Биологическое значение митоза.

Оно состоит в том, что митоз обеспечивает наследственную передачу признаков и свойств в ряду поколений клеток при развитии многоклеточного организма. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе все клетки единого организма генетически одинаковы.

Митотическое деление клеток лежит в основе всех форм бесполого размножения как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Митоз обусловливает важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.

38)Мейоз и его биологическое значение.

2 деления: редукционное (1-ый мейоз – уменьшительное деление), эквационное (уравнительное).

1. РЕДУКЦИОННОЕ ДЕЛЕНИЕ:

Профаза – 1 – имеет 5 стадий, очень сложна.

1.ЛЕПТОНЕМА – в ней хромосомы образуют клубок нити, при этом свободные концы хромосом ориентируются по направлению к клеточному центру,

2.ЗИГОНЕМЫ – гомологичные хромосомы (хромосомы, несущие аллели одного гена, одна от матери, другая от отца). Подходят друг к другу и объединяются своими одинаковыми локусами (месторасположение гена) – КОНЪЮГАЦИЯ ГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ

3.ПАХИНЕМА – хромосомы, объединенные в единую структуру – бивалент (т.к 2 хромосомы) или тетрада(т.к. 4 хромосом). Между хромосомами начинается отталкивание, при этом они образуют перекрестья – ХИАЗМЫ. В местах Хиазм происходит обмен участками м/у гомологичными хромосомами – КРОССИНГОВЕР или рекомбинация генетического материала.

4.ДИПЛОНЕМА – заканчивается процесс Кроссинговера, хиазмы смещаются к концам хромосом.

5.ДИОКИНЕЗ – рекомбинирование хромосомы (двойные), удерживаются друг около друга теломерами и клетки вступают в метофазу 1.

К центромерам хромосом подходят нити ахроматинового аппарата, дальше идет АНАФАЗА 1. Целые 2-х хроматидные хромосомы начали отходить к разным полюсам.

ТЕЛОФАЗА 1: образуются 2 дочерних ядра, в которых двухроматидные хромомсомы, но их число уменьшено в 2 раза, т.к к разным полюсам отошли не половинки хромосом, а целые – ГАПЛОИДНЫЙ НАБОР ХРОМОСОМ.

ИНТРОКИНЕЗ – краткое покоящееся состояние и клетка приступает к эквационному делению, который очень похож на обычный митоз.

2. ЭКВАЦИОННОЕ ДЕЛЕНИЕ

•   ПРОФАЗА 2 – ХРОМОСОМА СПИРАЛИЗУЕТСЯ, центриоли двигаются к разным полюсам, натягивается ахроматиновый аппарат.

•   МЕТОФАЗА 2 – Хромосомы на экваторе клетки к центриолям подходят нити ахроматинового аппарата.

•   АНАФАЗА 2 – центромеры хромосомы делятся на 2 и половина хромосом – хромотиды начинают движение к разным полюсам.

•   ТЕЛОФАЗА 2 – формируются 2 клетки с гаплоидным набором однохроматидных хромосом, формируется цитокинез.

Биологическое значение мейоза:

1) является основным этапом гаметогенеза;

2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;

3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.

Атак же, биологическое значение мейоза заключается в том, что уменьшение числа хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении ядра гамет сливаются. Если бы указанной редукции не происходило, то в зиготе (следовательно, и во всех клетках дочернего организма) хромосом становилось бы вдвое больше. Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом. Благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом

39)Сперматогенез. Цитологические и цитогенетические характеристики.

