Генетична дефиниция биология. Какво е генетиката? Значението и тълкуването на думата генетика, дефиниция на термина

Генетика- наука, която изучава законите на наследствеността и изменчивостта.

Наследственост- това е свойството на едно поколение да предава своите характеристики и особености на развитие в определени условия на околната среда на следващото поколение.

Променливостсе състои в промяна на наследствените наклонности (гени) и техните прояви в процеса на развитие на организмите. Новите свойства на организмите се появяват само поради променливостта. Променливостта е важна за еволюцията само когато промените се запазват в следващите поколения, тоест са наследени.

Наследствените свойства се предават чрез процеса на възпроизвеждане. При сексуално размножаване - чрез половите клетки (яйца и сперматозоиди), при асексуално размножаване - чрез соматични клетки.

Гените са материални носители на генетична информация.

ген- единица на наследствеността, която определя развитието на всяка характеристика на организма. Всеки ген е разположен на определена хромозома и заема определено място. Генът е участък от ДНК молекула. В молекула на ДНК, на генно място, е кодирана наследствена информация за синтеза на определен протеин.

Внедряването на генетична информация става при определени условия на околната среда.

Знак- всяка характеристика, която се предава на децата от родителите. Характеристиките на организма се формират от действието на гените. то

възниква в резултат на редица биохимични реакции, протичащи при определени условия на околната среда, които определят естеството на метаболизма и развитието на определени характеристики.

Признаците са: 1) морфологични (цвят на очите, косата, формата на носа и други), 2) физиологични (кръвна група), 3) биохимични (ензимни системи на тялото), 4) патологични (множество пръсти на ръцете и краката).

Съвкупността от всички признаци на тялото се нарича фенотип.

Системата от взаимодействащи гени се нарича генотип.Генотипът определя проявата на фенотипа. Реализацията на генотипа се влияе от условията на околната среда.

Диапазонът от промени, в които един и същ генотип под влияние на условията на околната среда е в състояние да даде различни фенотипове, се нарича нормална реакция.

Моделите на унаследяване на черти са установени от Грегор Мендел (1865).

Правеше изследвания върху граха. Грахът е самоопрашващо се растение. В експеримента са използвани чисти линии грах. Такъв грах не дава разцепване според изследваните характеристики.

Мендел прилага хибридологичния метод:

Изучава се наследството въз основа на индивидуални характеристики, а не в целия комплекс;

Проведена точна количествена сметка на унаследяването на всяка черта в редица поколения;

Проучва естеството на потомството на всеки хибрид поотделно.

Кръстосването на два организма се нарича хибридизация.Потомството от кръстосването на два индивида с различна наследственост се нарича хибридно, а отделен индивид се нарича хибрид.

Нарича се кръстосването на два организма, които се различават по една двойка алтернативни (взаимно изключващи се) белези монохибрид;в много двойки - полихибрид.

За развитие алтернативни знаци отговор алелни гени.

Всяка соматична клетка има диплоиден (2n) набор от хромозоми.

Всички хромозоми са сдвоени. Алелни генисе намират в хомоложни хромозоми,заемат едно и също място в тях, т.е. хомоложни области на хромозоми, наречени локуси.

Мендел кръстосва грахови растения, за да произведе жълти и зелени семена.

Характеристика на цвета на семената: жълто и зелено - взаимно изключващи се (алтернативни). В резултат на кръстосването цялото потомство има жълти семена.

Симптомът, който се прояви в първото поколение, се нарича доминантен(жълт грах).

Нарича се симптом, който не се появява в първото поколение (потиснат). рецесивен.

Доминантните гени (жълт грах) показват Главна буква"А".

Гени за рецесивен признак ( зелен цвятграх) - малка буква"а".

Гените, свързани с алелната двойка, са обозначени със същата буква: "AA", "aa".

В зиготата винаги има два алелни гена и генотипната формула за всеки признак трябва да бъде написана с две букви: "AA", "aa".

Ако двойка алели е представена от два доминантни (AA) или два рецесивни (aa) гена, тогава организмът се нарича хомозиготни.

Ако в алелната двойка единият ген е доминантен, а другият е рецесивен, тогава организмът се нарича хетерозиготни- Аа.

Рецесивният ген се проявява само в хомозиготно състояние - аа (зелен грах), а доминантният - както в хомозиготния (АА) - жълт грах, така и в хетерозиготни(Aa) - жълт грах.

Когато гаметите се образуват в резултат на мейоза, хомоложните хромозоми (и алелните гени в тях) се разминават в различни гамети.

Хомозиготни(AA) или (aa) един организъм има два еднакви алелни гена и всички гамети носят този ген. Хомозиготен индивид произвежда един тип гамета:

Хетерозиготниорганизмът има алелни гени А и а; образуват се равен брой гамети с доминантни и рецесивни гени.

Въпроси за самоконтрол

1. Какво изучава науката генетика?

2. Какво е наследственост?

3. Какво е променливост?

4. Какво е ген?

5. Как се реализира наследствената информация?

6. Какво е знак?

7. Какво е фенотип?

8. Какво е генотип?

9. Каква е скоростта на реакцията? 10. Какъв метод е приложил Мендел?

11. За какви черти са отговорни алелните гени? 12. Къде са алелните гени? 13. Коя черта се нарича доминантна? 14. Каква черта се нарича рецесивен? 15. Кой организъм се нарича хомозиготен? 16. Кой организъм се нарича хетерозиготен? 17. Колко вида гамети образува един хомозиготен организъм? 18. Колко вида гамети образува хетерозиготен организъм?

Ключови думи от темата "Основни понятия на генетиката"

алелна двойка алелни гени алтернативни черти биохимична реакция

буква коса гамети генетика

генотипни гени

хетерозиготна хибридна око хибридизация

хомозиготни

хомоложни хромозоми

грахово зърно

кръвна група

обхват

дихибриден

доминантен

редовността

променливост

информация

проучване

комплекс

молекула

монохибрид

наследственост

скорост на реакцията на носителя

организъм

особеност

поколение

полихибрид

потомство

развитие

развъждане

растение

рецесивен

родители

Имот

кръстосване

агрегат

сперма

условия на околната среда

форма на носа

хромозома

чиста линия еволюция яйчен експеримент

препис генезис - произход) - наука за законите на наследствеността и променливостта на организмите и методите за управлението им. В зависимост от обекта на изследване се разграничават генетиката на микроорганизмите, растенията, животните и хората, а на ниво изследване - молекулярна генетика, цитогенетика и др. Основите на съвременната генетика са положени от Г. Мендел, който открива законите. на дискретна наследственост (1865 г.), а школата на Т.Х. Морган, който основа хромозомна теориянаследственост (1910-те). В СССР през 20-30-те години. изключителен принос към генетиката са направени от трудовете на N.I. Вавилов, Н.К. Колцова, С.С. Четверикова, А.С. Серебровски и др. От сер. 30-те години и особено след сесията на Всесъюзната селскостопанска академия през 1948 г. Съветска генетикаантинаучните възгледи на T.D. Лисенко (неоснователно наричан от него „доктрина на Мичурин“), което до 1965 г. спира развитието си и води до унищожаване на големи генетични школи. Бързото развитие на генетиката през този период в чужбина, особено на молекулярната генетика във 2-ри етаж. 20 век, направи възможно да се разкрие структурата на генетичния материал, да се разбере механизмът на неговата работа. Идеите и методите на генетиката се използват за решаване на проблеми в медицината, селското стопанство и микробиологичната индустрия. Нейните постижения доведоха до развитието на генното инженерство и биотехнологиите.

Генетика- наука, която изучава законите на наследствеността и изменчивостта.

Наследственост - това е свойството на едно поколение да предава своите характеристики и особености на развитие в определени условия на околната среда на следващото поколение.

Гените са материални носители на генетична информация.

Внедряването на генетична информация става при определени условия на околната среда.

Съвкупността от всички признаци на тялото се нарича фенотип.

Моделите на унаследяване на черти са установени от Грегор Мендел (1865).

Мендел прилага хибридологичния метод:

. изследвана наследственост по отделни черти, а не по целия комплекс;

. извършва точно количествено отчитане на унаследяването на всеки признак в поредица от поколения;

. изучава естеството на потомството на всеки хибрид поотделно.

За развитие алтернативни знациотговор алелни гени.

Всяка соматична клетка има диплоиден (2n) набор от хромозоми.

Мендел кръстосва грахови растения, за да произведе жълти и зелени семена.

Симптомът, който се прояви в първото поколение, се нарича доминантен(жълт грах).

Нарича се симптом, който не се появява в първото поколение (потиснат). рецесивен.

Гените за доминираща черта (жълт грах) се означават с главна буква "А".

Гени за рецесивен признак (зелен грах) - с малка буква "а".

Гените, свързани с алелната двойка, са обозначени със същата буква: "AA", "aa".

Въпроси за самоконтрол

1. Какво изучава науката генетика?

2. Какво е наследственост?

3. Какво е променливост?

4. Какво е ген?

5. Как се реализира наследствената информация?

6. Какво е знак?

7. Какво е фенотип?

8. Какво е генотип?

9. Каква е скоростта на реакцията? 10. Какъв метод е приложил Мендел?

Ключови думи от темата "Основни понятия на генетиката"

алелна двойка алелни гени алтернативни черти биохимична реакция

буква коса гамети генетика

генотипни гени

хетерозиготна хибридна око хибридизация

хомозиготни

хомоложни хромозоми

грах

грахово зърно

кръвна група

деца

обхват

дихибриден

доминантен

мерна единица

наклонности

редовността

променливост

информация

проучване

клетки

комплекс

мейоза

място

метод

молекула

монохибрид

наследственост

науката

скорост на реакцията на носителя

преживявания

организъм

особеност

индивидуален

поколение

полихибрид

потомство

лимит

знак

процес

развитие

развъждане

растение

рецесивен

родители

Имот

семената

синтез

кръстосване

агрегат

сперма

условия на околната среда

парцел

фенотип

ензим

форма на носа

хромозома

Цвят

чиста линия еволюция яйчен експеримент

Основни понятия на генетиката

Предмет на изучаване на генетиката са две неразделни свойства на всички живи организми - наследствености променливост. Променливостта е представена от различни форми във всеки вид, порода и дори едно котило. Но в същото време всички представители на един вид и една порода имат неоспоримо сходство, осигурено от наследствеността.

Всеки вид животно се характеризира с набор от хромозоми определена форма, съставляваща кариотип.

Половите клетки съдържат половината набор от хромозоми, наречени хаплоиден, което обикновено се обозначава - н. Яйцеклетката, образувана от сливането на две зародишни клетки, съдържа два пъти повече хромозоми, т.нар. диплоиден комплект - 2n. Всяка двойка хромозоми от диплоидния набор е представена от хомоложни хромозоми, едната от които е получена от бащата, а другата от майката. Диплоидният набор на кучето е представен от 78 хромозоми.

Всички наследствени свойства и характеристики се определят от съвсем определени независими материални единици - гени. Всеки ген заема строго определено място в строго определена хромозома, наречена локус. Поради сдвоените хромозоми в клетките, гените на хромозомния набор също са представени по двойки. Гените, разположени в един и същи локус, се наричат алелни или алели. Гените могат да претърпят промени в структурата си - мутирай, в резултат на това се променят външните прояви на чертата, за която е отговорен този алел. Наричат се индивиди, които са получили същите алели от един и същи локус от бащата и майката хомозиготни но различно - хетерозиготни на тази основа. Гените и алелите обикновено се означават с букви латинската азбука, например A, F, tfm и т.н.

