2. «Закон расщепления гибридов второго поколения.

При скрещивание гибридов первого поколения(Аа х Аа),

Во втором поколении признаки расщепляются по фенотипу 3:1, по генотипу – 1:2:1

Р. ♀ Аа x ♂ Аа

G. А а А а

F2 АА Аа Аа аа

По фенотипу – 3 особи с доминантным признаком: 1 особь с рецессивным.

По генотипу – 1АА: 2Аа:1аа

Дигибридное скрещивание - скрещиваемые родительские пары отличаются друг от друга по двум парам альтерна-тивных признаков.

В первом поколение –единообразие гибридов.

Р. ♀ ААВВ x ♂ аавв

7. АВ ав

F1. АаВв – 100% одинаковые

Третий закон - «Закон независимого комбинирования генов родителей в потомках.»

При дигибридном скрещивании признаки во втором поколении комбинируются независимо друг от друга. По фенотипу происходит расщепление 9:3:3:1;

по генотипу – 9А-В:3-вв:3ааВ-:1аавв

Для анализа потомства используют решетку Пеннета.

При скрещивании гибридов первого поколения, отличающихся по двум парам альтернативным признаков, признаки не смешиваются и предаются независимо друг от друга.

Р. ♀ АаВв x ♂ АаВв

G. АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

F2 - решетка Пеннета

Ф-9:3:3:1.

Анализирующее скрещивание - для установления гомозиготности или гетерозиготности организмов скрещивают особь неизвестным генотипом и организмом с гомозиготной рецессивной аллели. Если доминантная особь гомозиготна, то расщепления не будет и все потомки единообразны.

Р. ♀ АА x ♂ аа

G. А а

F1 Аа – 100%

Если доминантная особь гетерозиготна, то произойдет рас-щепление 1:1 по фенотипу и генотипу.

Р. ♀ Аа x ♂ аа

G. А а а

F1 АА аа

50% 50%

Применяется анализирующее скрещивание в селекции.

Дополнения к законам Менделя.

1.Взаимодействие аллельных генов:

А) Доминантно-рецессивное:

-полное доминирование – АА

-неполное доминирование – А (промежуточный признак),

Когда один ген не полностью подавляет другой и появляется промежуточный признак.

курчавые прямые

волосы волосы

Р. ♀ АА x ♂ аа

7. А а

F1 Аа – 100% волнистые

В)Кодоминирование -проявление в признаке сразу 2-х ал-лельных доминантных генов, но в новом варианте признака.

Группы крови зависят от 2-х доминантных генов – А,В и

рецессивного гена – 0, по системе АВО.

1гр. – ОО

2гр. – АА,АО

3гр. – ВВ,ВО

4гр. – АВ – (кодомини-

рование).

Сверхдоминирование - когда доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляется сильнее, чем в гомозиготном.

АА – нормальная подолжительность жизни у мушки дрозофилы;

Аа – увеличенная продолжительность;

Аа – летальный исход.

Взаимодействие неаллельных генов.

Комплементарное наследование – когда один неаллельный ген дополняет другой, проявляясь в новом качестве. Например: нас-ледование гребней у петухов:

Геноти - аавв- гребень листовидный простой.

Генотип – ааВВ, ааВв – гороховидный

Генотип – ААВв, АаВв – ореховидный

Генотип – Аавв, Аавв розовидный

Если скрестить кур с генотипом

Р ♀ АаВв х ♀ АаВв

Орехов. Орехов.

G. АВ,аВ,Ав, ав АВ,Ав, аВ, ав

F2 АА/аВВ/в – ореховый -9

АА/авв – розовидный -3

Аа,ВВ/в – гороховидный – 3

Аавв – листовидный -1

Эпистаз - это такой способ взаимодействия генов, при котором действие одного гена подавляется действием другого, неаллельного гена в доминантном состоянии(доминантный эпистаз или рецессивном состоянии(рецессивный эпистаз).

Ген-подавитель называется эпистатическим геном (супрессором, ингибитором), а подавляемый ген – гипостатическим.

Доминантный эпистаз – если доминантный аллель

Эпистатирует, т. е. подавляет проявление доминантного аллеля другого гена.

Рецессивный – если рецессивный аллель подавляет проявление доминантного аллеля другого гена.

При рецессивном эпистазе в F2 наблюдаются расщепления 9 : 3 : 4 или 9 : 7.

У человека по эпистатическому взаимодействию генов наследу-ется близорукость, ферментопатии, полидактилия.

Например:

Цвет тыквы зависит от гена –В.

Тыква с генотипом – ааВВ – желтая

аавв – зеленая

Но если присутствует А – эпистатический ген, он будет подав-

лять действие гена В и в.

АаВВ – белая

Аавв – белая

Р. ♀ АаВв х ♂АаВв

Белая Белая

G . АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав

Расщепление по фенотипу 12:3:1

Полимерия – Есть свойства организмов, которые не альтернативны – масса, рост, жирность молока, количество витаминов в овощах. Это количественные признаки, они определяются количеством доминантных неаллельных генов, действующих н развитие одного количественного свойства. Чем

больше в генотипе доминантных генов, тем ярче проявляется свойство.

Например:

Цвет зерен пшеницы зависит от неаллельных генов А1, А2.

*У человека полимерными генами наследуется пигментация кожи, рост, умственные способности. Пигмент в коже зависит от генов Р1 , Р2 .

