно, что потемнение зубов определяется доминантным геном.

8 У фасоли черный цвет кожицы(А) доминирует над белым(а).Определите типы гамет, а также первое и второе поколение.

Приложение Б

Задачи на дигибридное скрещивание для самостоятельного решения:

1. У кроликов длинная шерсть (пух) обусловливается рецессивным геном d, его аллель D контролирует развитие короткой шерсти, ген верной окраски шерсти S доминирует над геном альбинизма s. Дигетерозиготный черный короткошерстный кролик был скрещен с белыми гетерозиготными по короткошерстности самками. Получили 24 кроль­чонка. Определите генотипы и фенотипы потомства.

2. Куры, имеющие белоснежный пух (s) и гороховидный гребень
(Р), скрещены с петухом с кремовым пухом (S) и простым гребнем
(р). Определите фенотипы потомства в F₁ и F₂.

3. У кур ген черного оперения (Е) доминирует над бурым (е) опе­рением, наличие хохолка (S) на голове — над его отсутствием (s).
Черная курица без хохолка скрещена с бурым хохлатым петухом. Поло­вина потомства оказалась черным хохлатым, половина — бурым хохла­тым. Определите генотипы родителей и потомства.

4. У свиней черная масть (С) доминирует над рыжей (с), пря­мой профиль головы (К) — над изогнутым (к). От черного с прямым профилем головы хряка и такой же свиномат­ки за два опороса получено 20 поросят, в том числе 7-  черных с прямым, 4 - черных с изогнутым профилем, 6-  рыжих прямоголовых и 3- рыжих с изогнутым профилем. Составьте схему скрещивания и определите гено­типы и фенотипы родителей и потомков.

5. У крупного рогатого скота черная масть (В) доминирует над красной (в), а комолость (Р) над рогатостью (р). В хозяйстве в течение ряда лет скрещивались черные комолые ко­ровы с черными комолыми быками. Было получено 1280 телят, из них 722 черных комолых и 234 — красных комолых. Определите генотипы родителей и количество рогатых телят. Установите, сколько было по­лучено красных рогатых телят?

6. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все правши. Каковы генотипы всех трех родителей?

7. У томатов округлая форма плодов (А) доминирует над грушевидной (а), кранная окраска плодов (В)- над желтой(в). Растение с округлыми красными плодами скрещено с растением, обладающим грушевидными желтыми плодами. В потомстве 25% дают округлые красные плоды, 25% -грушевидные красные плоды, 25% округлые желтые плоды, 25%- грушевидные желтые плоды (отношение 1:1:1:1). Каковы генотипы родителей и потомков?

Вопросы для закрепления:

ТЕМА:Основы генетики

ПЛАН:

Генетическая терминология и символика