Алелни генни взаимодействия

Намирайки се в хетерозиготно състояние, алелите взаимодействат един с друг по определен начин. В случай, че единият от тях напълно потиска действието на другия, се нарича пълно господство. Обикновено се посочва доминиращият ген Главна буквалатинската азбука. В пълно господствохетерозиготни индивиди Аа имат същото външен видили фенотип, както и хомозиготни за доминантния алел AA. Това означава, че за проявата на доминиращ белег е достатъчен един доминантен алел, който се обозначава като А -.

Ако хетерозиготните индивиди се различават по фенотип от хомозиготните и имат междинен фенотип, тогава те говорят за непълен или междинно господство. Например при кръстосване на коли от светъл самур с три цвята се получават кученца с цвят на тъмен самур.

В свръхдоминиране - при хибриди от първо поколение, хетерозис - феноменът на превъзходството на потомството над родителски формичрез жизненост, енергия на растеж, плодовитост. Така че хибридите, получени чрез кръстосване на диви сиви плъхове - Пасюков с бели лабораторни, външно подобни на Пасюков, но много по-големи и по-плодородни от последния.

В кодоминантност при хибриден индивид и двете родителски черти са еднакво проявени. По вида на кодоминацията повечето от антигенните фактори на доста множество системи от кръвни групи се унаследяват.

В случаите, когато се анализира поведението на черти, дължащи се на една двойка алели, например черно Б и кафяво б цвят, говори за монохибридно кръстосване. Кръстосване на индивиди, различаващи се по две двойки признаци, се нарича дихибрид, с три - трихибрид, за много - полихибрид чрез пресичане.

Законите на Мендел

Още през миналия век Грегор Мендел показа моделите на предаване на черти при кръстосване. Той формулира следните закони:

Законът на Мендел I е законът за еднородност на хибридите от първо поколение.

Кръстосването на индивиди, хомозиготни за различни алели от един и същи локус, води до раждането на хетерозиготно потомство от същия фенотип. Така че при кръстосване на хомозиготни черни един с друг BB и кафяво бб кучета всички кученца стават черни Bb.

Обозначават се лица, принадлежащи към родителското поколение латинска буква Р. Първо поколение хибриди - F 1 , второ поколение хибриди F 2 , трети хибриди - F 3 и т.н.

II Закон на Мендел - закон за разделянеказва: при кръстосване на хибриди от първо поколение, помежду си, се получава разделяне на фенотипа в съотношение 3:1, но по генотип 1:2:1. При кръстосване на черни хетерозиготни кучета с генотипа Bb в котилото можете да очаквате раждането на три части от черно, състоящи се от 1 част от хомозиготи BB и 2 части хетерозиготи бб, и една част кафяви кученца с генотип бб.

Мендел също формулира правило за чистота на гаметите,заявявайки, че гените, които са в хетерозиготно състояние, не се смесват един с друг, а се предават на зародишните клетки непроменени.

Може да се определи кой от индивидите с доминиращ фенотип е хомозиготен и кой хетерозиготен, само чрез провеждане на т.нар. анализиращ кръст с хомозиготна рецесивна форма. При такова кръстосване, в случай на хомозиготност на изследвания индивид, няма да има разцепване в потомството. В случай на хетерозиготност ще се наблюдава разделяне в съотношението 1:1.

Друго правило, формулирано от Мендел, се нарича правила за независимо разделяне на алелите.Състои се във факта, че във второто поколение всяка двойка алели и определени от тях черти се държи независимо от други двойки алели и белези, съответно.

За улеснение на анализа на кръстове е въведена графична нотация, т.нар "Решетка на Пенет", при което гаметите на бащата са изрисувани в горния ред, а гаметите на майката в левия вертикален ред. На пресечната точка на редове и колони - генотипите на потомството.

Пример е кръстосването на хетерозиготни черни кучета.

Решетката на Punnett е удобна с това, че автоматично открива всички възможни генотипове и прави удобно тяхното преброяване. В този случай ясно се вижда, че в потомството на тези производители ще се случи разделяне както по генотип, така и по фенотип.

Възможният брой генотипове и фенотипове в потомството зависи от броя на двойките анализирани белези. Таблицата по-долу ви позволява да определите числените съотношения в потомството по време на полихибридно кръстосване.

Таблица 8. Числени съотношения в потомството по време на полихибридно кръстосване

Качествени и количествени характеристики.

Всички признаци, които притежават живите организми, обикновено се разделят на две категории – качествени и количествени. Качествено - черти, които имат ясно различими форми, например оцветяване или генетични аномалии, предавани от отделни гени. Условията на околната среда практически не влияят на фенотипното проявление на качествените черти. За характеризиране на населението по качествени характеристики се използват понятията честота на гени и генотипове.

Въпреки това са представени повечето от свойствата на тялото количествен знаци. Те показват предимно непрекъсната променливост и могат да бъдат измерени - височина, дължина на козината, тегло. Количествените белези в по-голяма степен от качествените зависят от условията на околната среда и се дължат на много гени, т.нар. полигени, тоест система от неалелни гени, които еднакво влияят върху формирането на дадена черта. Взаимодействието на такива гени по време на формирането на даден признак се нарича полимерно. Тези гени се наричат още адитивни, тъй като техните действия са кумулативни.

Разпределението на техните числени стойности в популацията се доближава до кривите на нормалното разпределение. Тяхното наследяване може да се разглежда по схемата на полихибридно кръстосване.

Развъдчикът трябва да се занимава главно с непрекъснати вариации. Менделският подход към изследването на количествените характеристики е труден, въпреки че те се подчиняват на същите закони на класическата генетика като качествените.

Взаимодействие на неалелни гени

Гените, разположени в различни локуси, също могат да влияят един на друг. В същото време могат да се разграничат няколко вида такова взаимодействие.

