Цитологические основы универсальности наследования признаков — LiveAcademy

Урок биологии для 10 класса «ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ПРИ МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ»

При
скрещивании двух гибридов первого
поколения, которые анализируются по
одной альтернативной паре состояний
признака, в потомстве наблюдается
расщепление по фенотипу в соотношении
3:1 и по генотипу в соотношении 1:2:1.

Яйцеклетка с аллелью А может быть
оплодотворена с одинаковой долей
вероятности как сперматозоидом с аллелью
А, так и сперматозоидом с аллелью а; и
яйцеклетка с аллелью а — сперматозоидом
или с аллелью А, или аллелью а. В резульатате
получаются зиготы АА, Аа, Аа, аа или АА,
2Аа, аа.

При
скрещивании гомозиготных особей,
отличающихся по двум (или более) признаках,
во втором поколении наблюдаются
независимое наследование и комбинирование
состояний признаков, если гены, которые
их определяют, расположенные в разных
парах хромосом.

Это возможно потому,
что во время мейоза распределение
(комбинирования) хромосом в половых
клетках при их созревании идет независимо
и может привести к появлению потомства
с комбинацией признаков, отличных от
родительских и прародительский особей.

Закон
Н.И.Вавилова: ГЕНЕТИЧЕСКИ БЛИЗКИЕ РОДЫ
И ВИДЫ ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ СХОДНЫМИ РЯДАМИ
НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

Медицинское
значение: Животных, у которых выявлены
наследственные дефекты и ВП, присущие
человеку, используют в качестве модели
для изучения аналогичных дефектов у
человека. Например, гемофилия выявлена
также у мыши и кошки.

Гипотеза чистоты гамет. Статистический характер закона расщепления. В чем причина расщепления? Почему при гибридизации не возникает стойких гибридов, а наблюдается расщепление в строго определенных численных соотношениях?

Для объяснения явления расщепления Мендель предложил гипотезу чистоты гамет, которая в дальнейшем получила полное подтверждение в цитологических исследованиях.

Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки (гаметы). Очевидно, гаметы несут материальные наследственные факторы – гены, которые определяют развитие того или иного признака.

Обозначим ген, определяющий доминантный признак, какой-либо заглавной буквой алфавита (например, А), а соответствующий ему рецессивный ген – малой буквой (соответственно а).

Обозначим соединение гамет, несущих гены А и а, знаком умножения: А*а=Аа. Как видно, возникающая в результате гетерозиготная форма (F1) имеет оба гена, как доминантный, так и рецессивный – Аа.

Гипотеза чистоты гамет утверждает, что у гибридной (гетерозиготной) особи половые клетки чисты, т. е. имеют по одному гену из данной пары. Это означает, что у гибрида Аа будут в равном числе возникать гаметы с геном А (доминантный ген) и с геном а (рецессивный ген).

В результате четырех комбинаций получатся сочетания АА, Аа, аА и аа, иначе, АА, 2Аа и аа. Первые три сочетания дадут особей с доминантным признаком, четвертое – с рецессивным.

Гипотеза чистоты гамет удовлетворительно объясняет причину расщепления и наблюдаемые при этом численные соотношения. Вместе с тем становятся ясны и причины различия в отношении дальнейшего расщепления особей с доминантными признаками в третьем и последующих поколениях гибридов.

Особи с доминантными признаками по своей наследственной природе неоднородны. Одна из трех (АА), очевидно, будет давать гаметы только одного сорта (А) и, следовательно, при самоопылении или скрещивании с себе подобными не будет расщепляться.

Две другие (Аа) дадут гаметы двух сортов, в их потомстве будет происходить расщепление в тех же численных соотношениях, что и у гибридов второго поколения.

Когда полного доминирования не наблюдается и гибриды носят промежуточный характер, особи наследственного состава Аа отличаются от гомозиготных форм не только по наследственной структуре, но и по видимым признакам [103].

Исходя из гипотезы чистоты гамет, мы можем углубить понятия гомозиготы и гетерозиготы. Гомозиготами по данной паре признаков называют такие особи, которые образуют лишь один сорт гамет, и поэтому при самоопылении или скрещивании с себе подобными в потомстве не дают расщепления.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. Соединится ли гамета, несущая ген А, с другой гаметой, несущей ген А или же а, при условии равной жизнеспособности гамет и равного их количества, одинаково вероятно.

При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Здесь видна статистическая закономерность, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет.

К числу статистических закономерностей, определяемых равной вероятностью встречи разных гамет, относится рассмотренный ранее закон расщепления (первый закон Менделя).

