Методи на генетиката като наука. Генетика. Основни понятия. Генетични закони на Г. Мендел

Обратно напред

Внимание! Предварителен преглед на слайдове се използва само за информационни цели и може да не дава представа за всички възможности за представяне. Ако се интересувате от тази работа, моля изтеглете пълната версия.

Цели на урока: да се формира идея за генетика - наука, която изучава наследствеността и променливостта на организмите, да се запознае с основните понятия на науката.

цели:

образование: да изучаваме основните исторически моменти в историята на генетиката като наука, за да покажем разнообразието от методи, използвани от генетиката; изучават основните понятия на генетиката;
разработване: развиване на умения и умения за използване на генетична терминология и символи, за да се обяснят моделите на наследяване на героите;
образователен: да продължи да насърчава формирането на култура на умствения труд чрез овладяване на комуникативните умения в процеса на разговор и диалог.

Предоставяне на класове: компютър, мултимедиен проектор.

Тип урок:проучване на нови материали.

Метод на провеждане: комбо урок

Ученикът трябва

имам идея за историята на формирането на науката, за основните направления в изучаването на наследствеността;
да знам основни генетични концепции и генетични закони:
можеприлагат генетични закони и терминология при решаване на генетични проблеми.

Курс на урока

I. Организационен момент.

Добре дошли.

II. Обяснение на нов материал.

Секцията по биология, която изучава такива важни свойства на организма, като запазването и предаването на наследствена информация от поколение на поколение, както и способността да се променя под влияние на околната среда - това е генетика, Младата наука има дълга история и откритията му не винаги са били ясни и приети в обществото.

Днес на урока ще разговаряме с вас за историята на генетиката, за учените, които са допринесли за неговото развитие. Ще определим мястото на тази наука в съвременния свят и ще разберем значението на генетичните знания за човечеството като цяло.

Ясни идеи за моделите на наследяване и наследственост до края на XIX век не са едно съществено изключение. Това изключение е забележителната работа на Г. Мендел, който в експериментите си по хибридизация на граховите сортове установява най-важните закони на наследяването на героите, които по-късно формират основата на генетиката.

В експериментите си използвал грах. Освен това, за експериментите са избрани растения, свързани с чисти линии - свързани организми, които имат еднакви характеристики в поредица от поколения.

Защо грах, а не друго растение?

Грахът е самоопрашващо растение.
Цветята на грах са защитени от проникването на чужд прашец.
Хибридите са доста плодородни и затова е възможно да се проследи хода на наследяване на черти в редица поколения.

За експериментите Мендел избра няколко ясно отличителни черти:

форма на семена;
оцветяване на семена;
оцветяване и форма на боб;
цвят на цветя;
аранжиране на цветя;
дължина на стеблото

Същността на метода, предложен от Мендел, е следната: той кръстосва растения, които се различават по една двойка от характеристики, и след това анализира резултатите от всяко кръстосване. Метод Мендел получи име hybridological или метод на пресичане.

Резултатите, получени от Мендел в експериментите си, се наричат "законите на Мендел". Преди да пристъпите към изучаването на самите закони, трябва да научите основните генетични понятия и термини.

Джийн - това е сегмент от ДНК молекулата (или хромозома), който определя възможността за развитие на отделна елементарна черта или синтеза на единична протеинова молекула.

Всеки ген се намира в специфична част от хромозомата - място.

В хаплоидния набор от хромозоми само един ген е отговорен за развитието на тази черта. Диплоидният набор от хромозоми (соматични клетки) съдържат две хомоложни хромозоми и съответно два гена, които определят развитието на черта. Тези гени са разположени в идентични локуси на хомоложни хромозоми и се наричат алелни гени.

Алелни гени - Това е двойка гени, които определят алтернативните характеристики на тялото. Алелните гени са разположени в същите области (локуси) на хомоложни хромозоми.

Алтернативни знаци - взаимно изключващи се или контрастиращи знаци. Често една от алтернативните черти е доминираща, а другата е рецесивна.

За гените са приети букви. Ако два алелни гена са напълно последователни по структура, т.е. имат една и съща нуклеотидна последователност, те могат да бъдат определени като: АА или аа.

Доминантна черта (AA) - Това е знак, който се проявява при хибридите на първото поколение при пресичане на чисти линии.

Рецесивна черта (аа) - се наследява, когато се пресича, но не се проявява в хибриди от първото поколение.

Секс клетките носят всеки един знак. Когато сексуалните клетки се сливат, се образува зигота. Според които се разграничават алели от същия ген, който съдържа, хомозигота и хетерозигота.

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

Heterozygote - това е клетка или организъм, съдържащи различни алели от същия ген. Този организъм образува 2 разновидности гамети.

Нарича се съвкупността от всички гени на един организъм генотип. Генотипът не е само сумата от гени. Възможността и формата на проявата на гена зависи от околната среда. Концепцията за околната среда включва не само външни условия, но и присъствието на други гени. Гените взаимодействат помежду си и могат да повлияят на проявлението на действието на съседни гени.

Комбинацията от всички характеристики на организма, които се формират от взаимодействието на организма с околната среда - фенотип. Те включват не само външни признаци (цвят на очите, растеж), но и биохимични (протеинова структура, ензимна активност), хистологични (форма и размер на клетките, структура на тъканите и органите), анатомични (структура на тялото и взаимно подреждане на органи).

Законите на Мендел.

Монохибридно преминаване кръстосване на две организми, които се различават един от друг с една двойка алтернативни черти.Следователно при такова кръстосване могат да се проследят модели на наследяване само на две черти, чието развитие се дължи на двойка алелни гени. Например, знакът е цветът на семената, алтернативните опции са жълти или зелени. Всички други признаци, характерни за тези организми, не се вземат предвид.

Първият закон на Мендел (законът за еднородност на хибридите от първото поколение). За всички индивиди от това поколение, знакът изглежда същият. Да формулираме този закон, както следва: при преминаване на два хомозиготни организма, принадлежащи към различни чисти линии и различаващи се един от друг в една двойка алтернативни черти, цялото първо поколение хибриди (F 1) ще бъде еднородно и ще носи чертата на един от родителите.

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

R: AA (жълто) × aa (зелено)

F 1: Аа (жълт).

Еднородността на хибридите от първо поколение.

Вторият закон на Мендел (законът за разделяне).

Разцепване - това е разпределението на доминиращите и рецесивни черти сред потомците в определено съотношение.

Ако потомците на първото поколение са хетерозиготни индивиди, които са идентични в изследваната черта, се кръстосват, тогава при второто поколение признаците на двамата родители се появяват в определено числово съотношение. Рецесивният признак при хибридите от първото поколение не изчезва, а се проявява само при второто хибридно поколение (F 1).