Р1Р1Р2Р2 – чернокожий

Р1Р1Р2р2 –темнокожий

Р1Р1р2р2 – смуглый

Р1р1р2р2 – светлокожий

Р1р1р2р2 - белокожий

Плейотропия – ген оказывает действие не один признак, а на множество(ген дефекта развития ногтей у человека контролирует и дефект коленной чашечки).

Практическое занятие №2

Тема:

Закономерности наследования признаков.

Мотивация:

Школьные учебники содержат минимум информации о закономерностях наследования и решению генетических задач. В школьной программе по общей биологии отводится очень мало времени и, поступившие студенты имеют весьма неуверенные навыки по решению генетических задач. Поэтому возникла необходимость в создании данного пособия.

Цели:

Усвоить закономерности моно-дигибридного скрещивания, основные виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов на конкретных примерах.

Конкретная цель:

Используя полученные знания, научиться:

1.Решать генетические задачи на различные воды взаимодействия генов.

2.Определять, результатом какого взаимодействия генов является проявление конкретного признака.

Студенты должны знать:

-основные понятия, термины и законы генетики;

-генетическую символику;

-генетические основы наследственных заболеваний.

Студенты должны уметь:

-правильно оформлять условия, решения и ответы генетических задач;

-решать типичные задачи; логически рассуждать и обосновывать выводы.

Краткий словарь генетических понятий

Аллель	Различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.
Альтернативные признаки	Взаимоисключающие признаки (красный и белый)
Ген	Единица наследственной информации, участок молекулы ДНК.
Геном	Совокупность генов, содержащихся в гаплоидном наборе хромосом клетки.
Генотип	Совокупность генов организма
Гетерозигота	Содержание в клетках тела разных генов данной аллельной пары (Аа)
Гомозигота	Содержание в клетках тела одинаковых генов данной аллельной пары (АА, аа).
Дигибридное скрещивание	Скрещивание, при котором родительские особи анализируются по двум парам альтернативных признаков.
изменчивость	Свойство живых организмов одного и того же вида так или иначе отличаться друг от друга.
Локус	Участок хромосомы, в котором локализован ген
Моногибридное скрещивание	Скрещивание, при котором родительские особи анализируются по одной паре альтернативных признаков.
Наследственность	Свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также специфический характер индивидуального развития.
Неполное доминирование	Такой тип взаимодействия генов, при котором ни один из генов аллельной пары не подавляет полностью действие другого. В результате у гибридов первого поколения (Аа) промежуточный признак, а во втором поколении расщепление по генотипу совпадает с – расщеплением по фенотипу (1:2:1).
Прямое скрещивание	Скрещивание, при котором анализирующий признак несет женский организм.
Закон единообразия	При скрещивании двух гомозиготных особей (АА х аа), отличающихся по одной паре альтернативных признаков, гибриды первого поколения единообразны как по фенотипу, так и по генотипу.
Закон расщепления	При скрещивании двух гетерозиготных особей (А ах Аа), отличающихся по одной паре альтернативных признаков, наблюдается расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1.
Закон независимого комбинирования	При скрещивании двух гомозиготных особей (АаВв х АаВв) отличающихся по двум парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое комбинирование родительских признаков в количественном соотношении 9:3:3:1.
Гипотезы	на основании изучения моногибридного скрещивания Мендель установил две гипотезы:
Факториальная гипотеза	Связывающим звеном между двумя поколениями являются половые клетки, и они ответственные за передачу наследственных факторов.
Гипотеза чистоты гамет	Каждый организм по каждому признаку несет два наследственных фактора, один получен от матери, другой от отца. В гамету же попадает только один из них.
Доминирование	Один аллель гена (доминантный) полностью скрывает присутствие другого гена (рецессивного).
Сверхдоминирование	у доминантного аллеля в гетерозиготном состоянии отмечается более сильное проявление, чем в гомозиготном состоянии.
Кодоминирование	Проявление в гетерозиготном состоянии признаков, детермируемых обоими аллелями.
Множественный аллелизм	Серия различных аллелей одного гена, возникшим мутационным путем и отличающихся друг от друга по своему проявлению, но принадлежащих одному и тому же локусу.
Свободное комбинирование	Негомологичные хромосомы при мейозе могут комбинироваться в любых сочетаниях, хромосома, несущая аллель -А – равномерно может отойти в гамету как с хромосомой, несущей аллель -в- (независимое комбинирование генов возможно тогда, когда рассматриваемые неаллельные гены локализованы в различных парах хромосом).
Сцепленное наследование	Гены, локализованные в одной хромосоме, сцеплены и наследуются вместе.
Эпистаз	Взаимодействие неаллельных генов, при котором один ген(эпистатический) полностью подавляет действие другого. Расщепление во втором поколении по фенотипу при доминантном эпистазе может быть 12:3:1, или 13:3, при рецессивном эпистазе – 9:3:4 или 9:7.
Комплементарность	Взаимодействие неаллельных доминантных генов, при котором совместное присутствие в генотипе в гомо- или гетерозиготном состоянии этих генов (АВ) обуславливает развитие нового признака.
Полимерия	Наличие различных генов, оказывающих сходное взаимодействие на развитие одного и того же признака.
Взаимодействие аллельных генов	Гены, отвечающие за развитие альтернативных признаков.
Взаимодействие неаллельных генов	Гены, отвечающие за развитие разных признаков.