Сперматогенез – протекает в стенках разветвлённых канальцев семенника. 1) размножение – сперматогонии усиленно поглощ пит вещ-ва и дел-ся не менее 10 раз, в рез-те образ-ся свыше 1000 сперматогоний. 2) рост – в сперматогонии начинают усиливаться проц-сы ассимиляции, они увелич-ся в объёме, в ядре происходит подготовка к делению. Хром-мы парные, удваиваются, сближаются – тетрада. Образ-ся сперматоциты первого порядка. Они занимают второй ряд, явл-ся самыми крупными, имеют рыхлое ядро с грубой хроматиновой структурой и содержат большое кол-во цитоплазмы. 3) созревание – сперматоциты первого порядка двукратно дел-ся: мейоз – образование сперматоцитов второго порядка с гаплоидным набором хром-м; митоз – образование сперматида – небольшая круглая клетка с бледным ядром, располагается в несколько рядов. 4) формирование – сперматиды – спермии. Сперматиды вступают в связь с отростками клетки. Около отростка каждой клетки образ-ся группа сперматид, кот из округлой становится грушевидной, ядра уменьш-ся, уплотняются, смещаются к узкому концу клетки. Этим концом сперматид погружён в цитоплазму клетки. По мере формир-ния спермии постепенно выходят из стенки канальца, сначала свешивается хвостик, а затем освобождается и головка, спермии обретают подвижность. Из одной сперматогонии развив-ся 4 спермия.

СПЕРМАТОГЕНЕЗ. Происходит в семенниках с наступлением половой зрелости. Первичные половые клетки – сперматогонии, диплоидный набор хромосом 2n.

, т. к. каждая хромосома 2-ххроматидна, а каждая хроматида имеет 2-цепочную молекулу ДНК, то количество нитей ДНК будет 4 с.

Вначале идет период размножения, увеличивается масса семенника, клетки делятся обычным митозом.

Далее клетки вступают в период роста, часть сперматогониев резко увеличивается в размерах и превращается в сперматоцид 1-го порядка, его формула – 2n4с.

Далее период созревания, в который клетки совершают 2 миотических деления: эквационное и редукционное. После 1 редукционного деления клетки будут гаплоидными, но 2-х хроматидными: 1n4с. На этой стадии клетки называются сперматоцид 2 порядка. После 2-го эквационного деления клетки будут гаплоидными, а хромосомы- 1 хроматидными 1n1c –клетки –сперматиды.

После чего наступает период формирования, сперматиды превращаются в сперматозоид. Резко уплотняется ядро клетки. Клеточный центр формирует аппарат движения – хвостовую часть сперматозоида, сюда же перемещаются митохондрии, энергетические станции клеток. Лизосомы и аппарат Гольджи перемещаются в переднюю часть и формируют акросому, с помощью ферментов которых сперматозоид может проникать внутрь яйцеклетки. Формула 1n1c.
40)Открытие Г.Менделя основных законов генетики

Закономерности наследования признаков были выявлены чешским ботаником Г. Менделем и описаны им в работе «Опыты над растительными гибридами». Главное достижение Менделя заключается в том, что он сформулировал и применил принципы гибридологического анализа для проверки конкретной гипотезы – гипотезы о наследственной передаче генов. Выявленные Менделем закономерности наследования по достоинству были оценены только в 1900 г, когда они вновь были открыты независимо друг от друга тремя исследователями: Гуго Де Фризом в Голландии, Карлом Корренсом в Германии и Эрихом Чермаком в Австрии. Корренс и Чермак еще раз продемонстрировали справедливость менделеевских закономерностей для гороха. Вскоре было доказано, что те законы наследования справедливы и для животных. Законы Менделя имеют всеобщий характер и справедливы для аллельных генов, расположенных в гомологичных хромосомах. Успех в объяснении принципов наследования признаков, которого достиг Мендель, был обусловлен рядом причин. Во-первых, удачным оказался выбор объекта исследования – гороха посевного. Это самоопыляющееся растение, поэтому оказалось возможным проследить потомство от каждой отдельной особи. Во-вторых, прежде чем приступить к опытам по скрещиванию растений гороха, Мендель в течении ряда лет получал чистые линии растений. В-третьих, Мендель разработал гибридологический метод (метод, скрещиваний), который позволил добиться ему больших успехов в объяснении наследования признаков.