F1. : Аа (жълти семена) × Аа (жълти семена)

F2: АА; Аа; Аа; аа (1: 2: 1)

Ph.: 3 жълти семена: 1 зелени семена (3: 1)

Така вторият закон на Мендел може да бъде формулиран по следния начин: когато потомците на първото поколение се кръстосват помежду си, при второто поколение се наблюдава разделяне: според генотипа 1: 2: 1; чрез фенотип 3: 1.

Това означава, че сред потомците 25% от организмите ще имат доминираща черта и ще бъдат хомозиготни, 50% от потомците, също с преобладаващ фенотип, ще бъдат хетерозиготни, а останалите 25% от лицата с рецесивен белег ще бъдат хомозиготни за рецесивния белег.

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

Разцепването на признаците при потомството при преминаване на хетерозиготни индивиди, Мендел обяснява с факта, че гаметите са генетично чисти, т.е. носят само един ген от алелна двойка.

По време на образуването на зародишни клетки, само един ген от алелната двойка навлиза във всяка гамета.

В процеса на развитие на гамета в хибридни хомоложни хромозоми по време на първото мейотично разделяне попадат в различни клетки. За тази алелна двойка се образуват две разновидности гамети. Цитологичната основа на разцепването на признаците при потомството по време на монохибридно преминаване е дивергенцията на хомоложните хромозоми и образуването на хаплоидни зародишни клетки в мейозата.

За дихибридното кръстосване, Мендел събира хомозиготни грахови растения, които се различават в два гена: цвят на семената (жълт и зелен) и форма на семена (гладка и набръчкана). При такова кръстосване признаците се определят от различни двойки гени: един алел е отговорен за цвета на семената, а другият за формата на семената. Жълтият цвят на граха (А) доминира над зеленото (а), а гладката (В) над набръчканата (б).

При образуването на гамети в хибрид от първо поколение, само една от всяка двойка алелни гени влиза в гаметата.

Тъй като в тялото се образуват много зародишни клетки, F 1 хибридът произвежда четири вида гамети в едно и също количество: AB; AB; аб; аб. По време на оплождането всеки от гаметите на един организъм случайно се среща с която и да е от гаметите на друг организъм. Всички възможни комбинации от мъжки и женски гамети могат лесно да бъдат монтирани с решетка Punnett.

R: AAVB (гладка жълта) × aabb (зелена набръчкана)

F 1 .: AaBb (гладък жълт) × AaBb

aB: AB; AB; аб; ab AB; AB; аб; аб

	AB	Ab	aB	аб
AB	AABB жълто гладко	AABB жълто гладко	AABB жълто гладко	AABB жълто гладко
аб	AABB жълто гладко	AABB Жълто набръчкано	AABB жълто гладко	AABB жълто набръчкано
aB	AABB жълто гладко	AABB жълто гладко	aABB зелено гладка	aABB зелено гладка
аб	AABB жълто гладко	AABB жълто набръчкано	aABB зелено гладка	aABB зелен бръчки

9 (zhg): 3 (zhm): 3 (zg): 1 (zm)

От горната решетка на Punnet може да се види, че при този преход възникват 9 вида генотипи: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb, в 16 комбинации има повторения. Тези 9 генотипа се появяват като 4 фенотипа: жълти - гладки; жълт - набръчкан; зелено - гладко; зелен - набръчкан.

Сега е модерно да се формулира третият закон на Мендел: когато два хомозиготни индивида се пресичат в две двойки алтернативни черти, гените и техните съответни черти се наследяват независимо един от друг и се комбинират във всички възможни комбинации.

III. Консолидация на изследвания материал

IV. домашна работа

При хората, глухота изтръпване се наследява като рецесивна черта и подаграта е доминираща черта. Определете вероятността да имате глухонеми дете с предразположеност към подагра, при глухонема майка, но не страдаща от подагра, и при човек с нормален слух и говор, страдащ от подагра.

СПРАВКА

Андреева, Н.Д. Обща степен на биология 10-11 / N.D. Андреева - Москва: Мнемозина, 2011. - 365s.
Перевозкин, В.П. и др. Ръководство за лабораторни и практически упражнения: урок / V.P. Perevozkin, S.S. Бондарчук, И.Г. Godovannaya; ГОУ ВПО "Томски държавен педагогически университет". - Томск: Издателство ТГПУ, 2009. - 116s.
Тремов, А.В. Обща биология 10-11 клас (профил профил) / А.В. Тремов, Р.А. Петросова - М .: Владос, 2011.
Шустанов Т.А. Преподавател по биология за ученици от гимназията и влизане в университети / ТП Shustanova. - Ед. 4-то, добавете. и прерабат. - Ростов няма данни: Phoenix, 2010. - 526 p.

Основни термини на генетиката

Всеки организъм, включително хората, има специфични за вида и индивидуално специфични особености, или знаците.Симптомите могат да бъдат:

Качество.Такива знаци показват наличието или отсъствието на каквото и да е качество. Например, джуджетост, кръвна група, Rh фактор, фенилкетонурия. Често само един ген влияе върху проявата на качествена характеристика.

Количествен.Количествените характеристики се променят, преброяват се и се изразяват в цифри, например живо тегло, височина, коефициент на интелигентност. Те могат да бъдат описани чрез кривата на нормалното разпределение (фиг. 2.1). Те обикновено са засегнати от много генни двойки.

Фигура 2.1.

Появата на знаците се влияе от околната среда (социална, географска, екологична) и наследственост.

наследственост- способността на живите организми да прехвърлят свойства и функции от родителите си към потомството. Този трансфер се извършва с помощта на гени. Възможността за придобиване на нови характеристики, различни от родителските, се нарича променливост.

ген(в превод "род, произход") е функционално неделима единица генетичен материал. Основната функция на гена е кодиране на протеини, тъй като генът съдържа информация за последователността на аминокиселините в протеин. Някои гени не кодират протеини, но упражняват контрол върху работата на други гени. Функцията на третата част от гените в момента е неизвестна. Терминът "ген" е предложен през 1909 г. от V. Ioganson.

алел- едно от възможните структурни състояния на гена. Човек може едновременно да има два алела на един и същ ген - един алел на всяка от двойката хомоложни хромозоми. По принцип сред много различни хора може да има много различни състояния на гена, осигуряващи така наречения генетичен полиморфизъм. Намира се местоположението на гена (алелите) в хромозомата локус.

генотип- Общо всички гени в тялото.

фенотип- Специален случай на прилагане на генотипа при специфични условия на околната среда; външна проява на генотипа. Термините "генотип" и "фенотип" също са въведени от В. Йогансон през 1909 година. Фенотипът е резултат от взаимодействието на генотипа и средата, в която индивидът се развива. Фенотипът е това, което може да се наблюдава. Обикновено, когато се описва фенотипът, се използват групи от черти.

