Г. Мендель как основоположник экспериментальной генетики. Гибридологический метод, его суть.

Грегор Менде­ль открыл количественные закономерности наследования признаков

Для своих опытов Мендель взял го­рох. Он определял число признаков, по кото­рым различались скрещиваемые растения. Он выбирал для экспериментов организмы, относящиеся к чистым линиям.

Гибридо­логичес­кий метод - метод скрещивания особей, отличающихся альтернативными

признаками. Его суть в учете и анализе исследуемых признаков у гибридов и их потомства

- Подбирал родительские особи, которые отличаются по одной и более парам альтернативных признаков.

- Проводил точный количественный учёт потомков по каждой паре изучаемых признаков.

- Анализ потомков в нескольких поколениях.

Закон единообразия первого поколения, его сущность математическое выражение.

Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения).

Формулировка: При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все потомки одинаковы по фенотипу и генотипу.

А – желтый. P: АА x аа

а – зелёный. G: А а

F1: Аа

Закон расщепления признаков, его сущность и математическое выражение. Гипотеза чистоты гамет.

Второй закон Менделя (закон расщепления).

Формулировка: При скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается расщепление по генотипу 1:2:1, а по фенотипу 3:1.

А – желтый. F1: Аа x Аа

а – зелёный. G: А,а А,а

F2: АА,аа,Аа,Аа.

Из второго закона Менделя вытекает гипотеза чистоты гамет. Автор: Бэтсон (1902).

Формулировка гипотезы – гены в гаметах у гибридных особей находятся в единственном числе, то есть из пары аллельных генов, гамета содержит только один аллельный ген. Доказательством гипотезы является мейоз. В анафазе-1 мейоза к полюсам клетки расходятся целые гомологичные хромосомы => что из двух аллельных генов в гамете будет присутствовать только один аллельный ген. Либо А, либо а.

Закон независимого расщепления признаков, его сущность и математическое выражение.

Третий закон Менделя (закон независимого расщепления признаков). В этом законе анализируется дигибридное скрещивание, то есть скрещивание при котором родительские особи и их потомки характеризуются по двум парам признаков.

Формулировка: При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся двумя и более парами альтернативных признаков во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены определяемые их расположены в различных парах хромосом.

A – желтый.        P: AABB x aabb

a – зелёный.        G: AB    ab

B – гладкий.        F1: AaBa - дигетрозигота

b – морщинистый. P1: AaBb x AaBb

G: AB,Ab,aB,ab.

Соотношение по каждой паре признаков 3:1. Расщепление 9:3:3:1.

Типы и варианты наследования признаков.

Типы наследования:

1). Моногенное(когда один признак контролируется одной парой аллельных генов):

- Аутосомное:

+ Доминантное

+ Рецессивное

- Сцепленное с полом:

+ X-сцепленное:

< Доминантное (из поколение в поколение с расщеплением 1:1 по полу)

< Рецессивное (рециссивный, то он будет передаваться от отца к дочери, от матери к сыну)

+ Y-сцепленное(по мужской линии, от отца к сыну)

2). Полигенное

Научные открытия, доказавшие роль хромосом в передаче наследственной информации. Основные положения хромосомной теории.

Американские учёные генетики Сэтон и Вилсон наблюдали митоз и мейоз и заметили, что при делении клетки, органеллы ядра перегруппировываются. Волдер ввёл понятие хромосом.

1908 Морган и его коллеги исследовали передачу наследственной информации на клеточном уровне (поведение хромосом на клеточном уровне), и сделали ряд открытий.

- Хромосомное определение пола.

- Наследование, сцепленное с полом.

- Открытие групп сцепления.

- Явление не расхождения хромосом.

Основные положения хромосомной теории.

- Материальными носителями наследственной информации являются хромосомы, а в них гены.

- Гены в хромосоме занимают определённое место – локус и расположены линейно.

- Гены одной хромосомы составляют группу сцепления генов, наследуемых совместно, и число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.

- Процент кроссинговера прямо пропорционален расстоянию между генами(За единиц расстояния между генами принята одна морганида.)

-сцепление генов в хромосоме неабсолютное. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен генами – кроссинговер.

Плодовая мушка, как объект генетических исследований.

Дрозофила имеет 4 пары хромосом. В них расположены гены, которые определяют 500 признаков.

- Хромосомы поддаются изменению.

- Малое число хромосом.

- Очень плодовиты.

- Очень неприхотливы к содержанию.

Варианты хромосомного определения пола.

Пол - это совокупность признаков, обеспечивающих его половое размножение и передачу наследственной информации. Особи мужского и женского пола отличаются хромосомным набором. У самок многих животных хромосомы гомологичны, а у самцов - две хромосомы непарные (одна как у самки). Хромосомы, по которым различаются особи мужского и женского пола, назвали половыми хромосомами. Парная хромосома обозначается буквой X, а непарная Y. Хромосомы, одинаковые у самцов и самок, назвали аутосомами (А). Хромосомный набор женщины: 44А+ХХ, а мужчины: 44A+XY. Особи женского пола образуют один тип гамет (АХ) и называются гомогаметными, а особи мужского пола образуют два типа гамет (AX,AY) и называются гетерогаметными. При оплодотворении яйцеклеток, несущих Х-хромосому, сперматозоидом с Х-хромосомой, образуется зигота (XX), из которой развивается особь женского пола. При слиянии яйцеклетки и сперматозоида, несущего Y-хромосому, развивается особь мужского пола.

(Р: ААХХ х AAXY), (G: AX AX, AY), (F: ААХХ, AAXY).

Существуют гегерогаметными самки и гомогаметные самцы (птицы, жабы). В таких случаях женские WZ, а мужские ZZ.

(Р: WZ х ZZ), (G: W,Z Z), (F: WZ, ZZ).

У некоторых насекомых (кузнечиков) выявлен еще один тип хромосомного определения пола. У них самки несут диплоидный набор хромосом (ААХХ), а самцы - диплоидный набор аутосом и гаплоидный набор половых хромосом (ААХО).

(Р: ААХХ х ААХО), (G: АХ АХ,АО), (F: ААХХ, ААХО).

Совершенно тип имеется у пчел. У них самки развиваются из оплодотворенных яйцеклеток и клетки их тела имеют диплоидный набор хромосом, а самцы развиваются из неоплодотворенных яйцеклеток и имеют гаплоидные клетки тела. Хромосомная теория наследования пола дает основание утверждать, что у большинства видов гены, детерминирующие развитие пола, локализованы в половых хромосомах. Например, у человека, гены, обуславливающие развитие женского пола, находятся в Х-хромосоме, а гены, определяющие развитие мужского пола - в Y-хромосоме. При этом гены, находящиеся в Y-хромосоме, являются доминантными. Поэтому генотип XY детерминирует развитие мужской особи, а генотип XX -женской.