Им были сформулированы правила, которым следуют все генетики: 1. Скрещиваемые организмы должны принадлежать к одному виду. 2. Скрещиваемые организмы должны четко различаться по отдельным признакам. 3. Изучаемые признаки должны быть константны, т.е. воспроизводится из поколения в поколение при скрещивании в пределах линии (родительской формы). 4. Необходимы характеристика и количественный учет всех классов расщепления, если оно наблюдается у гибридов первого и последующих поколений.

ПРАВИЛО ЕДИНООБРАЗИЯ ГИБРИДОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ИЛИ ПЕРВОГО ЗАКОНА МЕНДЕЛЯ. Правило единообразия первого поколения: при скрещивании организмов, относящихся к двум чистым линиям, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все гибриды первого поколения единообразны по фенотипу и генотипу.

ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ. При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ – ТРЕТИЙ ЗАКОН МЕНДЕЛЯ. При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются у потомков во всевозможных сочетаниях.

41)Основные термины генетики (ген, аллель, генотип, фенотип, гомозигота, гетерозигота, гемизигота)

Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства.

Ген – информация о последовательности аминокислот в полипептиде или последовательности нуклеотидов рРнк и тРНК, записанная в виде последовательности нуклеотидов ДНК или РНК.

Аллели (аллеломорфы) (от греч. — друг друга, взаимно) — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом; определяют варианты проявления одного и того же признака. В диплоидном организме может быть два одинаковых аллеля одного гена, в этом случае организм называется гомозиготным, или два разных, что приводит к гетерозиготному организму.

Геноти́п — совокупность генов данного организма, которая, в отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид (ещё отличием генотипа от генома является включение в понятие "геном" некодирующих последовательностей, не входящих в понятие "генотип"). Вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма.

Феноти́п — (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешнесредовых факторов. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.

Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуальное развитие).

Гомозиго́та (от греч. «гомо» — равный, «зигота» — оплодотворенная яйцеклетка) — диплоидный организм (или клетка), несущий идентичные аллели в гомологичных хромосомах.

Гетерозиготными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов которых в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.

Гемизиго́тным называют диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена или один сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у которых гетерогаметный пол мужской (как у людей и всех остальных млекопитающих), почти все гены, связанные с X хромосомой, гемизиготны у самцов, так как у самцов в норме имеется только одна X хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо признак.

42)Закон единообразия гибридов первого поколения Г. Менделя (пример)

I закон - единообразия первого поколения гибридов (правило доминирования). При скрещивании 2 гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридовокажется единообразным и будет нести признак одного родителя (при условии полного доминирования)

Например- рассмотрим скрещивание чистых линий гороха с желтыми ( доминантный признак) и зелеными ( рецессивный признак) семенами, А- желтые семена, а- зеленые семена. Гомозиготные организмы (АА и аа) образуют гаметы одного типа (А или а). Слияние этих гамет дает гетерозиготный организм с генотипом Аа. Цвет семян таких растений желтый, т. к в гетерозиготном состоянии проявляется доминантный признак.

43)Закон расщепления гибридов второго поколения Г. Менделя (пример)

2 закон – закон расщепления признаков – в потомстве, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается явление расщепления: четверть особей из гибридов второго поколения имеет рецессиный признак, три четверти – доминантных. Расщепление по фенотипу – 3:1, по генотипу -1:2:1. При неполном доминировании в потомстве гибридов (F2) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1:2:1). Все гомозиготные организмы имеют признаки родителей – доминантные или рецессивные, все гетерозиготные имеют промежуточные признаки. Пример:

При скрещивании желтого гетерозиготного гороха, получившегося в 1 поколении, между собой, получим во втором поколении желтые и зеленые растения.

Родители Аа*Аа

Гаметы А а Аа

Поколение 2:  АА Аа Аа аа

Фенотип: 3желтых(А) 1зеленый(а)

Генотип: 1 АА 2Аа 1 аа

44)Закон независимого комбинирования признаков у потомков Г. Менделя

(пример)

3 закон – независимого комбинирования (наследования) признаков и генов – при скрещивании 2 гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Этот закон применим лишь к наследованию альтернативных генов, находящихся в разных парах гомологичных хромосом. Пример:

Произведем скрещивание двух гомозиготных по генам окраса кошек — черной и шоколадной.