под нормалната реакция на генотипатежестта на фенотипните прояви на специфичен генотип се разбира в зависимост от промените в условията на околната среда. Възможно е да се разграничи обхватът от реакции на даден генотип от минималните до максималните фенотипни стойности в зависимост от средата, в която се развива индивидът. Различните генотипове в една и съща среда могат да имат различни фенотипове. Обикновено, когато се описва обхватът от реакции на генотип към промяна в околната среда, се описват ситуации, при които има типична среда, обогатена среда или изчерпана среда в смисъл на разнообразие от стимули, които влияят на образуването на фенотип.

Фенотипните различия между различните генотипи стават по-изразени, ако околната среда е благоприятна за проявлението на съответната черта. Например, ако човек има генотип, който определя математически способности, тогава той ще демонстрира високи умения както в слаба, така и в богата среда. Но в обогатена (благоприятна) среда нивото на математическото постижение ще бъде по-високо. В случай на друг генотип, който определя ниска математическа способност, промяната в околната среда няма да доведе до значителни промени в нивото на математическите постижения.

геном- набор от гени, характерни за индивидите от този вид. Първоначалният смисъл на този термин показва, че концепцията за геном, за разлика от генотип, е генетична характеристика на един вид като цяло, а не на индивид. С развитието на молекулярната генетика, значението на този термин се е променило. Понастоящем геномът се разбира като съвкупност от наследствен материал на специфичен представител на даден вид, като пример е международният проект „1000 генома“, чиято цел е да се определи последователността на геномите на 1000 души.

доминиращалел - алел, който маскира присъствието на друг алел.

рецесивеналел - алел, чието фенотипно проявление е маскирано от друг (доминиращ) алел. Проявлението на рецесивен алел обикновено изисква наличието на два алела.

Организмът се нарича хомозиготни,ако има идентични копия (алели) на гените. Тялото ще хетерозиготни,ако има различни копия на гените. Ако например две различни състояния на един ген се обозначават с буквите А и а, тогава хомозиготите се обозначават като АА и аа, а хетерозиготите - Аа.

Установено е, че материалният носител на генетична информация е ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина),което при хората е 46 хромозоми. Гените се намират в хромозоми(боядисани тела) и са гигантски ДНК молекули с дължина в разпънато състояние до 2 метра. Хромозомната теория за наследствеността е формулирана през 1902 г. Ако поставите в един ред цялата човешка ДНК, получавате дължина, която е 1000 пъти по-голяма от разстоянието от Земята до Слънцето.

Хромозомите се комбинират по двойки (наричат се хромозоми по двойки хомоложни).Човек има 23 двойки хромозоми и получава една хромозома от баща си, а другата от майка си (фиг. 2.2). Наборът от хромозоми, които се съдържат в гаметите, се нарича хаплоиден набор, а клетките на организма, които се развиват от зиготи, съдържат диплоиден набор от хромозоми.

От 23 двойки хромозоми - 22 двойки са еднакви за мъже и жени, те се наричат автозоми,и 23-та двойка е различна за мъжете и жените. Това са половите хромозоми. Хромозомата, носеща "женски" набор от гени, е Х-хромозомата, а мъжката е Y хромозома. При жените винаги има две X хромозоми (XX кариотип), а при мъжете, една хромозома е X, а другата е Y (кариотип XY) е фиг. 2.3. Гените, които са в сексуалната Х-хромозома, се характеризират със специфичен трансфер, който се нарича "кръстосан". С такова наследство в синовете се проявява знамението на майката, а знамението на бащата - в дъщерите.

Фигура 2.2.

Фигура 2.3.

В края на 40-те години на 20-ти век е установено, че в клетките на жените, наречени секс хроматини или малкото тяло на Бар, след името на изследователя, който ги е открил, има специфични хроматинови клетки. При мъжете този хроматин не беше. Оказа се, че тялото на Бар е образувано от една Х-хромозома. Образуването на тялото на Barr при хора е свързано с поддържането на съотношението на дозите на гените в генотипа (генен баланс). Y хромозомата има няколко гена, а Х-хромозомата съдържа приблизително 20% от всички гени. Поради този механизъм, ефектът от Х-хромозомата, представен при жени в двойна доза, не е по-изразен, отколкото при мъжете, които имат само една Х-хромозома и съответно една доза гени. Всяка от X хромозомите може да бъде инактивирана в ранните стадии на ембриогенезата, когато броят на клетките в ембриона е относително малък.

Материалната основа на наследствеността е ДНК, която е двойна спирала. Този вид е открит през 50-те години на 20-ти век. От Джон Уотсъни Франсис Крик.

ДНК се състои от 4 вида нуклеотиди - бази. Те включват: А (аденин), Т (тимин), С (цитозин), G (гуанин). При формирането на спиралата А е свързана с Т, а G и С са водородни връзки. Човешкият генотип е 3 милиарда букви, комбинации от нуклеотиди. Ако сравним броя на нуклеотидите с броя на буквите, тогава сумата от нуклеотидите на 46 човешки хромозоми, наследени от баща му и майка му, съответства на броя на писмата от подаването на вестник „Московски комсомолец” в продължение на 30 години.

Свойството ДНК е да се копира и да се запазят промените. Механизмът на протеинов синтез е много сложен: освен ДНК е необходима и РНК (рибонуклеинова киселина).

РНКте са полимери, състоящи се от остатък на фосфорна киселина, рибозна захар и хетероциклични основи: аденин, гуанин, урацил, цитозин. Съществуват няколко вида РНК, които имат различна структура и изпълняват различни функции.

Матрична (информационна) РНК(m-РНК) - молекула на рибонуклеинова киселина, съдържаща информация за последователността на аминокиселините в протеин, осигурява транскрипция (транскрипция) на генетична информация от ДНК молекула. Образно, можем да кажем, че ДНК е рисунка, а РНК е копие на чертеж, който се използва в производството.

Транспортна РНКучаства в транслацията (транслацията) на m-RNA нуклеотидната последователност в аминокиселинната последователност на протеиновата верига. Протеиновата биосинтеза се извършва от протеинови органоиди - рибозомив които има рибозомнаРНК (фиг. 2.4).

Фигура 2.4.

Различават се следните видове хромозоми в зависимост от съотношението на дължината на късата ръка и дължината на цялата хромозома (фиг. 2.5):

Центриращо тяло (липсва една двойка рамене - те не се срещат при хората)

Акроцентричен (прътовидни хромозоми с много кратко, почти незабележимо второ рамо);

Submetacentric (с рамене с неравномерна дължина, наподобяващо буквата b);

Метацентрични (Y-образни хромозоми с рамене с еднаква дължина).

Фигура 2.5.

Всеки от 23-те двойки хромозоми има различен брой гени, образувани от огромен брой ДНК бази (Таблица 2.1). Разграничават се хромозомната и цитоплазмената (митохондриална) наследственост. Хромозомната наследственост се определя от гените, локализирани в хромозомите, и от законите за удвояване, комбиниране и разпределяне на хромозоми по време на клетъчното делене. Наследствени фактори се намират в цитоплазмата и в митохондриите. Цитоплазмените наследствени фактори се разпределят случайно между дъщерните клетки; няма модели на наследяване, т.е. когато се обсъждат генетични модели, това се отнася до хромозомната наследственост.