Из сказанного становится понятно, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях.

Цитологические основы закономерностей наследования. В то время, когда Мендель сформулировал гипотезу чистоты гамет, еще ничего не было известно о митозе, о развитии гамет, о мейозе.

Каждый вид растений и животных обладает определенным числом хромосом. В соматических клетках все хромосомы парные (за исключением половых).

Рис. 104. Цитологические основы моногибридного расщепления

Допустим для простоты, что у изучаемого нами организма имеется всего одна пара хромосом [104], а гены – это участки хромосом. Парные гены расположены в гомологичных хромосомах.

Легко понять, что при мейозе из каждой пары гомологичных хромосом в гаметах окажется по одной, а следовательно, и по одному гену из каждой пары. При образовании диплоидного набора хромосом в зиготе восстановится парность хромосом и локализованных в них генов.

Если исходные родительские формы были гомозиготными и одна из них обладала хромосомами, несущими доминантные гены, а другая – рецессивные, то, понятно, гибрид первого поколения будет гетерозиготным.

При созревании половых клеток у гетерозигот в процессе мейоза гомологичные хромосомы окажутся в разных гаметах и, следовательно, в гаметах будет по одному гену из каждой пары.

Как вы знаете, в дальнейшем в процессе развития организма при делении клетки происходит удвоение хромосом. Ему предшествует удвоение молекул ДНК, а значит, и генов.

Аллельные гены. Рассмотренный материал о закономерностях наследования при моногибридном скрещивании позволяет сформулировать некоторые основные понятия, необходимые для дальнейшего изучения генетики.

На примере наследования у гороха, ночной красавицы и других объектов видно, что гены, определяющие развитие взаимоисключающих признаков, составляют пары.

Такими парами являются, например, ген желтой и ген зеленой окраски семян гороха, ген белой и ген красной окраски цветка ночной красавицы и т. п. Парные гены называют аллельными.

Следовательно, гены желтой и зеленой окраски семян гороха – это аллельные гены (аллели). Аллельные гены располагаются в гомологичных, т. е. парных, хромосомах, вследствие чего при мейозе они оказываются в разных гаметах.

1. Каковы цитологические основы единообразии признаков первого поколении гибридов? 2. Каковы цитологические основы расщепления признаков во втором поколении? 3.

У крупного рогатого скота ген безрогости (комолости) доминирует над геном рогатости. Какого результата можно ожидать от скрещивания гетерозиготного быка с гетерозиготными комолыми коровами?

С гомозиготными комолыми коровами? Мажет ли от рогатых коровы и быка родиться комолый теленок? 4. В чем заключается цитологическая основа чистоты гамет? 5.

2. Доминантные и рецессивные признаки у человека.

3. Основные понятия, используемые при скрещивании.

Гомозигота – диплоидная клетка (особь), имеющая в гомологичных хромосомах одинаковые аллели данного гена (доминантная – АА, рецессивная – аа) и не дающая расщепления.

Наследственными факторами, передаваемыми родителями потомству, являются гены. Пара генов, отвечающих за проявление альтернативных (взаимоисключающих) признаков, называется Аллельные гены (аллель).

4. Механизм передачи потомству качественных характеристик.

5. Типы наследования менделирующих признаков у человека.

1) Аутосомно-доминантный тип наследоапния. Это наследование доминантных признаков, сцепленных (локализованных) с аутосомами. Характеризуется значительной фенотипической изменчивостью от едва заметного до чрезмерно интенсивного проявления признака.

Один из родителей в браке гетерозиготен или гомозиготен по патологическому гену – АА или Аа, другой гомозиготен по нормальному аллелю – аа. Варианты генотипов потомства Аа, Аа, аа, аа.

2). Аутосомно-рецессивный тип наследования. Это наследование рецессивных признаков, сцепленных с аутосомами. Заболевания с этим типом наследования проявляются только у гомозигот — аа, которые получили по одному рецессивному гену от каждого из родителей-гетерозигот Аа.

Болезнь протекает более тяжело, чем при А-Д типе наследования, так как «пораженными» будут оба аллеля данного гена. Вероятность встречи двух носителей А-Р гена значительно возрастает в случае кровного родства супругов.

3). Наследование, сцепленное с Х-хромосомой.

Рецессивный Х-сцепленный тип наследования — это наследование рецессивных признаков, детерминированных генами, сцепленными с Х-хромосомой. Заболевание или признак всегда проявляется у мужчин, имеющих соответствующий ген Х а, а у женщин – только в случаях гомозиготного состояния при генотипе Х а Х а (что наблюдается крайне редко).