В — аллель, отвечающий за синтез черного пигмента;

b — аллель, отвечающий за синтез шоколадного пигмента.

 Предположим так же, что у черного кота шерсть короткая, а у кошки — длинная.

L- аллель, определяет короткую шерсть

l- длинную.

Родители гомозиготны по исходным генам: генотип кота можно записать как BBLL, генотип кошки — bbll.

Все котята первого поколения пойдут в отца — такие же черные и короткошерстные. И гетерозиготные по обоим генам — BbLl. А вот котята второго поколения (от скрещивания этих потомков исходной пары) будут уже четырех типов: больше всего — короткошерстных черных, примерно поровну — короткошерстных шоколадных и длинношерстных черных и совсем мало — длинношерстных шоколадных. Если посчитать значительное количество таких потомков (более 64), то получится примерное соотношение: 9 черных короткошерстных, 3 черных длинношерстных, 3 шоколадных короткошерстных, 1 шоколадный длинношерстный. То есть для каждого признака: окраса и длины шерсти соблюдается то же соотношение — 3:1 (12 черных, 4 шоколадных, 12 короткошерстных, 4 длинношёрстных). Получается, что признаки наследуются как бы независимо друг от друга.

.

45)Расщепление по генотипу и фенотипу при анализирующем и возвратном скрещиваниях

Анализирующее скрещивание: фенотип 1:1:1:1, генотип 1:1:1:1.

Возвратное скрещивание: фенотип единообразие, генотип – 1:1:1:1.

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором". Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.

Возвратное скрещивание, бек-кросс, скрещивание гибрида первого поколения (F1) с одной из родительских форм.. Возвратное скрещивание может служить для выявления генотипической структуры особи.

46)Множественный аллелизм (примеры)

Множественный аллелизм — это когда ген может быть представлен разными аллелями.

В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько. Возникают в результате разных мутаций одного локуса. Гены множественных аллелей взаимодействуют между собой различным образом.

В популяциях как гаплоидных, так и диплоидных организмов обычно существует множество аллелей для каждого гена. Это следует из сложной структуры гена — замена любого из нуклеотидов или иные мутации приводят к появлению новых аллелей. Видимо, лишь в очень редких случаях любая мутация столь сильно влияет на работу гена, а ген оказывается столь важным, что все его мутации приводят к гибели носителей. Так, для хорошо изученных у человека глобулиновых генов известно несколько сотен аллелей, лишь около десятка из них приводит к серьезным патологиям.

Рассмотрим это на про­стейшем примере — трехчленной серии аллелей, определяющей окраску шерсти у кроликов. Окраска может быть сплошной тем­ной, белой (альбинизм — полное отсутствие пигментации шер­сти) или горностаевой (на фоне общей белой окраски черные кончики ушей, лап, хвоста и мордочки). Ген сплошной окраски доминирует над остальными членами серии; ген горностаевой окраски доминантен по отношению к белой, но рецессивен по отношению к сплошной, а ген белой окраски рецессивен по от­ношению и к сплошной, и к горностаевой. У мухи дрозофилы имеется серия аллелей гена окраски глаз, состоящая из 12 чле­нов: вишневая, красная, коралловая и т. д. до белой, определяе­мой рецессивным геном. У человека также известны множественные аллели для многих признаков, например для ферментов, антигенов и др. Следует иметь в виду, что в генотипе диплоидных организмов могут находиться лишь два гена из серии аллелей. Остальные аллели данного гена в разных сочетаниях будут по­парно входить в генотипы других особей данного вида. Таким образом, множественный аллелизм характеризует разнообразие генофонда целого вида, т. е. является видовым, а не индивиду­альным признаком (в отличие от полимерии).

47)Кодоминантный тип наследования (пример)

Это такое взаимодействие аллельных генов,при котором в гетерозиготном состоянии оказываются и работают вместе 2 доминантных гена одновременно, то каждый аллель детерминирует свой признак.