Таблица 2.1. Броят на гените в хромозомите

хромозом	Общо основания	Брой на гените	Броят на гени, кодиращи протеини






















Х хромозома
Y хромозома

В процеса на оплождане участват две клетки - яйцеклетката и клетката на спермата. Яйцеклетката е голяма клетка, съдържаща много митохондрии. Клетката на сперматозоидите, въпреки че съдържа няколко митохондрии, но ги губи по време или веднага след проникването в яйцеклетката поради разтварянето на опашката. Затова в оплождането се включва само ядрото на сперматозоидите (с редки изключения, възможно е и предаване на бащините митохондрии), т.е. всички митохондрии в клетките на бъдещия човек са от майчински произход (виж Приложение Б).

Митохондриалната ДНК може да остане в останките в продължение на много години. Неговите характеристики могат да служат като силно доказателство за родство. Така идентифицирането на кралското семейство на Николай II чрез изкопаеми остатъци е извършено въз основа на анализа на митохондриалната ДНК (фиг. 2.6).

Фигура 2.6.

Геномът на митохондриите вече е дешифриран. Представена е от кръгова ДНК молекула, съдържаща 16569 нуклеотида. Мутациите в митохондриите могат да причинят наследствени заболявания.

Кариотипът е набор от характеристики (брой, размер, форма и т.н.) на пълния набор от хромозоми, присъщи на клетките на даден биологичен вид (вид кариотип), даден организъм (индивидуален кариотип) или линия (клон) на клетките. Кариотипът понякога се нарича също визуално представяне на пълния набор от хромозоми (кариограма). То при писане показва броя, размера, формата на хромозомите. Например:

46, XY - нормален мъжки кариотип;

46, XX - нормален женски кариотип;

47, XX + 8 - кариотип с допълнителна хромозома на 8 позиции; 45, Х0 - кариотип с липсваща хромозома.

Като правило, нарушенията на кариотипа при хората са съпроводени с множество дефекти на развитието, повечето от тези аномалии са несъвместими с живота и водят до спонтанни аборти в ранните стадии на бременността. Делът на спонтанните аборти, причинени от нарушения на кариотипа през първия триместър на бременността, е 5060%. Нарушенията на кариотипа могат да се появят и в ранните стадии на раздробяване на зиготите, организмът, който се развива от такива зиготи, съдържа няколко клетъчни линии (клетъчни клони) с различни кариотипове, като множеството кариотипове на целия организъм или отделните му органи се нарича мозаицизъм.

Закони на Мендел

Основните закони на наследствеността са описани от чешкия монах Грегор Мендел (1822-1884). Мендел се занимаваше с избора на грах и грахът беше длъжен да открие основните закони на наследствеността. Мендел ръководи работата си в продължение на 8 години, изучава повече от 10 000 растения от грахово зърно и предоставя резултатите от работата си в статия от 1865 г. В тази статия той обобщи работата си и формулира 3 основни закона за наследствеността.

Законът за еднородността на хибридите от първото поколение (първият закон на Мендел)

Този закон гласи, че преминаването на хомозиготни индивиди, които се различават по изследваната характеристика, дава генетично и фенотипно хомогенно поколение, всички индивиди от които са хетерозиготни. В експериментите на Мендел всички хибриди от първото поколение имат фенотип на един от родителите (пълно господство). В експерименти той пресича зелен и жълт грах. И всички хибриди от първото поколение бяха жълти. Тази характеристика (жълт цвят) се нарича господстващо (фиг. 2.7).

Фигура 2.7. Илюстрация на първия закон Мендел

Законът за разделяне на хибриди от второ поколение (втори закон на Мендел)

Когато се кръстосват помежду си между хибридите на второто поколение в определени съотношения, първоначалните родителски форми се възстановяват. В случай на пълно господство това е съотношение 3: 1. Три четвърти от хибридите носят доминираща черта, една четвърт рецесивна. При преминаване на хибридни жълти грах (потомци на зелен и жълт грах) са получени три четвърти от потомците на жълт цвят, а една четвърт от тях са зелени.

Законът за независима комбинация (наследство) от признаци (третият закон на Мендел)

Този закон казва, че всяка двойка от различни знаци се държи в поредица от поколения независимо една от друга. Така цветът и формата на граха се наследяват самостоятелно. Цветът (жълт или зелен) по никакъв начин не е свързан с формата (гладка или набръчкана) на грах (фиг. 2.8).

Фигура 2.8.

Съвременната генетика е установила, че третият закон на Мендел е изпълнен само за герои, чиито гени са разположени на различни хромозоми. Ако гените на два знака са на една и съща хромозома, тогава тези символи са наследени свързани, т.е. се наследяват като свързана двойка елементи, а не като отделни елементи. Връзките се наследяват, например, цвят на косата и цвят на очите. На практика това означава, че повечето руси хора имат светли очи и обратно, повечето тъмни хора имат тъмни очи.

Но дори и с верижното наследяване, възможно е знаците да продължат да се различават в следващото поколение, това се дължи на кръстосване - процесът на прехвърляне на ген от една хомоложна хромозома на друга в двойка.

Основни понятия за генетиката

Предмет на изучаване на генетиката са двете неделими свойства на всички живи организми - наследственост и променливост. Променливостта е представена от разнообразието от форми във всеки вид, породата и дори една постеля. Но в същото време всички представители на един вид и на една порода имат несъмнено сходство, осигурено от наследствеността.

Характерно за всеки вид животни набор от хромозоми определена форма кариотип.

Секс клетките съдържат половин комплект хромозоми, наречени хаплоиден, което обикновено се обозначава - п. Яйцеклетката, образувана от сливането на две зародишни клетки, съдържа два пъти повече хромозоми, т.нар диплоиден поставям - 2n. Всяка двойка хромозоми в диплоидния набор е представена от хомоложни хромозоми, една от които е получена от бащата, а другата от майката. Диплоидният набор от кучета представя 78 хромозоми.

Всички наследствени свойства и черти се определят от добре дефинирани материални единици, независими една от друга. гени. Всеки ген има строго определено място в строго определена хромозома, наречена локус. Благодарение на сдвояването на хромозомите в клетките, гените на хромозомния набор също са представени чрез двойки. Гените, разположени в един локус, се наричат алелен или алели. Гените могат да претърпят промени в тяхната структура - да мутират в резултат на това външните прояви на чертата, за която е отговорен този алел, се променят. Наричат се хора, получили идентични алели от същото място от баща и майка хомозиготни, и различно - хетерозиготни на тази основа. Гените и алелите обикновено се обозначават с букви от латинската азбука, например A, F, tfm и така нататък

Взаимодействие с алелен ген

В хетерозиготно състояние алелите взаимодействат по определен начин помежду си. В случая, когато един от тях напълно потиска действието на другия, се нарича пълно господство. Доминиращият ген обикновено се обозначава с главна буква на латинската азбука. С пълно господство, хетерозиготни индивиди Аа имат същия вид или фенотип, като хомозиготен за доминиращия алел АА. Това означава, че за проявата на доминираща черта е достатъчен един доминиращ алел, който е обозначен като А -.

