Основные закономерности наследственности.

Основные закономерности наследственности.
Буквенная символика по Г.Менделю.
Р – перента – родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся
наследственными задатками.
F – филие – дети. Гибридное потомство.
А – доминантный признак желтой окраски семян гороха.
А – рецессивный признак зеленой окраски семян гороха.
В – доминантный признак гладкой поверхности семян гороха.
b – рецессивный признак морщинистой поверхности семян гороха.
Аа – аллельные гены окраски.
Bb – аллельные гены поверхности.
АА – доминантная гомозигота.
Аа – рецессивная гомозигота.
Аа – гетерозигота при моногибридном скрещивании.
AaBb – гетерозигота при дигибридном скрещивании.
Генетика как наука сформировалась в начале ХХ века. В ее развитие внесли вклад ученые
разных стран: Г. Де Фриз, К. Корренс, Э. Чермак и др. в настоящее время ее значение
велико как для теории, так и для практики сельского хозяйства, медицины,
микробиологии, биоценологии и т. д.
Письменно ответьте на вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
что служит предметом изучения генетики?
что такое наследственность?
что такое изменчивость?
какие существуют формы изменчивости?
как называется совокупность признаков и свойств организма, передающихся по наследству?
какая разница между гомозиготой и гетерозиготой?
в какие годы и в какой стране жил и работал Г.Мендель и на каких растениях он проводил свои
опыты?
благодаря чему Г Менделю в отличие от других ученых удалось вскрыть законы наследования
признаков?
при каком способе опыления были получены Г.Менделем гибриды первого поколения и что для
них характерно?
единообразны ли по генотипу или по фенотипу гибриды первого поколения в опытах Г.Менделя?
при каком способе опыления были получены гибриды второго поколения?
что значит полное и неполное доминирование при моногибридном скрещивании?
какие гены называют аллельными?
являются ли у семян гороха гены желтой окраски и гладкой поверхности аллельными?
как распределяются неаллельные несцепленные гены у гибридов второго поколения?
Контрольная работа №58.
1. по каким признакам Г.Мендель избрал горох объектом своих исследований
(перекрестноопыляющийся, самоопыляющийся; однолетник, многолетник;
имеющий контрастные признаки или сглаженные признаки)?
2. сколько альтернативных признаков учитывается при моногибридном скрещивании
(один, два, три, четыре и более)?
3. в каком случае выделяют признаки доминантные и рецессивные (сходство,
контрастность, неодновременность проявления)?
4. как называются признаки гибрида, проявляющиеся в первом поколении
(доминантные, рецессивные)?
5. как называется зигота, их которой развиваются гибриды первого поколения
(гомозигота, гетерозигота)?
6. какие гаметы образуются у гибридов первого поколения – гибридные или
негибридные (чистые)?
7. какой способ опыления применял Г.Мендель для получения гибридов второго
поколения (перекрестное, самоопыление, искусственное опыление)?
8. какие признаки являются парными (желтый и зеленый цвет; желтый цвет и гладкая
поверхность; гладкая и морщинистая поверхность)?
9. где расположены гены парных признаков при дигибридном скрещивании (одна
хромосома, разные хромосомы)?
10. где расположены аллельные гены (одна хромосома, разные хромосомы)?
11. как распределяются аллельные гены при мейозе (оказываются в одной клетке,
оказываются в разных клетках)?
12. как появляются в клетках гены парных признаков (складываются из родительских
гамет; переходят по наследству; объединяются случайно)?
13. при каком скрещивании последующее расщепление идет по формулам: а) 1:2:1;
б) 1:3; в) 1:8:3:3:1; г) 9:3:3:1; в каком случае расщепление идет по генотипу, а в
каком – по фенотипу?
Законы и закономерности генетики.
Название
Автор
Правило единообразия
Г.Мендель, 1865г
гибридов первого поколения
(первый закон)
Закон расщепления (второй
закон)
Г.Мендель, 1865г
Закон независимого
наследования (третий закон)
Г.Мендель, 1865г
Гипотеза чистоты гамет
Г.Мендель, 1865г
Закон сцепленного
наследования.
Т.Морган, 1911г.
Закон гомологических рядов Н.И.Вавилов,1920
наследственной
г.
изменчивости
Формулировка
При моногибридном скрещивании у
гибридов первого поколения
проявляются только доминантные
признаки – оно фенотипически
единообразно.
При самоопылении гибридов первого
поколения в потомстве происходит
расщепление признаков в
соотношении 3:1 - образуются две
фенотипические группы (доминантная
и рецессивная).
При дигибридном скрещивании у
гибридов каждая пара признаков
наследуется независимо от других и
дает с ними разные сочетания.