Пример сцепленного с полом кодоминантного наследования – рыжая окраска домашней кошки, определяемая аллелем у. В гетерозиготном состоянии активными являются оба аллеля (нормальный и у), и поэтому местами шерсть кошки имеет обычную окраску, а местами рыжую. Гомозиготные кошки – целиком рыжие (за исключением возможных белых пятен, вызываемых другим геном, блокирующим синтез пигментов). Самцы же не могут быть частично рыжими; они либо нерыжие, либо целиком рыжие (с возможными белыми пятнами). Исходя из тех же рассуждений, что и абзацем выше, можно было бы заключить, что целиком рыжие коты встречаются гораздо чаще, чем полностью рыжие гомозиготные кошки: частоты их в популяции, соответственно, q и q², где q – частота «рыжего» аллеля y. Однако в случаях кодоминантного наследования эти рассуждения неприменимы. На самом деле кошки с наличием рыжего цвета (как полностью, так и частично) встречаются гораздо чаще, чем рыжие коты: их частота равна сумме частот гомо- и гетерозигот: q² + 2q (1– q)= 2q – q². Например, если частота «рыжего» аллеля равна 0,05, то чисто рыжих кошек должно быть 0,25%, рыжих котов – 5%, а кошек с рыжими пятнами – почти 10%.

48)Неполное и промежуточное доминирование (примеры)

Неполное доминирование связано с промежуточным проявлением признака при гетерозиготном состоянии аллелей. Например большой нос определяется 2 аллелями АА, маленький нос аллелями аа, нормальный нос средних размеров Аа. По типу неполного доминирования у человека наследуется выпуклость губ и размер рта и глаз, расстояние между глазами. При промежуточном наследовании гибриды несут среднее выражение признаков.

49)Плейотропное действие генов (пример)

Это когда один ген оказывает влияние на работу других генов, он может влиять на проявление не только одного, но и нескольких признаков.Такое множественное действие называется плейотропией. Пример действие гена у человека является синдром Марфана (паучьи пальцы(арахнодактилия)). Высокий рост из-за сильного удлинения конечностей, гиперподвижность суставов, ведущий к близорукости.Встречается у жен. И муж. Плейотропным действием обладают многие наследственные патологии. Определенные этапы метаболизма обеспечивают гены. Продукты метаболических реакций, в свою очередь регулируют, а возможно, и контролируют другие метаболические реакции. Поэтому нарушение метаболизма на одном этапе отразятся на последующих этапах, так что нарушение экспрессии одного гена окажет влияние на несколько элементарных признаков.

50)Полимерное наследование (пример)

Полигенное, полимерное наследование – тип наследования, обусловленный действием многих генов, каждый из которых оказывает слабый эффект. К этому типу наследования относится большинство хозяйственно – полезных признаков.

Например, степень пигментации кожи у человека, определяемая четырьмя парами генов, колеблется от максимально выраженной у гомозигот по доминантным аллелям во всех четырех парах (Р1Р1Р2Р2Р3Р3Р4Р4) до минимальной у гомозигот по рецессивным аллелям (р1р1р2р2р3р3р4р4). При браке двух мулатов, гетерозиготных по всем четырем парам, которые образуют по 24 = 16 типов гамет, получается потомство, 1/256 которого имеет максимальную пигментацию кожи, 1/256 — минимальную, а остальные характеризуются промежуточными показателями экспрессивности этого признака. В разобранном примере доминантные аллели полигенов определяют синтез пигмента, а рецессивные — практически не обеспечивают этого признака. В клетках кожи организмов, гомозиготных по рецессивным аллелям всех генов, содержится минимальное количество гранул пигмента.

51)Комплементарное взаимодействие неаллельных генов (пример)

КОМПЛИМЕНТАРНОСТЬ – это такое взаимодействие генов, при котором сочетание двух доминантных неаллельных генов приводит к развитию нового признака.

Пример: наследование формы гребня у кур. Различают две пары генов, находящихся в негомологичных хромосомах.