Наричат се гени, които не проявяват собствено действие, но засилват или отслабват ефекта от действието на други гени гени-модификатори. Изследването на оцветяването при бозайници показва, че наред с екстремните форми с пълно развитие на пигмент или липсата му, съществуват редица генотипно определени форми. По този начин, белите петна при кучета варират от няколко бели косми на мястото на първичната точка на депигментация до напълно бяло куче с малка кичура боядисана коса в един от пигментните центрове. В рамките на генотипа, дефиниран от локуса на бялото петно С, можете да различите много преходни форми.

Ориз. 17. Различни вариантикучешко бяло петно

Черногръбите и тигровите цветове на кучетата имат широка вариабилност поради гени-модификатори.

Ако даден признак се формира в присъствието на две двойки неалелни гени, които, когато се комбинират, дават различен ефект, отколкото всеки от тях причинява независимо, тогава такива алели се обозначават като допълващи се (допълващи се помежду си). Пример за комплементарност при кучета обикновено е взаимодействието на генните локуси V и E, определяне на цвета.

Ориз. 18. Допълнително взаимодействие на гени, които определят цвета на кучетата: съотношението е 9 черни (H): 3 кафяви (C): 3 червени (R): 1 кафяво (P)

Локус гени V са отговорни за синтеза на черно ( V ) или кафяво ( б ) пигмент. Локус гени Е са отговорни за разпределението на тези пигменти. алел Е насърчава разпространението на черен или кафяв пигмент в тялото на кучето. алел д предотвратяват синтеза им в козината. Кучета с генотип нея - червено или жълто. В този случай черният или кафяв пигмент се концентрира само върху кожакучешка намордник.

Образуването на цвета на кучето зависи от наличието на двете двойки гени. Кучета с генотип НЕЯ или Тя - черен или кафяв в зависимост от алелите Б или б. В E-BB или E-Bb - кучето е черно, с E-bb - кафяво.

Кучета с генотип билка- - червенокоси с черен нос. Генотип на кучета bbee - обикновено светло жълто или светло жълто със светъл нос.

Специален вид парализа на задните крайници се дължи на допълващото взаимодействие на гените при кръстоска на немския дог с сенбернар. Генетичният анализ, извършен от Stockard (Stockard, 1936), показа, че по време на чистокръвното развъждане както на догите, така и на санбернара не се развива парализа.

Подобно заболяване е отбелязано при някои кръстосани кучета-хрътки (Petukhov et al., 1985).

Във всяка двойка алели доминиращ генпредотвратява (изцяло или частично) проявата на своя рецесивен партньор. Но понякога действието на доминиращия алел се потиска от действието на ген от друг локус. Всемогъщ ген, който блокира действието на друг ген или гени, се нарича епистатичен. И самото явление - епистаза. Гените, които са потиснати, се наричат хипостатичен.

И така, рецесивни гени за оцветяване на кучета от локуса ° С не позволяват синтеза на пигменти, които определят цвета на козината. Куче, хомозиготно за тях, е бяло.

Една и съща мутантна черта може да се появи при някои, а не при други индивиди от сродната група. Способността на даден ген да се проявява фенотипно се нарича пенетрантност. Проникването се определя от процента на индивидите в популацията, които имат мутантен фенотип. С пълна пенетрантност (100%), мутантният ген проявява ефекта си във всеки индивид. При непълна пенетрантност (по-малко от 100%) генът се проявява фенотипно не при всички индивиди.

При кучетата модификациите на опашката са доста често срещани под формата на тяхното скъсяване, различни извивки и завои. Може да се предположи, че разнообразието на този признак се дължи на непълната му пенетрантност.

Степента на проникване може да варира значително под влиянието на условията на околната среда.

Ориз. 19. Схема на дихибридно разцепване с рецесивна епистаза: в B F 2 са получени 9 черни: 3 кафяви: 4 бели кучета. По този начин има отклонение, характерно за рецесивната епистаза от теоретично очакваното разделяне на 9: 3: 3: 1

Често индивидите с един и същ генотип по отношение на която и да е наследствена черта се различават много по своя изразителност, тоест степента на проява на този знак. Един и същ ген при различни индивиди, в зависимост от влиянието на модификаторните гени и външната среда, може да се прояви фенотипно по различни начини. Гените на околната среда и модификаторите могат да се променят генната експресия, тоест изразяването на атрибута.

За разлика от пенетрантността, която показва в каква част от индивидите в популацията се проявява дадена черта, експресивността се отнася до променливостта на дадена черта в тези индивиди, в които тя се проявява. По този начин при кучетата изразителността на развитието на нокти варира от напълно развити пръсти на двата задни крайника до тяхното присъствие в ембрионалното им състояние само на единия крайник. Подобна вариация в изразителността е типична за други наследствени черти, по-специално за гореспоменатите опашки.

Експресивността и пенетрантността на гена изглежда до голяма степен зависят от влиянието на модификаторните гени и условията за развитие на индивидите.

Доста широко разпространено явление плейотропия - влиянието на един ген върху развитието на две или повече черти. Класически кучешки пример за плейотропно влияние е действието Мерл фактор, (локус М ; цвят на кучетата). алел М хетерозиготни Ммм дава "арлекински" петна, характерни за немските доги. алел М в хетерозигота Ммм когато се комбинира с тен, той произвежда синьо-мерл цвят, типичен за Коли и Шелти. В хомозиготно състояние ММ води до раждането на чисто бели кученца ( бяло мерле) със значителни аномалии на сетивните органи. Такива кученца често умират преди раждането, а ако се родят живи, тогава тяхната жизнеспособност рязко намалява.

Феноменът плейотропия се обяснява с факта, че гените с плейотропно действие контролират синтеза на ензими, участващи в множество метаболитни процесив клетката и в тялото като цяло и по този начин едновременно оказва влияние върху проявата и развитието на много признаци.

