25 тема. Закономерности наследственности

Хромосомная теория наследственности[1] — теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, то есть преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Хромосомная теория наследственности возникла в начале 20 в. на основе клеточной теории и использовалась для изучения наследственных свойств организмов гибридологического анализа.

Основные положения хромосомной теории наследственности.

Законы наследования

1 закон Менделя или закон единообразия гибридов первого поколения:

При скрещивании чистых линий между собой, гибриды первого поколения единообразны.

Мендель открыл этот закон на примере окраски цветов гороха. Скрещивая растения с красными и желтыми цветками, он получил растения первого поколения только одного цвета. Такая однотипность проявляется в первом поколении двумя способами: цветы гороха имеют окраску одного из родителей, которую Мендель назвал доминантной, в то время как другая, не проявившаяся окраска названа рецессивной, или же эти окраски как бы смешиваются между собой. В последнем случае цветки имеют оранжевую или промежуточную между исходными окраску.

2 закон расщепления или второй закон Менделя

При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в отношении 3:1

Следовательно, 75% потомков второго поколения будут обладать доминантными признаками, а 25% - рецессивными.

3 закон Менделя или закон независимого наследования признаков:

В дигибридном скрещивании гибридов первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу 9:3:3:1. Признаки наследуются независимо друг от друга. Менделю попались признаки, гены которых находились в разных парах гомологичных хромосом гороха. При мейозе гомологичные хромосомы разных пар комбинируются в гаметах случайным образом. Если в гамету попала отцовская хромосома первой пары, то с равной вероятностью в эту гамету может попасть как отцовская, так и материнская хромосома второй пары. Поэтому признаки, гены которых находятся в разных парах гомологичных хромосом, комбинируются независимо друг от друга.

Генетика пола

Пол, как и любой другой признак организма, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в генетической детерминации пола и в поддержании закономерного соотношения полов принадлежит хромосомному аппарату.

У раздельнополых организмов (животных и двудомных растении) соотношение полов обычно составляет 1:1, то есть мужские и женские особи встречаются одинаково часто. Это соотношение совпадает с расщеплением в анализирующем скрещивании, когда одна из скрещиваемых форм является гетерозиготной (Аа), а другая — гомозиготной по рецессивным аллелям (аа). В потомстве в этом случае наблюдается расщепление в отношении 1Аа:1аа. Если пол наследуется по такому же принципу, то вполне логично было бы предположить, что один пол должен быть гомозиготным, а другой — гетерозиготным. Тогда расщепление по полу должно быть в каждом поколении равным 1:1, что и наблюдается в действительности.

При изучении хромосомных наборов самцов и самок ряда животных между ними были обнаружены некоторые различия. Как у мужских, так и у женских особей во всех клетках имеются пары одинаковых (гомологичных) хромосом, но по одной паре хромосом они различаются. Такие хромосомы, по которым самцы и самки отличаются друг от друга, называют половыми хромосомами. Те из них, которые являются парными у одного из полов, называют X-хромосомами (например, у дрозофилы и млекопитающих) или Z-хромосомами (например, у птиц). Непарная половая хромосома, имеющаяся у особей только одного пола, была названа У-хромосомой (у дрозофилы и млекопитающих) или W-хромосомой (у птиц). Открытие половых хромосом и установление их роли в определении пола послужило важным доводом в пользу того, что хромосомы определяют признаки организма.

Методика решения задач по генетике.

Для того чтобы правильно решить задачу нужно, прежде всего, внимательно прочитать и осмыслить ее условия.

Чтобы определить тип задачи необходимо выяснить:

Сколько пар признаков рассматривается в задаче

Сколько пар генов контролируют развитие признаков;

Какие организмы (гомо-, гетерозиготные) скрещиваются

Тип скрещивания (прямое, возвратное, анализирующее и т.д.);

Сцеплено или независимо наследуются гены, контролирующие развитие признаков;

Связано ли наследование признаков с полом;

Сколько классов фенотипов (или генотипов) образуется в потомстве, полученном от скрещивания, и каково их количественное соотношение.

Основные этапы решения задачи.

(При решении задач по определенным темам последовательность этапов может меняться, а их содержание модифицироваться)

Внимательно прочтите условия задачи

Сделайте краткую запись условия

Запишите генотип и фенотип скрещиваемых особей.

Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.

Определите и запишите фенотипы и генотипы, полученные от скрещивания потомства

Проанализируйте результаты скрещивания.

Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу, и запишите их в виде численного соотношения.

Запишите ответ на вопрос задачи.

Обратная задача:

У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а и дисковидная форма В – над шаровидной формой б. Как будут выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

1. Определи генотип родителей, типы гамет и запишем схему первого скрещивания

Р: белая шаровидная х желтая дисковидная

ААвв ааВВ

G Ав аВ

F1 АаВв

Белая дисковидная

2. Составим схему второго скрещивания, определим гаметы. Генотипы и фенотипы потомков

Р белая дисковидная х белая дисковидная

АаВв АаВв

G АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав

9 А В : 3 А вв : 3 аа в : 1аавв

Белые дисковидные белые шаровидные желтые дисковидные белые шаровидные

Прямая задача:

Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста. Определите, какими будут гибриды первого поколения. Каким по генотипу и фенотипу окажется потомство от скрещивания гибридов между собой, а так же их количественное соотношение? ( ген определяющий раннюю спелость овса, доминирует над геном, определяющим позднюю спелость; ген нормального роста доминирует над геном гигантского роста)

Дано:

А – раннеспелый

а – позднеспелый

В – нормальный

в – гигантский

Р раннеспелый норм. х позднеспелый гигант.

ААВВ аавв

G АВ ав

F1 АаВв

Раннеспелый нормальный

Р раннеспелый норм. х раннеспелый норм.

АаВв АаВв

G АВ ав Ав аВ АВ ав Ав аВ