Закон единообразия первого поколения, его сущность и математическое выражение.

При скрещивании гомозиготных особей по 1-й паре альтернативных признаков все потомки единообразны как по генотипу, так и по фенотипу. Гетерозиготы – гибриды.

Состояние признака, которое проявляется в первом поколении, было названо доминантным, а непроявляющееся, подавленное, состояние – рецессивным.

Наследственные факторы признаков Мендель предложил обозначать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной паре, принято обозначать одной и той же буквой, причем аллель доминантного состояния признака обозначают прописной буквой, а рецессивного строчной. Поскольку каждая клетка тела имеет диплоидный набор хромосом, все хромосомы парные, аллельные гены находятся в гомологичных хромосомах. В зиготе всегда присутствуют два аллеля одного и того же гена, поэтому генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами. Особь, гомозиготную по доминантному аллелю, следует записывать как «АА», а рецессивную – как «аа», гетерозиготную особь – как «Аа». Опыты показали, что рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии, а доминантный – как в гомозиготном, так и в гетерозиготном.

 

Закон расщепления признаков, его сущность и математическое выражение. Гипотеза «чистоты гамет».

При скрещивании однородных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т. е. наблюдается расщепление. Обобщая фактический материал, Мендель пришел к выводу, что во втором поколении происходит расщепление признаков в определенных частотных соотношениях, а именно: 75 % особей имеют доминантные признаки, а 25 % - рецессивные. Эта закономерность получила название второго правила Менделя, или правила расщепления. Согласно второму правилу Менделя, можно сделать вывод, что:

1. аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют друг друга

2. при созревании гамет у гибридов образуется приблизительно равное число гамет с доминантными и рецессивными аллелями

3. при оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются.

Таким образом, второе правило Менделя формулируется так: при скрещивании двух гетерозиготных особей, то есть гибридов, анализируемых по одной альтернативной паре признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1.

Гипотеза «чистоты гамет».

Правило расщепления показывает, что хотя у гетерозигот проявляются лишь доминантные признаки, однако рецессивный ген не утрачен, более того, он не изменился. Следовательно, аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют друг друга. Эта закономерность была названа гипотезой «Чистоты гамет». Ее сформулировал Бетсон в 1902 г. Доказательством гипотезы является мейоз, так как в анафазу I мейоза расходятся целые гомологичные хромосомы, поэтому у гибридных особей Аа гаметы будут содержать по 1 аллельному гену.

 

Закон независимого расщепления признаков, его сущность и математическое выражение.

 

Изучая расщепление при дигибридном скрещивании, Мендель обнаружил что признаки наследуются независимо друг от друга. Эта закономерность известна как закон независимого наследования признаков и формулируется следующим образом: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя (или более) парами альтернативных признаков, во втором поколении (F2) наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены, определяющие их, расположены в различных гомологичных хромосомах. Это возможно, так как при мейозе распределение (комбинирование) хромосом в половых клетках при их созревании идет независимо, что может привести к появлению потомков, несущих признаки в сочетаниях, не свойственных родительским и прародительским особям. При этом происходит расщепление по фенотипу 9:3:3:1, а по генотипу 3:1.

 

48. Типы и варианты наследования признаков.

Существует 2 типа наследования признаков:

Þ моногенный тип наследования – это когда один признак контролируется одной парой аллельных генов или несколькими аллельными генами.

Þ Полигенный тип наследования – это когда 1 признак контролируется несколькими парами аллельных генов.

Формы взаимодействия аллельных генов:

1. Полное доминирование – это когда аллельный ген полностью подавляет другой аллельный ген.

2. Неполное доминирование – в этом случае доминантный ген не полностью подавляет рецессивный ген. При неполном доминировании расщепление по фенотипу по II закону Менделя будет 1:2:1.

3. Сверхдоминирование – в этом случае у гетерозигот признак выражен сильнее, чем у гомозигот по доминантному признаку.

4. Кодоминирование – это явление, когда оба аллельных гена проявляются в фенотипе.

Множественные аллели.

Множественным аллелизмом называется явление, когда аллельных генов 3 и более. Причиной множественного аллелизма является точковая или генная мутация.

Полигенное наследование.

Различают 3 формы взаимодействия неаллельных генов:

Þ Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой 1 пара генов подавляет другую пару генов. Ген, который подавляет другую пару генов, называется эпистатическим, а ген, который подавляется, - гипостатическим. Различают 2 вида эпистаза:

1. доминантный эпистаз – это когда эпистатический ген является доминантным. Если скрещивают 2-х дигетерозигот, то при доминантном эпистазе расщепление будет 13:3 или 12:3:1.

2. рецессивный эпистаз – это когда эпистатический ген находится в гомозиготном рецессивном состоянии. В этом случае при скрещивании дигетерозигот 9:3:4.

Þ Комплементарность – явление, при котором 2 неаллельных доминантных гена, сошедшиеся в 1 генотипе дают новый признак, который не похож ни на один из признаков, который формируется без их взаимодействия. Расщепление 9:7, или 9:6:1, или 9:3:4, или 9:3:3:1.

Þ Полимерия – это явление, когда несколько неаллельных генов отвечают за развитие 1 признака; как правило, чем больше доминантных генов в генотипе, тем признак выражен сильнее. Расщепление 15:1 или 1:4:6:4:1.

 

Научные открытия, доказавшие роль хромосом в передаче наследственной информации. Основные положения хромосомной теории.

 

Томас Морган и его коллеги (группа американских ученых) доказала роль хромосом в передаче наследственной информации. Они в период с 1908 по 1918 гг. провели большую серию экспериментов, изучая хромосомы. Объектом исследования была мушка-дрозофила.

Доказательство роли хромосом в передаче наследственной информации, доказательство хромосомной теории наследственности.

1. хромосомное (генетическое) определение пола – самки и самцы отличаются по хромосомному набору. У самок и самцов в соматических клетках имеются аутосомы и половые хромосомы. Аутосомы – хромосомы, одинаковые у самцов и самок. Половые хромосомы – хромосомы, по которым отличаются самки от самцов.
2. наследование признаков, сцепленное с полом – наследование признаков, за которое отвечают гены, расположенные в половых хромосомах.
3. сцепленное наследование признаков, открытие групп сцепления – группа сцепления – совокупность генов, расположенных в 1-й хромосоме. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом или равно числу пар хромосом.
4. нарушение расхождения хромосом во время мейоза

Основные положения хромосомной теории наследственности

1. носителями наследственной информации являются хромосомы, а в них – гены.
2. гены в хромосоме занимают определенное место, или локус, и располагаются линейно.
3. гены 1 хромосомы наследуются совместно и образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
4. сцепление генов в хромосоме неабсолютно, оно нарушается во время кроссинговера.
5. расстояние между генами прямо пропорционально проценту кроссинговера. За единицу расстояния принят 1 % кроссинговера, равный 1 Морганиде.