Ако хетерозиготни индивиди се различават по фенотип от хомозиготни и имат междинен фенотип, тогава те говорят за непълен или междинно господство. Например, при пресичане на коли на светлокурен цвят с коли на трицветен цвят, се получават кученца с тъмен цвят на самур.

при superdominance - наблюдават се хибриди от първо поколение хетерозис - явлението превъзходство на потомството над родителските форми на жизнеспособност, енергията на растежа, плодородието. Така хибридите, получени чрез кръстосване на диви плъхове от плъхове Pasyuk с бели лабораторни плъхове приличат на Pasiuk, но са много по-големи и по-плодовитни от последните.

при kodominirovanii при хибриден индивид и двете родителски черти са еднакво проявени. По типа на доминантност повечето от антигенните фактори на многобройни кръвни групи са наследени.

В тези случаи, когато поведението на черти се дължи на една двойка алели, например, черно B и кафяво б говорим за цвят монохибридно преминаване. Нарича се кръстосване на индивиди, които се различават по два чифта черти двухибридна, в три - trigibridnym, от много - poligibridnym чрез пресичане.

Закони на Мендел

Дори през миналия век Грегор Мендел показа схеми на прехвърляне на герои при преминаване. Той формулира следните закони:

Законът на Мендел - законът за еднородността на хибридите от първото поколение.

Свиването на индивиди хомозиготни за различни алели от един и същ локус води до раждането на хетерозиготни потомци от един и същ фенотип. Така че при преминаване на хомозиготни черни BB и кафяво бб кучетата всички кученца са черни Bb.

Лицата, принадлежащи към родителското поколение, се обозначават с латинска буква. Р. Хибриди от първо поколение - F1 второ поколение хибриди F2 трети хибриди - F3 и така нататък

II Закон на Мендел - разделяне на закона казва: при преминаване на хибриди от първото поколение, помежду си, има разделяне на фенотип в съотношение 3:1, но по генотип 1:2:1. При преминаване на черни хетерозиготни кучета с генотип Bb в постелята може да се очаква раждане на три части от черни, 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 гамета казва, че гените, които са в хетерозиготно състояние, не се смесват помежду си, а се прехвърлят в зародишни клетки в непроменена форма.

За да се определи кой от индивидите с доминантния фенотип е хомозиготен и кой е хетерозиготен, можете да извършвате само т.нар. анализиране на кръстове с хомозиготна рецесивна форма. При такова кръстосване, в случай на хомозиготност на изследваното лице, няма да има разделяне в потомството. В случай на хетерозиготност, ще има разделяне в съотношението 1:1.

Друго правило, което беше формулирано от Мендел, се нарича правила за независимо разцепване на алелите. Тя се състои във факта, че във второто поколение всяка двойка алели и черти, определени от тях, се държи независимо от другите двойки алели и черти, съответно.

За удобство при анализа на кръстовете са въведени графични символи, т.нар "Решетката на Pennet", в която гаметите на бащата са боядисани в горния ред, а гаметата на майката - в левия вертикален ред. В пресечната точка на редове и колони - генотипите на потомците.

Като пример ще дадем кръстосване на хетерозиготни черни кучета.

Grid Pennet е удобен, защото той автоматично открива всички възможни генотипове и го прави удобен за преброяването им. В този случай ясно се вижда, че в потомството на тези производители ще има разделяне както по отношение на генотип, така и по отношение на фенотип.

Възможният брой генотипове и фенотипи в поколението зависи от броя на двойките анализирани черти. Таблицата по-долу ви позволява да определите числените съотношения в поколението по време на размножаването.

Таблица 8. Числени съотношения в поколението на развъждане

Качествени и количествени атрибути.

Всички признаци, притежавани от живите организми, могат да бъдат разделени на две категории - качествени и количествени. качество - характеристики, които имат ясно различими форми, например оцветяване или генетични аномалии, предавани от отделни гени. Условията на околната среда на практика не оказват влияние върху фенотипната проява на качествени признаци. За характеризиране на популацията по качествени признаци се използват понятия. честота на гените и генотиповете.

Въпреки това, повечето от свойствата на организма са представени количествен по знаци. Те показват предимно непрекъсната променливост и могат да бъдат измерени - височина, дължина на обвивката, тегло. Количествените характеристики, в по-голяма степен от качествените, зависят от условията на околната среда и се дължат на много гени, т.нар полигени, това е система от неалелни гени, еднакво влияещи върху формирането на дадена черта. Взаимодействието на такива гени в процеса на образуване на черта се нарича полимерно. Тези гени също се наричат добавки, тъй като тяхното действие се сумира.

Разпределението на техните числени стойности в популация се доближава до кривите на нормалното разпределение. Тяхното наследяване може да бъде разгледано според схемата на полихибридното преминаване.

Селекционерът трябва да се занимава главно с непрекъсната променливост. Менделският подход към изучаването на количествените черти е труден, макар че подлежат на същите закони на класическата генетика като качествени.

Взаимодействие на неалелни гени

Гените, разположени в различни локуси, също могат да влияят една на друга. Има няколко вида такива взаимодействия.

Наричат се гени, които не проявяват свои собствени действия, но усилват или отслабват ефекта на други гени модифициращи гени. Изследването на оцветяването при бозайници показва, че заедно с екстремни форми, които имат пълно развитие на пигмента или неговото отсъствие, съществуват редица генотипно определени форми. Така че, бяло зацапване при кучета варира от няколко бели косми на мястото на първичната точка на депигментация до напълно бяло куче с малка купчина боядисана коса в един от пигментните центрове. В рамките на генотипа, определен от локуса на бялата точка S, Можете да изберете много преходни форми.

Фиг. 17. Различни варианти за кучета с бели петна

Широката вариабилност, дължаща се на модифициращите гени, има черни и тигрови цветове на кучета.

Ако се формира черта в присъствието на две двойки неалелни гени, които, когато са комбинирани, нямат ефекта, който всеки от тях определя независимо, тогава тези алели се обозначават като допълнителен (Допълнителни). Като пример за комплементарност при кучета обикновено се дава взаимодействие на генния локус. Най- и Е, определяне на цвета.