Образуются четыре фенотипические
группы, характеризующиеся
отношением 9:3:3:1
Находящиеся в каждом организме
пары альтернативных признаков не
смешиваются при образовании гамет и
по одному от каждой пары переходят в
них в чистом виде.
Сцепленные гены, локализованные в
одной хромосоме, наследуются
совместно и не обнаруживают
независимого распределения.
Генетически близкие виды и роды
характеризуются сходными рядами
наследственной изменчивости.
Контрольная работа №59
1. какую информацию несет ген (синтез молекулы белка, образование организма,
образование органа)?
2. где распложен ген (цитоплазма, ядерный сок, хромосома)?
3. в состав какой структуры входит ген (РНК, АТФ, ДНК, аминокислота)?
4. где закодирована информация об одном конкретном признаке (РНК, ДНК, АТФ,
ген)?
5. сколько генов в хромосомах гибридного организма при моногибридном
скрещивании отвечают за один и тот же признак (один, два, три, четыре и более)?
6. как называют гены, отвечающие за один и тот же признак (аллельные,
альтернативные)?
7. какие признаки называют альтернативными (одинаковые, противоположные) и в
каких генах они закодированы (аллельные, неаллельные)?
8. признаком генотипа или фенотипа будет появление потомства, аналогичного
родителям, например рождение у собаки щенят, образование у яблони яблок?
9. что изменяется - генотип или фенотип, когда при переселении в горную местность
коровы становятся низкорослыми и малоудойными?
10. что больше подвергается изменениям под влиянием условий внешней среды –
генотип или фенотип?
11. вследствие чего возникает полиплоидная клетка (модификация, генная мутация,
хромосомная мутация, нерасхождение хромосом)?
Закономерности изменчивости.
Письменно ответьте на вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
что такое ген?
что такое генотип?
какие гены называют аллельными?
от чего зависит фенотип?
какие признаки фенотипа пластичны?
чем ограничена пластичность признаков?
как называется изменчивость фенотипа?
как называется изменчивость генотипа?
какие структуры клетки перестраиваются при мутационной изменчивости?
под воздействием каких факторов происходят генные мутации?
в результате какого явления осуществляются хромосомные мутации?
что такое полиплоидия?
что более подвержено изменению при неблагоприятных условиях окружающей среды – генотип или
фенотип?
что называют нормой реакции?
как объяснить предвидение Н.И.Вавилова о существовании в природе безалкалоидного
(неядовитого) люпина?
что принято в современной теории эволюции за элементарную эволюционную единицу?
почему теорию эволюции нашего времени называют «синтетической» и кто ее создал?
Контрольная работа №60.
1. что характерно для мутации (возникает при скрещивании, при кроссинговере,
возникает внезапно в ДНК или в хромосомах)?
2. признаки какой изменчивости передаются потомству (модификационной,
мутационной)?
3. что подвергается изменениям при возникновении мутаций (генотип, фенотип)?
4. наследуются признаки генотипа или фенотипа?
5. для какой изменчивости характерны следующие признаки: возникают внезапно,
могут быть доминантными или рецессивными, полезными или вредными,
наследуются, повторяются (мутационная, модификационная)?
6. где происходят мутации (в хромосомах, в молекулах ДНК, в одной паре
нуклеотидов, в нескольких нуклеотидах)?
7. в каком случае мутация проявляется фенотипически (в любом, в гомозиготном
организме, в гетерозиготном организме)7
8. какова роль мутаций в эволюционном процессе (увеличение изменчивости,
приспособление к окружающей среде, самосовершенствование организма)?
9. от чего зависит фенотип (от генотипа, от окружающей среды, ни от чего не
зависит)?
10. чем определяется размах изменчивости признаков организма (окружающей средой,
генотипом)?
11. признаки какой изменчивости выражаются в виде вариационного ряда и
вариационной кривой (мутационные, модификационные)?
12. какие признаки обладают узкой нормой реакции (качественные, количественные),
какие более пластичны (качественные, количественные)?
13. какая форма естественного отбора в популяции приводит к образованию новых
видов (движущий, стабилизирующий), какая – к сохранению видовых признаков
(движущий, стабилизирующий)?
Основные термины и понятия.
Генетика (от греч. «генезис» - происхождение) – наука о закономерностях наследственности и
изменчивости организмов.
Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за один признак, то есть за структуру определенной молекулы
белка.
Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки (окраска семян гороха желтая и
зеленая).
Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. В
диплоидной клетке набор хромосом всегда парный: одна хромосома из пары материнского происхождения,
другая – отцовского.
Локус – участок хромосомы, в котором расположен ген.
Аллельные гены – гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом. Контролируют
развитие альтернативных признаков.
Генотип – совокупность наследственных признаков организма, полученных от родителей, - наследственная
программа развития.
Фенотип – совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа со
средой обитания.
Зигота – клетка, образующаяся при слиянии двух гамет (половых клеток) – женской (яйцеклетки) и
мужской (сперматозоида). Содержит диплоидный набор хромосом.
Гомозигота – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные
Аа). Гомозиготная особь в потомстве не дает расщепления.
Гетерозигота – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену (Аа, Вв). гетерозиготная особь в
потомстве дает расщепление по данному признаку.
Доминантный признак – преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у гетерозиготных особей.
Рецессивный признак – признак, который передается по наследству, но подавляется, не проявляясь у
гетерозиготных потомков, полученных при скрещивании.
Гамета – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары.
Гаметы всегда несут гены в «чистом» виде, так как образуются путем мейотического деления клеток и
содержат одну из пары гомологичных хромосом.
Цитоплазматическая наследственность – внеядерная наследственность, которая осуществляется с
помощью молекул ДНК, расположенных в пластидах и митохондриях.
Модификация – ненаследственное изменение фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней
среды в пределах нормы реакции генотипа.
Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа. Реакция конкретного генотипа на разные
условия среды обитания.
Вариационный ряд – ряд модификационной изменчивости признака, слагающийся из отдельных значений
видоизменений, расположенных в порядке увеличения или уменьшения количественного выражения
признака (размеры листьев, число цветков в колосе, изменение окраски шерсти).
Вариационная кривая – графическое выражение изменчивости признака, отражающее как размах вариации,
так и частоту встречаемости отдельных вариант.
Норма реакции – предел модификационной изменчивости признака, обусловленный генотипом. Пластичные
признаки обладают широкой нормой реакции, непластичные – узкой.
Мутация – наследственные изменения генотипа. Мутации бывают: генные, хромосомные, генеративные (у
гамет), внеядерные (цитоплазматические) и т. д..
Мутагенный фактор – фактор, вызывающий мутацию. Существуют естественные (природные) и
искусственные (вызванные человеком) мутагенные факторы.
Моногибридное скрещивание – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре
альтернативных признаков.
Дигибридное скрещивание - скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных
признаков.
Анализирующее скрещивание – скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному
признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого. Применяется в
селекции растений и животных.
Сцепленное наследование – совместное наследование генов, локализованных в одной хромосоме; гены
образуют группы сцепления.
Кроссинговер (перекрест) – взаимный обмен гомологичными участками гомологичных хромосом при их
конъюгации (в профазе 1 мейоза ), приводящий к перегруппировке исходных комбинаций генов.
Пол организмов – совокупность морфологических и физиологических особенностей, которые определяются
в момент оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки и зависят от половых хромосом, которые несет
сперматозоид.
Половые хромосомы – хромосомы, по которым мужской пол отличается от женского. Половые хромосомы
женского организма все одинаковы (ХХ) и определяют женский пол. Половые хромосомы мужского
организма разные (ХУ): Х определяет женский пол, У – мужской пол. Поскольку все сперматозоиды
образуются путем мейотического деления клеток, половина их несет Х-хромосомы, а половина – Ухромосомы. Вероятность получения мужского и женского пола одинаковы.
Генетика популяций – раздел генетики, изучающий генотипический состав популяций. Это позволяет
рассчитывать частоту мутантных генов, вероятность встречаемости их в гомо- и гетерозиготном состоянии,
а также следить за накоплением в популяциях вредных и полезных мутаций. Мутации служат материалом
для естественного и искусственного отбора. Данный раздел генетики был основан С.С.Четвериковым и
получил дальнейшее развитие в трудах Н.П.Дубинина.
Сравнительная характеристика форм изменчивости.
Характеристика
Объект изменения
Отбирающий фактор
Наследование признаков
Подверженность изменениям
хромосом
Подверженность изменениям
молекул ДНК
Значение для особи
Значение для вида
Роль в эволюции
Форма изменчивости
Подчиненность закономерности
Модификационная изменчивость
Фенотип в пределах нормы
реакции
Изменение условий окружающей
среды
Не наследуются
Не подвергаются
Не подвергаются
Повышает или понижает
жизнеспособность,
продуктивность, адаптацию
Способствует выживанию
Приспособление организмов к
условиям среды
Определенная (групповая)
Статистическая закономерность
вариационных рядов
Мутационная изменчивость
Генотип
Изменение условий окружающей
среды
Наследуются
Подвергаются при хромосомной
мутации
Подвергаются в случае генной
мутации
Полезные изменения приводят к
победе в борьбе за существование,
вредные – к гибели.
Приводит к образованию новых
популяций, видов и т.д. в
результате дивергенции.
Материал для естественного
отбора
Неопределенная
(индивидуальная), комбинативная
Закон гомологических рядов
наследственной изменчивости