Някои гени причиняват толкова силни аномалии, че намаляват жизнеспособността на организма или дори водят до смърт. Такива гени се наричат смъртоносен, това е смъртоносно, или сублетален - намаляване на жизнеността. В повечето случаи леталните гени са напълно рецесивни, така че хетерозиготните носители на тези гени са фенотипно напълно неразличими от нормалните индивиди. В хомозиготно състояние такива гени могат да нарушат нормалния ход на развитие на ембриона на всеки етап. За възможността за наличие на летални гени може косвено да се съди по намаляване на средния брой котила или по загуба на част от очакваните фенотипове при разцепване.

Така че в случай на кръстосване на гореспоменатите кучета с черно мрамор, хетерозиготни за фактора Мерл, вместо очакваното съотношение 3:1, Оказва се 2:1 тоест 2 мраморни и 1 черно кучета Ммм ? Ммм = ММ: 2 Ммм: мм,където ММ бяло нежизнеспособно куче. Белите кученца често изобщо не се раждат, тъй като умират много преди раждането.

Ориз. 20. Наследяване на мрамор тип "арлекин" в догите. Ген M h (Merle фактор) - доминиращ с рецесивен летален ефект: 1 - кръстосване на мраморни кучета един с друг; 2 - анализиращо пресичане

Факторът Merle принадлежи към категорията на доминантните летални гени, от които има значително по-малко от рецесивните гени. При желание носителите му могат лесно да бъдат отстранени от разплод, тъй като имат характерен фенотип. Някои смъртоносни гени причиняват големи аномалии, други - нарушения на физиологичните процеси. Пътищата на вредните ефекти на повечето смъртоносни гени не са ясни. Може да има произволен брой такива гени. Доказано е, че всеки човек носи средно 4-9 „вредни“ или смъртоносни гена. Подобни резултати могат да се очакват и при кучета. Известно е, че смъртоносните гени, проявени в ембрионално състояние, са опасни за живота на бременна кучка, например с наследствена контрактура на мускулите на плода, в резултат на което кучката не може да роди.

Взаимодействието на гените, когато при комбиниране в един организъм се развива напълно нова форма на черта, се нарича неоплазма.

Понякога неоплазмите водят до появата на признаци на див фенотип. В този случай те се наричат атавизми, тоест връщане към родовата форма, или връщане към дивия тип.

Частично връщане към дивия тип е възможно, когато се кръстосват два индивида от една и съща порода, ако тези производители произхождат от отдалечени несвързани популации. Очевидно по подобен начин може да се обясни голямото сходство между мелезите, живеещи на различни места.

Признаци, свързани с пола

Признаци, свързани с пола се наричат тези, които се образуват под влияние на гени, локализирани в NS -хромозома. Най-честият пример за унаследяване на черта, свързана с пола, е наследяването на хемофилия при кучета. При кучета с хемофилия в кръвта липсва фактор, който, взаимодействайки с тромбоцитите (тромбоцитите), ускорява превръщането на протромбина в тромбин. Кучешката хемофилия е подобна на човешката хемофилия и също се дължи на свързана с пола рецесивен ген... Генът, който определя развитието на хемофилия, се намира в NS -хромозома и е рецесивен спрямо нормалния алел. Следователно хемофилията се проявява само при хомозиготни жени (носещи този ген и в двете NS -хромозоми) и хемизиготни мъже, носещи гена за хемофилия NS -хромозома. Хемофиличните кученца обикновено умират ранна възрастот външно или вътрешно кървене. Запазването на такъв мъжки до полово зряло е възможно само с постоянно приложение на специфични лекарства. Женските обаче неизбежно умират не по-късно от първия еструс. Хетерозиготните женски са външно напълно нормални и плодородни. Въпреки това, половината от техните мъжки малки са хемофилни, а половината от женските са хетерозиготни за този ген.

родители:

жена носител на гена за хемофилия

X H X h

мъжки нормални

X H Y

Полова хромозома, носеща нормалния алел

X H

X ч - полова хромозома, носеща гена за хемофилия

Свързаните с пола знаци също включват вродена хипотрихоза, отбелязано при дакели и миниатюрни пудели; мускулна дистрофия при ретривъри; зашеметяващ синдром свързан с хипомиелинизация и се среща в чау чау и редица други породи; сублуксация на китката ; и диафрагмална херния, описано при голдън ретривъри.

Признаци, ограничени от пола

Някои признаци, напълно независимо от местоположението на гените, които ги причиняват, се проявяват само при индивиди от същия пол. Това са т.нар ограничени в пола знаци. Това са например дефекти в развитието на репродуктивната система, млечност и др. Едно от тези явления е крипторхизъм - пропускане на единия или двата тестиса през ингвиналния канал в скротума. Крипторхизмът е двустранен, дясно или ляво и може да бъде причинен от различни причини: стесняване на ингвиналния канал, къси връзки на тестисите, недоразвитие на тестисите. Неспуснатите тестиси могат да бъдат на различни места коремна кухина... Крипторхизмът може да бъде вроден или придобит. Сред различните му форми има и една генетично обусловена. Въпреки това, поради широката вариабилност на тази черта, е невъзможно да се направят еднозначни заключения за нейната природа. И е напълно погрешно да се тълкува като моногенна черта, локализирана в Х хромозомата.

Законът за хомологичния ред на N.I. Вавилова

Законът е формулиран от Н.И. Вавилов през 1920г. Н.И. Вавилов открива, че всички видове и родове, които са генетично близки един до друг, се характеризират с идентични серии от наследствена изменчивост.

Законът за хомоложните серии се основава на паралелизма на генотипната вариабилност при индивиди с подобен набор от гени.