Фиг. 18. Допълнително взаимодействие на гените, които определят цвета на кучетата: съотношението е 9 черно (H): 3 кафяво (K): 3 червено (P): 1 жълто (P)

Локусни гени Най- са отговорни за синтеза на черно ( Най- ) или кафяво ( б а) пигмент. Локусни гени E отговорни за разпространението на тези пигменти. алел E насърчава разпространението на черен или кафяв пигмент в цялото тяло на кучето. алел д предотврати техния синтез в козината. Кучета с генотип негов - червено или жълто. Черният или кафявият пигмент се фокусира само върху кожата на муцуната на кучето.

Образуването на кучешкия цвят зависи от наличието на двете двойки гени. Кучета с генотип ИТС или негов - черно или кафяво в зависимост от алелите B или б. при E-BB или E-Bb - кучето е черно, с E-бб - кафяво.

Кучета с генотип eeV- - червено с черен нос. Генотип на кучетата bbee - Обикновено бледожълт или светложълт с ярък нос.

Допълнителното взаимодействие на гените е отговорно за специален тип парализа на задните крайници в датските маси със Сен Бернар. Генетичният анализ, извършен от Стокард (Stockard, 1936), показва, че парализата не се развива с чистопородни размножения както в датските кучета, така и в св.

Подобно заболяване е отбелязано при някои кръстосани куфарчета (Petukhov et al., 1985).

При всяка двойка алели господстващият ген предотвратява (изцяло или частично) проявата на рецесивния си партньор. Но понякога действието на доминиращия алел се потиска от действието на ген от друг локус. Нарича се всемогъщият ген, който блокира действието на друг ген или гени епистатичните. И самото явление - epistasis. Гените, чието действие е потиснато, се наричат gipostatichnymi.

Така че, рецесивни кучета оцветяване гени от локус C не позволяват да се синтезират пигменти, които определят цвета на вълната. Кучето е хомозиготно за тях - бяло.

Същата мутантна характеристика може да се прояви при някои, а не в други индивиди от свързаната група. Способността на даден ген да се проявява се нарича фенотипно проявление. Проникването се определя от процента на индивидите в популация с мутантния фенотип. При пълно проникване (100%), мутантният ген проявява своя ефект във всеки индивид. В случай на непълно проникване (по-малко от 100%), генът се появява фенотипно не във всички индивиди.

При кучетата са често срещани модификации на опашките под формата на скъсяване, различни пречупвания и завои. Може да се предположи, че разнообразието на тази характеристика се дължи на непълното му проникване.

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

Фиг. 19. Схема на дигибридно разцепване с рецесивна епистаза: при B F 2 са получени 9 черни: 3 кафяви: 4 бели кучета. Така се наблюдава отклонение от теоретично очакваното разделяне на 9: 3: 3: 1, характерно за рецесивна епистаза.

Често индивиди с един и същ генотип за всяка наследствена черта се различават значително в неговата изразителност това е степента на проявление на тази черта. Същият 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 генна експресия това е изразът на чертата.

За разлика от пенетрантността, която показва пропорцията на индивидите в една популация, тази черта се проявява, експресивността се отнася до променливостта на чертата в тези индивиди, в които се проявява. Така, при кучетата, експресивността на развитието на ноктите варира от напълно развити пръсти на двата задни крайника до тяхното присъствие в ембрионалното състояние само на един крайник. Подобна вариация на изразителност е характерна и за други наследени черти, по-специално и за гореспоменатите опашки.

Изразяването и пенетрацията на гена до голяма степен зависи от влиянието на модификаторните гени и условията на развитие на индивидите.

Доста широко разпространено явление pleiotropy - влиянието на един ген върху развитието на два или повече признака. Класическият "куче" пример за плейотропно влияние - действие фактор Merle, (локус М ; цветни кучета). алел М в хетерозиготно състояние mm дава характерен за кучето вид "арлекин". алел М в хетерозигота Мм в комбинация с тен, той придава цвят „мрамор“ (синьо-мерла), характерен за коли и шелти. В хомозиготни държавата MM той води до раждането на чисто бели кученца ( бяла мерла) със значителни аномалии на сетивата. Такива кученца често умират преди раждането и ако се раждат живи, тяхната жизнеспособност рязко намалява.

Феноменът на плейотропията се обяснява с факта, че гените на плейотропното действие контролират синтеза на ензими, участващи в множество метаболитни процеси в клетката и в тялото като цяло и по този начин едновременно влияят върху проявлението и развитието на много признаци.

Някои гени причиняват такива силни отклонения от нормата, че намаляват жизнеспособността на организма или дори водят до неговата смърт. Такива гени се наричат смъртоносна, това е смъртоносно, или почти смъртоносен - намалена жизнеспособност. В повечето случаи леталните гени са напълно рецесивни, така че хетерозиготни носители на тези гени са фенотипно напълно неразличими от нормалните индивиди. В хомозиготно състояние такива гени могат да нарушат нормалния ход на ембрионалното развитие на всеки етап. Възможността за наличието на летални гени може да се прецени индиректно от намаляването на средния брой кучила или от загубата на очаквана част от фенотипа в разделянето.

Така в случай на пресичане на гореспоменатите черно-мраморни кучета, хетерозиготни за фактора Merl, се получава вместо очакваното съотношение 3:1, Оказва се 2:1 2 мрамора и 1 черно куче Мм ? Мм = MM: 2 Мм: mm, където MM бяло нежизнеспособно куче. Белите кученца често не се раждат изобщо, тъй като умират много преди раждането.

Фиг. 20. Наследяване на арлекин мрамор на кучето. Ген M h (фактор Merle) - доминиращ с рецесивен летален ефект: 1 - пресичане на мраморните договори помежду си; 2 - анализиране на кръстове

Факторът Merle принадлежи към категорията на доминиращите летални гени, които са значително по-малки от рецесивните. При желание, носителите му лесно се отстраняват от размножаването, тъй като те имат характерен фенотип. Някои летални гени причиняват големи аномалии, други - нарушения на физиологичните процеси. Пътищата на вредните ефекти на повечето смъртоносни гени не са ясни. Такива гени могат да съществуват произволно много. Показано е, че всеки човек е носител на средно 4–9 „вредни” или смъртоносни гени. Подобни резултати могат да се очакват и при кучета. Известни са летални гени, които, когато се проявяват в ембрионално състояние, са опасни за живота на бременна кучка, например, в случай на наследствена контрактура на плодните мускули, в резултат на което женската не може да роди.

Взаимодействието на гените, когато се комбинира в един организъм, се развива напълно нова форма на черта новообразувание.

Понякога неоплазмите водят до признаци на див фенотип. В този случай те се наричат атавизъм, това е връщане към наследствена форма или връщане към дивия тип.

Частични връщания към дивия тип са възможни, когато се пресекат две индивиди от една и съща порода, ако тези производители произхождат от несвързани популации. Очевидно е, че по подобен начин може да се обясни голямата прилика между дрогите, живеещи на различни места.