-сцепленное, или голандрическое, наследование.

4). Митохондриальная или цитоплазматическая наследственность.

16. Живая масса свиноматок — молочность (масса гнезда при отъеме),кг

115
— 55 235 — 45 222 — 60 180 — 48 220 — 77

204
— 50 216 — 65 183 — 44 156 — 41 198 — 63

173
— 40 195 — 53 180 — 48 144 — 58 166 — 52

250
— 55 191 — 46 156 — 50 181 — 55 169 — 35


196
— 43 172 — 50 144 — 58 157 — 50 215 — 59

221
— 37 235 — 70 181 — 54 168 — 47 223 — 52

210
— 57 221 — 49 161 — 51 158 — 50 200 — 51

185
— 56 153 — 49 211 — 50 144 — 49 185 — 41

19. Высота в холке овец, см — живая масса, кг

66
— 4,3 71 — 4,4 62 — 3,6 76 — 5,7 67 — 4,5

65
— 3,7 70 — 4,6 55 — 3,7 72 — 3,8 74 — 5,2

71
— 4,1 69 — 4,4 61 — 4,0 56 — 3,1 77 — 4,6

67
— 3,9 68 — 4,2 73 — 6,0 70 — 4,5 74 — 4,7


67
— 4,3 72 — 3,8 64 — 3,2 64 — 3,7 67 — 4,7

68
— 3,8 73 — 3,9 75 — 4,9 78 — 5,2 75 — 6,0

74
— 5,4 75 — 4,5 67 — 3,7 61 — 3,5 66 — 4,1

74
— 4,4 73 — 4,1 64 — 3,9 73 — 5,1 70 — 4,5

Цитологические основы универсальности наследования признаков — LiveAcademy

70
— 4,0 62 — 4,1 63 — 3,8 56 — 3,3 60 — 3,4

62
— 3,6 61 — 4,0 65 — 4,2 65 — 4,0 48 — 3,0

4,4
— 44,3 7,2 — 46,6 5,5 — 45,6 8,3 — 44,1

6,4
— 45,6 8,5 — 48,0 6,2 — 48,3 10,1 — 45,4

7,1
— 45,7 9,2 — 43,4 7,3 — 48,3 10,5 — 46,0


8,5
— 46,2 7,6 — 46,0 9,4 — 45,0 8,5 — 45,0

8,8
— 47,4 6,5 — 46,5 9,0 — 47,8 7,8 — 45,7

7,0
— 46,2 4,5 — 48,6 8,1 — 43,3 5,2 — 49,0

6,6
— 45,8 5,2 — 45,1 7,0 — 44,2 6,3 — 43,2

4,1
— 46,5 6,4 — 47,0 5,6 — 46,3 7,2 — 45,5

4,0
— 47,8 7,7 — 46,4 5,7 — 46,8 8,6 — 46,4


6,1
— 46,2 9,5 — 44,5 7,3 — 44,6 9,4 — 43,3

4,9
— 47,0 7,0 — 46,8 8,1 — 45,3 5,2 — 46,1

6,3
— 45,5 4,8 — 46,3 6,5 — 46,1 7,0 — 45,9

69
— 55 72 — 60 75 — 63 73 — 61 76 — 69

74
— 69 75 — 66 76 — 65 77 — 70 69 — 59

65
— 56 72 — 59 73 — 62 71 — 60 75 — 63


79
— 68 76 — 69 75 — 63 74 — 61 72 — 58

72
— 59 74 — 62 75 — 67 73 — 65 72 — 60

70
— 62 72 — 63 74 — 62 69 — 58 64 — 56

73
— 64 74 — 59 70 — 61 72 — 65 69 — 60

70
— 60 66 — 53 69 — 61 73 — 62 68 — 56

216.Перечислите основные признаки биологического вида.

Цитоплазматический,
или митохондриальный, тип наследования
не связан с повреждением ядерной ДНК в
хромосомах, он обусловлен мутациями
кольцевых молекул ДНК, локализованных
в митохондриях.

Особенности данного
типа наследования связаны с материнским
происхождением митохондрий и
митохондриальной ДНК во всех клетках
организма. Заболевание передается от
больной матери всем её детям, мужчины
и женщины поражаются в равной степени.
Передача болезни по мужской линии
невозможна!

Наследование
групп крови по системе AB0
обусловлены явлением множественного
аллелизма (

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector