ГЕНЕТИКА

Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

1. Гибридологический метод: скрещивание организмов с определенными признаками и анализ проявления этих признаков у потомства.

2. Генеалогический метод: составление родословных с анализом наследования определенных признаков (для долгоживущих организмов и организмов с малым числом потомков, в т.ч. людей).

3. Близнецовый метод: анализ вклада генотипа и окружающей среды в формирование фенотипа.

4. Цитогенетический метод: изучение числа, формы и строения хромосомного набора под микроскопом (кариотипирование).

5. Биохимический метод: выделение определенных веществ из нормального и из мутантного организма и их сравнение.

6. Молекулярно-генетические методы - группа методов, выявляющих изменения в структуре ДНК (вплоть до расшифровки нуклеотидной последовательности). В основе этих методов лежат манипуляции с ДНК и РНК.

Основные понятия генетики:

Ген - участок молекулы ДНК, кодирующий определенный белок (признак/свойство).

Аллель - это вариант определенного гена.

Локус - постоянный участок, занимаемый данным геном в хромосоме.

Гомологичные хромосомы - хромосомы, содержащие одну и ту же линейную последовательность генов и образующие пары во время мейоза; одна из них приходит от одного родителя, другая - от другого.

Аллельные гены - гены, отвечающие за одинаковые признаки и занимающие одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.

Генотип - это совокупность генов организма.

Фенотип - это совокупность признаков организма (внешних и внутренних).

Гомозигота - организм, несущий одинаковые аллели данного признака и образующий одинаковые гаметы.

Гетерозигота - организм, несущий разные аллели данного признака и образующий разные гаметы.

Чистая линия - это группа организмов гомозиготных по большинству генов, и при скрещивании друг с другом проявляющих одинаковые признаки (не дающих расщепления).

Гибрид - организм, полученный вследствие скрещивания генетически различающихся родительских форм.

Моногибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку.

Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам.

Полигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам.

Г. Мендель использовал в своей работе гибридологический метод.

Принципы работ Менделя

1. Анализ альтернативных (взаимоисключающих) признаков.

2. Анализ генотипа и фенотипа организмов.

3. Точный количественный учет проявления признаков у потомства.

4. Отдельный анализ каждого признака.

5. Скрещивание чистых линий.

Первый закон Менделя, или закон единообразия гибридов

При скрещивании чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения.

(При скрещивании двух организмов, которые принадлежат чистым линиям и различаются по одной паре аллельных генов, все поколение будет единообразным - закон единообразия)

Второй закон Менделя, или закон расщепления

При скрещивании гибридов первого поколения, анализирующихся по одной паре альтернативных признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1.

Цитологические основы закона расщепления

Закон чистоты гамет:

В каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена родительской особи.

Анализирующее скрещивание:

Скрещивание с рецессивной гомозиготой (аа). Метод применяется в селекции для выявления генотипа особи с доминантным фенотипом.

Третий Закон Менделя:

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по двум (или более) признакам, во втором поколении наблюдается независимое наследование каждого признака.

Расщепление по фенотипу: 9 : 3 : 3 : 1

Расщепление фенотипа по каждому признаку: 3 : 1

Анализирующее дигибридное скрещивание

Взаимодействие аллельных генов

- Полное доминирование (законы Менделя)
- Неполное доминирование (промежуточное наследование)
- Множественный аллелизм
- Кодоминирование

Множественный аллелизм - наличие у гена более 2 аллелей.

По уменьшению доминантности:

агути > шиншилла > гималайский > альбинос

Кодоминирование - вариант множественного аллелизма, при котором сочетание двух аллелей дает новый признак: например, наследование групп крови.

Сцепленное наследование генов

Сцепленное наследование - наследование признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме

ОПЫТЫ МОРГАНА

А - серое тело

а - черное тело

В - нормальные крылья

b - недоразвитые крылья

Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления и наследуются совместно!!!

Количество групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом!!!

Рекомбинанты - гибридные особи, имеющие признаки, отличные от родительских форм; получаются благодаря кроссинговеру.

Расстояние между генами измеряется в морганидах

(= процент кроссинговера = процент рекомбинантов).

ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

Результатом исследований Т. Моргана стало создание им хромосомной теории наследственности:

1. Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов; набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален;

2. Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены;

3. Гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности;

4. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;

5. Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера, что приводит к образованию рекомбинантных хромосом; частота кроссинговера зависит от расстояния между генами: чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера.

На основании частот рекомбинации определяют расстояние между генами. Что позволяет строить генетические карты хромосом.