Етажни свързващи знаци

Признаци, свързани с пода наречени тези, които се образуват под влиянието на локализирани в гените гени X -hromosome. Най-характерният пример за наследяване на свързана с пола черта е наследяването на хемофилия при кучета. При кучета с хемофилия липсва фактор в кръвта, който, взаимодействайки с кръвни плаки (тромбоцити), ускорява превръщането на протромбин в тромбин. Кучевата хемофилия е подобна на човешката хемофилия и също е причинена от свързан с пола рецесивен ген. Генът, който определя развитието на хемофилия, се намира в X -Хромозома и е рецесивен по отношение на нормалния алел. Следователно, хемофилията се проявява само при хомозиготни женски (носещи този ген и в двете X хемозиготни мъже, носещи гена на хемофилия X -hromosome. Хемофилните кученца обикновено умират в ранна възраст от външно или вътрешно кървене. Възможно е да се спаси до зряло състояние на такъв мъж само с постоянно въвеждане на специфични лекарства. Женските неизбежно умират не по-късно от първата топлина. Хетерозиготни женски външно абсолютно нормални и плодородни. Въпреки това, половината от техните мъжки телета страдат от хемофилия, а половината от младите женски са хетерозиготни за този ген.

родители:

гемофилия

X Н X з

мъжки нормален

Xh y

Половата хромозома, носеща нормалния алел

X h

X h - половата хромозома, носеща гена на хемофилия

Включват се и знаци, свързани с пода вродена хипотрихоза отбелязани в дакели и джуджета; мускулна дистрофия в ретривъри; зашеметяващ синдром, свързани с хипомиелинизация и открити в чау-чау и няколко други породи; сублуксация на китката ; и също диафрагмална херния, описани в златните ретривъри.

Признаците са ограничени по пол

Някои признаци напълно независимо от местоположението на причиняващите ги гени се появяват само при индивиди от един и същи пол. Това е т.нар ограничен по пол знаците. Такива са например дефектите в развитието на репродуктивната система, млечността и др. Едно от тези явления е cryptorchism - провалът на един или на двата тестиса през ингвиналния канал към скротума. Крипторхизмията е двустранна, дясна или лява и може да бъде причинена от различни причини: теснота на ингвиналния канал, къси връзки на тестисите, недоразвитие на тестисите. Неопушени тестиси могат да бъдат разположени на различни места в коремната кухина. Крипторхизъм може да бъде вроден или придобит. Сред различните му форми има и генетично определена. Въпреки това, поради широката променливост на тази характеристика, е невъзможно да се направят недвусмислени изводи за неговата природа. И е напълно погрешно да се интерпретира като моногенна черта, локализирана в Х-хромозомата.

Законът на хомоложната серия N.I. Вавилов

Законът е формулиран от Н.И. Вавилов през 1920 година. NI Vavilov установи, че всички видове и родове, които са генетично близки един до друг, се характеризират с идентични серии на наследствена вариабилност.

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

Този закон е универсален. Намерено е сходство на мутациите при различни животински видове. Така се забелязват прояви 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 сходство на генотипите. По този начин, знаейки формите на наследствени промени в един вид животни, може да се предположи, че те съществуват или могат да се появят в друг близък вид. Наследствените аномалии на селскостопански животни и хора са изследвани особено внимателно. Кучетата имат значително по-малко аномалии, но това само показва, че видът е по-малко проучен. Така, когато се открие нова аномалия при кучета, трябва да се запитаме дали не е описана за други животински видове.

В основните рок-формиращи групи кучета, хомологията се наблюдава по много начини. Така например, дължината на краката - ахондроплазия се среща при овчарски кучета (велшкорги), териери (скайтери, селихам териери, денди даймонт териери), кучета (басет), кучета (булдоги), кучета от Тибет (Lhasa apso, shih tsu), има елементи на ахондроплазия в пудели. Тези кучета не са забелязани само в групата на хрътките, тъй като тази черта е противоположна на акромегалията.

Във всички групи породи има и гигантски, и джуджеви форми. В овчарските кучета (Комондор - Шипърке), кучеобразните (мастиф - френски булдог), териерите (Ердейл териер - играещите териери), хрътките (блудхаунд - бигъл), шпиц (аляски маламут - шпиц), хрътки (ирландски хрътки). Хомологичната променливост по размер от гиганти до джуджета се наблюдава и при групите с тесни породи. Например шнауцери (Rizen - mittel - tsverg), дакели (стандартни - джуджета - зайци), пудели (стандартни - малки - джуджета - пудел).

Признаци, показващи хомоложност, са цвят и вид на козината.

От книгата Ами ако Ламарк е прав? Имуногенетика и еволюция автор steele edward

Основни имунологични концепции Антигени Антигените са чужди протеини и въглехидрати, които стимулират образуването на специфични антитела, които се свързват с този антиген, но не и с други несвързани антигени. Собствени антигени - протеини или въглехидрати, които

От книгата "Екология" [Бележки от лекциите] автора Горелов Анатолий Алексеевич

1.1. Основни понятия за екологията

От книгата „Човешки геном: енциклопедия“, написана с четири букви автора Тарантула Вячеслав Залманович

ОСНОВНИ МИЛЕТОНИ НА ГЕНЕТИКА И ГЕНОМИКА Inventas vitam juvat excoluisse per artes. Изобретенията подобряват живота, изкуството го украсява. Надписът върху Нобеловия медал, фразата от Енеида на Вергилий 1865 Откритието от Г. Мендел (1822–1884) на факторите на наследствеността и развитието на хибридологичен метод,

автора

Основни понятия Антикодонът е триплет от нуклеотиди t-РНК, който определя неговата специфичност и областта на прикрепване към i-РНК.Вторичната структура на нуклеиновите киселини е редът, в който е положена полинуклеотидната верига.

От книгата "Генетика на човека с основите на общата генетика" [Ръководство за самоподготовка] автора Курчанов Николай Анатолиевич

Основните понятия за биваленти са хомоложни двойки, обединени в резултат на синапсис, а гаметите са клетки, способни да се сливат помежду си, за да образуват диплоидна клетка (зигота), която дава нов организъм.Хаплоидна група е набор от хромозоми, съдържащи половината от диплоидния

Основни понятия Аллелът е вариант на един ген.Автозомите са не-полови хромозоми на кариотипа.Хемизигота е наличието само на един алел в генотипа на диплоиден организъм.Ген (в рамките на класическата генетика) е елементарна структура, кодираща отделно.

Основни понятия Генните мутации са промени в нуклеотидния състав на ДНК на отделните гени Геномните мутации са промени в броя на хромозомите.Генотипен преадаптация е ефектът на околната среда, изразен чрез модификации, върху мутационния процес и рекомбинацията по време на

Основни понятия Векторите са структури, способни да пренасят чужда ДНК в реципиентна клетка.Палиндромите са къси участъци от ДНК, в които записването на нуклеотиди от ляво на дясно в една верига е подобно на писането от дясно на ляво на друга верига.