Този закон е универсален. Откриха сходството на мутациите в различни видовеживотни. Така бяха отбелязани проявите на подобни форми на аномалии при кучета, котки, зайци, прасета, хора и др., което показва сходството на структурата на много ензими и протеини и съответно сходството на генотиповете. По този начин, знаейки формите на наследствени промени при един вид животни, може да се предположи, че те присъстват или могат да се появят при друг близък вид. Особено задълбочено са проучени наследствените аномалии на селскостопански животни и хора. При кучета са описани значително по-малко аномалии, но това само показва, че този вид е по-малко проучен. По този начин, когато се открие нова аномалия при кучета, трябва да се запитаме дали тя е описана за други животински видове.

В основните породообразуващи групи кучета има хомология в много отношения. Така, например, дължината на краката - ахондроплазия се среща при овчари (welshkorgi), териери (скай териери, селихам териери, денди даймонт териери), хрътки (басет), кучешки (булдоги), кучета от Тибет (лхаса apso, shi tsu), периодично има елементи на ахондроплазия при пудели. Такива кучета не са отбелязани само в групата на хрътките, тъй като този знак е противоположен по отношение на акромегалията.

Във всички породни групи се срещат както гигантски, така и джуджета форми. Овчарски кучета (Komondor - Schipperke), мастиф (Mastiff - френски булдог), териери (Airedale - Toy Terrier), хрътки (Bloodhound - Beagle), шпиц (Alaska Malamute - Pomeranian), хрътки (ирландски вълкодав - италианска хрътка). Хомологични вариации в размера от гиганти до джуджета също се наблюдават сред тесните породни групи. Например, шнауцери (rizen - mittel - zwerg), дакели (стандарт - джудже - заек), пудели (стандарт - малък - джудже - играчка пудел).

Знаците, показващи хомология, са цвета и вида на козината.

От книгата Какво, ако Ламарк е прав? Имуногенетика и еволюция от Стийл Едуард

Основни понятия на имунологията Антигенните антигени са чужди протеини и въглехидрати, които стимулират образуването на специфични антитела, които се свързват с даден антиген, но не и с други несвързани антигени. Самостоятелните антигени са протеини или въглехидрати, които

От книгата Екология [Бележки от лекцията] автора Горелов Анатолий Алексеевич

1.1. Основни понятия на екологията

От книгата „Човешкият геном: енциклопедия, написана с четири букви“. автора Тарантул Вячеслав Залманович

ОСНОВНИ етапи в генетиката и геномиката Inventas vitam juvat excoluisse per artes. Изобретенията подобряват живота, изкуството го разкрасява. Надпис върху Нобеловия медал, фраза от "Енеида" на Вергилий от 1865 г. Откриване от Г. Мендел (1822-1884) на факторите на наследствеността и развитието на хибридологичния метод,

автора

Основни понятия Антикодон е триплет от т-РНК нуклеотиди, което определя неговата специфичност и областта на прикрепване към i-РНК.Вторичната структура на нуклеиновите киселини е реда на сгъване на полинуклеотидната верига.Нуклеотидът е мономер на нуклеиновите киселини. Първична структура.

От книгата Човешка генетика с основите на общата генетика [Ръководство за самообучение] автора Курчанов Николай Анатолиевич

Основни понятия Бивалентите са двойки хомолози, обединени в резултат на синапсис. Гаметите са клетки, които могат да се слеят една с друга, за да образуват диплоидна клетка (зигота), която дава нов организъм. Хаплоидният набор е набор от хромозоми, съдържащи половината от диплоиден

Основни понятия Алел - вариант на един ген; Автозоми - неполови хромозоми на кариотип; Хемизигота - наличието само на един алел в генотипа на диплоиден организъм; Ген (в рамките на класическата генетика) - елементарна структура, която кодира отделен

Основни понятия Генни мутации - промени в нуклеотидния състав на ДНК на отделни гени; Геномни мутации - промени в броя на хромозомите; Генотипна преадаптация - влиянието на околната среда, изразено чрез модификации, върху мутационния процес и рекомбинацията по време на

Основни понятия Векторите са структури, способни да прехвърлят чужда ДНК в клетка-реципиент. Палиндромите са къси участъци от ДНК, в които записването на нуклеотиди отляво надясно в една верига е подобно на писането от дясно наляво в друга верига. Полимеразна верижна реакция ( PCR) -

Основни понятия Асортиментност - селективно кръстосване: генотипът влияе върху избора на партньор за чифтосване, тоест индивидите с определени генотипове се чифтосват по-често, отколкото със случайна вероятност.

Основни понятия Алтруизмът е поведение, насочено към благополучието на близките. Апелативното поведение е първият етап на инстинктивното поведение, което се състои в активно търсене на конкретни ключови стимули. Устремът е подтик към определени действия Инстинкт -

Основни понятия Генокопия - сходни фенотипове, произтичащи от експресията на различни гени Карциногенеза - процесът на образуване и образуване на злокачествени тумори Клиничен полиморфизъм - разнообразието от фенотипни прояви на различни патологии Злокачественост -

Основни понятия Предизвикани потенциали (ЕР) – специфична биоелектрична активност, свързана с определен стимул GS-корелации (корелации генотип-среда) – явление на неслучайно разпределение на среди между различните генотипове при хората.

Основни понятия Дисграфията е специфична неспособност за писане; Дислексията е специфична неспособност за четене; Впечатлението е необичайно силно емоционално оцветено детско преживяване, което оставя впечатления за цял живот.

Основни понятия Апоптоза - програмирана клетъчна смърт, която се реализира чрез генетичната програма на "самоубийство". "Гени за домакинство" - гени, свързани с поддържането на универсални клетъчни функции. "Луксозни" гени - се свързват с

Основни понятия Вторичните полови белези са морфофизиологични характеристики на фенотипове от различни пола, несвързани с репродуктивната система.Хермафродитизмът е направление в процесите на полова диференциация, водещо до образуване на организми с характеристики и на двата

Назад напред

Внимание! Прегледите на слайдове са само за информационни цели и може да не представляват всички опции за презентация. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Цели на урока: да се формира представа за генетиката - науката, която изучава наследствеността и изменчивостта на организмите, да се запознаят с основните понятия на науката.

задачи:

образователен: да проучи основните исторически моменти от историята на генетиката като наука, да покаже разнообразието от методи, използвани от генетиката; изучаване на основните понятия на генетиката;
развиващи се: за формиране на умения и способности за използване генетична терминологияи символи за обяснение на моделите на унаследяване на черти;
образователен: продължават да допринасят за формирането на култура на умствен труд чрез овладяване на комуникативни умения в процеса на разговор, диалог.

Предоставяне на класове: компютър, мултимедиен проектор.

Тип урок:изучаване на нов материал.

Начин на провеждане:комбиниран урок

Ученикът трябва

имам идеяза историята на формирането на науката, за основните направления в изследването на наследствеността;
знаяосновни генетични концепции и генетични закони:
да можеприлагат генетични закони и терминология при решаване на генетични проблеми.

По време на занятията

I. Организационен момент.

Поздравления.

II. Обяснение на новия материал.

Клон от биологията, който изучава такива важни свойства на организма като запазването и предаването на наследствена информация от поколение на поколение, както и способността да се променя под въздействието на околната среда - това е генетика... Младата наука има дълга история и нейните открития не винаги са били разбирани и приемани в обществото.

Днес в урока ще говорим с вас за историята на генетиката, за учените, които са допринесли за нейното развитие. Ще определим мястото на тази наука в съвременния свят и ще разберем колко важно е генетичното познание за човечеството като цяло.

До края на 19 век няма ясни представи за законите на унаследяването и наследствеността, с едно съществено изключение. Това изключение е забележителната работа на Г. Мендел, който установява в опити за хибридизация на сортовете грах най-важните закони за унаследяване на признаци, които по-късно са в основата на генетиката.

В своите експерименти той използва грах. Освен това, за експериментите, растения, принадлежащи към чисти линии - свързани организми, в които едни и същи белези се проявяват в продължение на няколко поколения.

Защо грах, а не друго растение?

Грахът е самоопрашващо се растение.
Граховите цветове са защитени от проникване на чужд прашец.
Хибридите са доста плодородни и поради това е възможно да се проследи хода на унаследяване на признаци в редица поколения.

За експерименти Мендел избра няколко ясно различими характеристики:

формата на семената;
цвят на семената;
цвета и формата на зърната;
цвят на цветята;
аранжиране на цветя;
дължина на стъблото.

Същността на метода, предложен от Мендел, е следната: той кръстосва растения, които са различни по една двойка черти, и след това анализира резултатите от всяко кръстосване. Методът на Мендел е наречен хибридологични или метод на пресичане.

Резултатите, които Мендел получава в своите експерименти, се наричат "закони на Мендел". Преди да пристъпите към изучаването на самите закони, трябва да овладеете основните генетични понятия и термини.

ген - това е участък от ДНК молекула (или хромозома), който определя възможността за развитие на отделна елементарна черта или синтеза на една протеинова молекула.

Всеки ген се намира в определена част от хромозомата - локус.

В хаплоидния набор от хромозоми има само един ген, отговорен за развитието на тази черта. Диплоиден набор от хромозоми (соматични клетки) съдържа две хомоложни хромозоми и съответно два гена, които определят развитието на дадена черта. Тези гени са разположени в едни и същи локуси на хомоложни хромозоми и се наричат алелни гени.

Алелни гени Това е двойка гени, които определят алтернативни характеристики на организма. Алелните гени са разположени в едни и същи региони (локуси) на хомоложни хромозоми.

Алтернативни знаци - взаимно изключващи се или контрастиращи знаци. Често единият от алтернативните признаци е доминиращ, а другият е рецесивен.

За гените се приемат буквени обозначения. Ако два алелни гена напълно съвпадат по структура, т.е. имат една и съща нуклеотидна последователност, те могат да бъдат обозначени, както следва: AAили аа.

Доминираща черта (AA) - Това е черта, която се проявява при първо поколение хибриди при кръстосване на чисти линии.

Рецесивен признак (aa) - наследява се при кръстосване, но не се проявява при хибриди от първо поколение.

Половите клетки носят всяка една характеристика. Когато зародишните клетки се сливат, се образува зигота. В съответствие с това кои алели на същия ген съдържа, се разграничават хомозигота и хетерозигота.

хомозигота - това е клетка или организъм, съдържащ едни и същи алели на същия ген. Хомозиготът е организъм, който образува едно разнообразие от гамети, не се наблюдава разделяне в потомството, те имат едни и същи гени.

хетерозигот - това е клетка или организъм, съдържащ различни алели на един и същи ген. Това е организъм, който образува 2 разновидности на гамети.

Съвкупността от всички гени на един организъм се нарича генотип. Генотипът не е просто сбор от гени. Възможността и формата на генна експресия зависи от околната среда. Концепцията за околната среда включва не само външни условия, но и наличието на други гени. Гените взаимодействат помежду си и могат да повлияят на проявата на действията на съседните гени.

Съвкупността от всички признаци на организма, които се образуват по време на взаимодействието на организма с околната среда - фенотип. Това включва не само външни признаци (цвят на очите, височина), но и биохимични (структура на протеини, ензимна активност), хистологични (форма и размер на клетките, структура на тъканите и органите), анатомични (структура на тялото и взаимното подреждане на органите).

Законите на Мендел.

Монохибридно кръстосване се нарича кръстосване на два организма, които се различават един от друг по една двойка алтернативни белези.Следователно при такова кръстосване се проследяват моделите на унаследяване само на два варианта на признака, чието развитие се дължи на двойка алелни гени. Например, чертата е цветът на семената, алтернативите са жълти или зелени. Всички други признаци, характерни за тези организми, не се вземат предвид.