Основни понятия Асортимент - селективно кръстосване: генотипът влияе върху избора на партньор в брак, т.е. индивиди с определени генотипи се съчетават по-често, отколкото с случайна вероятност Генофондът е съвкупност от алели на всички популации.

Основни понятия Алтруизмът е поведение, насочено към благополучието на роднините.Апетитивно поведение е първият етап от инстинктивното поведение, което се състои в активно търсене на определени ключови стимули.

Основните понятия на Genocopy са сходни фенотипове, произтичащи от експресията на различни гени.Канциногенезата е процес на образуване и образуване на злокачествени тумори.Клиничният полиморфизъм е разнообразие от фенотипни прояви на различни патологии.

Основни понятия Специфичната биоелектрична активност на предизвиканите потенциали (TL), свързана със специфичен стимул GS корелациите (корелации на генотип-среда) са феномен на неслучайно разпределение на медиите между различните генотипове при хората.

Основни понятия Дискригирането е специфична невъзможност за писане.Дискриминацията е специфична неспособност да се чете. Впечатляващо е необичайно силно емоционално оцветено детско събитие, което оставя впечатления за цял живот.

Основни понятия Апоптозата е програмирана клетъчна смърт, която се осъществява чрез генетичната програма „самоубийство”. Домашните гени са гени, свързани с поддържането на универсални клетъчни функции.

Основни понятия Второстепенни сексуални характеристики - морфофизиологични характеристики на фенотипите на различни полове, които не са свързани с репродуктивната система Хермафродитизъм е посока в процесите на секс диференциация, водеща до образуване на организми с признаци на

генетика- Науката, която изучава законите на наследствеността и променливостта.

наследственост - това е свойството на едно поколение да прехвърли своите характеристики и характеристики на развитие в определени условия на околната среда към следващото поколение.

променливосте да се променят 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 са запазени в следващите поколения, т.е. наследени.

Наследствените свойства се предават в процеса на възпроизвеждане. С полово размножаване чрез зародишните клетки (яйца и сперматозоиди), с асексуално размножаване чрез соматични клетки.

Материалните носители на генетична информация са гени.

ген- единица наследственост, определяща развитието на всяка характеристика на организма. Всеки ген се намира на специфична хромозома и заема определено място. Генът е част от ДНК молекула. В ДНК молекулата наследствената информация за синтеза на специфичен протеин е кодирана в областта на гена.

Въвеждането на генетична информация се осъществява при определени условия на околната среда.

Знак за- Всяка характеристика, която се предава на деца от техните родители. Признаци на тялото се образуват под действието на гените. Това е така

възниква в резултат на редица биохимични реакции, протичащи при определени условия на околната среда, причинявайки естеството на метаболизма и развитието на определени признаци.

Признаци могат да бъдат: 1) морфологични (цвят на очите, коса, форма на носа и др.), 2) физиологични (кръвна група), 3) биохимични (ензимни системи на тялото), 4) патологични (множество ръце и крака).

Комбинацията от всички характеристики на тялото се нарича фенотип.

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

Наречен е диапазонът от промени, при които същият генотип под влияние на условията на околната среда може да даде различни фенотипове нормална реакция.

Редовността на наследяването на героите създава Грегор Мендел (1865).

Провел е изследвания на грах. Грах - самоопрашващо се растение. В експеримента се използват чисти грахови линии. Такива грахове не дават разделяне на изследваните характеристики.

Мендел използва хибридологичния метод:

. проучено наследство по индивидуални черти, но не и от целия комплекс;

. проведени точни количествени данни за наследяването на всяка черта в поредица от поколения;

. изследва естеството на потомството на всеки хибрид поотделно.

Нарича се кръстосване на два организма хибридизация.Потомството на кръстосването на две индивиди с различна наследственост се нарича хибрид, а отделен индивид - хибрид.

Нарича се кръстосване на два организма, които се различават в една двойка алтернативни (взаимно изключващи се) черти mO nogibridnym;в много двойки - poligibridnym.

За развитието алтернативни признациотговор алелни гени.

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

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

Мендел пресече растенията на грах, като дава жълти и зелени семена.

Симптом на цвят на семена: жълт и зелен - взаимно изключващи се (алтернатива). В резултат на кръста всички потомци имали жълти семена.

Знакът, който се появява в първото поколение, се нарича доминиращ(жълт цвят на грах).

Симптом, който не се появява в първото поколение (потиснат) се нарича рецесивен.

Гените на доминиращата черта (жълтият грах) обозначават главна буква "А".

Гените на рецесивния белег (зелен грах) - малки букви "а".

Гените, принадлежащи към една алелна двойка, означават една и съща буква: "АА", "аа".

В зиготата винаги има два алелни гена, а генотипната формула за всяка черта трябва да бъде написана с две букви: „АА“, „аа“.

Ако двойка алели е представена от две доминантни (АА) или две рецесивни (аа) гени, организмът се нарича хомо- зигота.

Ако в една алелна двойка доминира един ген, а другият е рецесивен, тогава се нарича организмът хетерозиготни- О.

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

Когато се образуват гамети в резултат на мейоза, хомоложните хромозоми (и аллелните гени в тях) се отклоняват в различни гамети.

хомозиготни(АА) или (аа) организмът има два идентични алелни гена и всички гамети носят този ген. Хомозиготен индивид произвежда един вид 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 за генетиката?

2. Какво е наследственост?

3. Какво е променливост?

4. Какво е ген?

5. Как се осъществява наследствената информация?

6. Какво е знак?

7. Какво е фенотип?

8. Какво е генотип?

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

11. За какви признаци реагират алелните гени? 12. Къде са алелните гени? 13. Какъв знак се нарича господстващ? 14. Какъв знак се нарича рецесивен? 15. Какъв организъм се нарича хомозиготен? 16. Какъв организъм се нарича хетерозиготен? 17. Колко вида гамети имат хомозиготни организми? 18. Колко вида гамети имат формата на хетерозиготен организъм?

Ключови думи по темата "Основни понятия за генетиката"

аллелни двойки алелни гени алтернативни признаци биохимична реакция

генетиката на пистолетната козина

генотипни гени

хетерозиготна хибридизация на очите

хомозиготни

хомоложни хромозоми

грах

кръвна група

децата

диапазон на

digibrid

доминиращ

единица

заложби

редовност

променливост

информация

проучване

клетка

комплекс

смекчен израз

мястото

метод

молекула

monogibrid

наследственост

наука

скорост на реакция на носителя

експерименти

организъм

особеност

индивид

поколение

poligibrid

потомство

ограничението

знак

процеса

развитие

репродукция

растението

рецесивен

родители

имот

семената

синтез

прелез

комплекс

сперма

условия на околната среда

много

фенотип

ензим

форма на носа

хромозом

цвят

експеримент за еволюция на чиста линия яйцеклетка