Първият закон на Мендел (законът за еднородността на хибридите от първо поколение). При всички индивиди от това поколение чертата се проявява по един и същи начин. Този закон може да бъде формулиран по следния начин: при кръстосване на два хомозиготни организма, принадлежащи към различни чисти линии и различаващи се един от друг по една двойка алтернативни белези, цялото първо поколение хибриди (F 1) ще бъде еднородно и ще носи признака на единия от родителите.

Резултатите от кръстосването на грахови растения, различаващи се по цвят на семената (жълто и зелено):

R .: AA (жълто) × aa (зелено)

F 1.: Aa (жълт).

Еднородност на хибридите от първо поколение.

Вторият закон на Мендел (закон за разделяне).

разделяне - това е разпределението на доминантните и рецесивните признаци сред потомството в определено съотношение.

Ако потомците от първо поколение - хетерозиготни индивиди, идентични по изследваната черта, се кръстосват помежду си, то във второто поколение чертите на двамата родители се проявяват в определено числено съотношение. Рецесивният признак при хибридите от първо поколение не изчезва, а се проявява само във второто хибридно поколение (F 1).

F 1. : Aa (жълти семена) × Aa (жълти семена)

F2 .: AA; Аа; Аа; аа (1:2:1)

Ph .: 3 жълти семена: 1 зелено семе (3: 1)

Следователно вторият закон на Мендел може да бъде формулиран по следния начин: когато потомците от първо поколение се кръстосват помежду си, във второто поколение се наблюдава разделяне: по генотип 1: 2: 1; по фенотип 3:1.

Това означава, че сред потомците 25% от организмите ще имат доминираща черта и ще бъдат хомозиготни, 50% от потомците, също с доминиращ фенотип, ще бъдат хетерозиготни, а останалите 25% от индивидите, носещи рецесивен признакще бъдат хомозиготни за рецесивен признак.

Третият закон на Мендел "Закон за чистотата на гаметите".

Мендел обяснява разделянето на чертите в потомството при кръстосване на хетерозиготни индивиди с факта, че гаметите са генетично чисти, т.е. носят само един ген от алелна двойка.

Когато се образуват зародишни клетки, само един ген от алелна двойка попада във всяка гамета.

По време на развитието на гамети в хибрид, хомоложни хромозоми попадат в различни клетки по време на първото мейотично деление. За дадена алелна двойка се образуват две разновидности на гамети. Цитологичната основа за разцепването на черти в потомството по време на монохибридно кръстосване е дивергенцията на хомоложните хромозоми и образуването на хаплоидни зародишни клетки в мейозата.

За дихибридното кръстосване Мендел взе хомозиготни грахови растения, които се различават по два гена: цвят на семената (жълто и зелено) и форма на семената (гладка и набръчкана). При такова кръстосване чертите се определят от различни двойки гени: единият алел е отговорен за цвета на семената, а другият за формата на семената. Жълтият цвят на граха (A) доминира над зеления (a), а гладката форма (B) над набръчканото (b).

Когато гаметите се образуват в хибрид от първо поколение, само един от всяка двойка алелни гени попада в гаметата.

Тъй като в тялото се образуват много полови клетки, F 1 хибридът има четири разновидности на гамети в същото количество: AB; aB; Ab; аб. По време на оплождането всяка от гаметите на един организъм случайно се среща с някоя от гаметите на друг организъм. Всички възможни комбинации от мъжки и женски гамети могат лесно да бъдат идентифицирани с помощта на решетката Pennett.

R .: AABB (жълто гладко) × aabbb (зелено набръчкано)

F 1.: AaBb (жълто гладко) × AaBb

g.: AB; aB; Ab; ab AB; aB; Ab; аб

	AB	Ab	aB	аб
AB	AABB жълта гладка	AABb жълта гладка	AaBB жълта гладка	AaBb жълта гладка
Ab	AABb жълта гладка	AAbb Жълто набръчкано	AaBb жълта гладка	Aabb жълто набръчкана
aB	AaBB жълта гладка	AaBb жълта гладка	aaBB зелена гладка	aaBb зелена гладка
аб	AaBb жълта гладка	Aabb жълто набръчкана	aaBb зелена гладка	aabb зелени набръчкани

9 (wg): 3 (wm): 3 (zg): 1 (gm)

От горната решетка на Pennett може да се види, че по време на това кръстосване възникват 9 вида генотипове: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb, тъй като има повторения в 16 комбинации. Тези 9 генотипа се проявяват като 4 фенотипа: жълто - гладко; жълто - набръчкано; зелено - гладко; зелено - набръчкана.

Сега е модерно да се формулира законът на Мендел III: когато се кръстосват два хомозиготни индивида, различаващи се един от друг по две двойки алтернативни белези, гените и съответните им белези се наследяват независимо един от друг и се комбинират във всички възможни комбинации.

III. Затвърдяване на изучавания материал

IV. Домашна работа

При хората глухонемата се унаследява като рецесивна черта, а подаграта - доминираща черта... Определете вероятността да имате глухонямо дете с предразположение към подагра, при глухоняма майка, която няма подагра, и при мъж с нормален слух и говор, който има подагра.

ЛИТЕРАТУРА

Андреева, Н. Д. Обща биология 10-11 клас / Н.Д. Андреева - М .: Мнемозина, 2011 .-- 365с.
Перевозкин, В.П. и др. Генетика. Ръководство за лабораторни и практически упражнения: урок / V.P. Перевозкин, С.С. Бондарчук И. Г. На една годишна възраст; GOU VPO "Томски държавен педагогически университет". - Томск: Издателство на TSPU, 2009. - 116с.
Тремов, А.В. Обща биология 10-11 клас (профилно ниво) / A.V. Тремов, Р.А. Петросова - М.: Владос, 2011.
Шустанова, Т.А. Учител по биология за гимназисти и студенти / Т.А. Шустанова. - Ед. 4-то, добавете. и преработени - Ростов н/д: "Феникс", 2010. - 526с.