Одна пара аллельных генов: А – гороховидный гребень, а- простой гребень.

Вторая пара аллельных генов: В – розовидный гребень, b – простой гребень.

Куры, в генотипе которых присутствуют оба доминантных гена (А_В_) имеют новый признак – ореховидный гребень.

52)Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов (пример)

При эпистазе доминантный ген одной аллеломорфной пары подавляет доминантное действие доминантного гена другой аллеломорфной пары. При этом подавляющий ген называют эпистатическим, а подавляемый гипостатическим.

Например, у кур доминантный ген С обуславливает развитие пигментированного оперения, а его аллель – с – белого (альбинизма). У породы белый леггорн существует эпистатический ген I, подавляющий действие доминантного гена С. Поэтому куры с белым оперением могут иметь разные генотипы. У альбиносов (iicc) пигмент не развивается потому, что у них нет гена пигментации (С), а у белых леггорнов (IICC), хотя ген пигментации (С) имеется, он подавляется эпистатическим геном I.

53)Промежуточное или неполное доминирование (пример)

При промежуточном наследовании потомство в первом поколении сохраняет единообразие, но оно не похоже полностью ни на одного из родителей, как это было при полном доминировании, а обладает признаком промежуточного характе­ра. Например, известно, что среди овец наряду с нормальноухи-ми имеются и безухие. Скрещивание безухих овец (аа) с нор-мальноухими (АА), имеющими длину уха около 10 см, дает в первом поколении потомство (Аа) исключительно с короткими ушами- около 5 см.

Иногда признак принимает не среднее выражение, а уклоня­ется в сторону родителя с доминирующим признаком, тогда говорят о неполном доминировании. Например, при скрещивании коров с белыми пятнами на туловище, белыми брюхом и конечностями с быками со сплошной окраской получается потомство со сплошной окраской, но с небольшими пятнами на ногах или других частях туловища.

54)Полигибридное скрещивание (пример)

При полигибридном скрещивании родительские организмы отличаются по нескольким признакам.

Примером полигибридного скрещивания может служить дигибридное, при котором родительские организмы отличаются по двум признакам. Например, могут быть взяты в скрещивание два сор­та гороха с неодинаковой окраской и различной формой семян. Поколение гибридов в этом случае оказы­вается однородным, проявляются только оба доминантных признака, причем доминирование не зависит от того, как признаки были распреде­лены у родителей. Например, если у одного из родителей имелись жел­тые и гладкие семена, а у другого - зеленые и морщинистые, то все по­томки окажутся сходными с первым из родителей. Но если сочетание признаков у родителей было иным, например зеленые и гладкие семена в одном случае, а желтые и морщинистые - в другом, то у гибридов про­явится один признак от одного, а другой - от другого из родителей. Однако фактически в обоих случаях имеется одна и та же закономер­ность - проявление доминирования у гетерозиготных.

1. Родители ААВВ*аавв

Гаметы АВ     ав

Потомство АаВв

2. Родители ААвв * ааВВ

Гаметы Ав    аВ

Потомство АаВв

Изучая закономерности наследования, Мендель провел скрещивание особей первого поколения, гетерозиготных по двум признакам.

Так, при скрещивании растений первого гибридного поколения, имеющих желтые и гладкие семена, во втором поколении было обнаружено расщепление: желтых гладких семян оказалось 315, .желтых морщинистых- 101, зеле­ных гладких- 108, зеленых морщинистых - 32, Проанализировав ха­рактер расщепления, Мендель сделал вывод, что при скрещивании осо­бей, гетерозиготных по двум признакам, т. е. дигетерозиготных гибридов первого поколения, во втором поколении получается расщепление в от­ношении 9:3:3: 1.

Для того, чтобы в полигибридном скрещивании осуществились ожидаемые расщепления, необходимо соблюдать условия:

1. Нахождение учитываемых генов в негомологичных хромосомах

2. Равновероятное образование гамет всех сортов на основе случайного расхождения хромосом в мейозе,

3. Равновероятное созревание гамет всех типов,

Относительная стабильность развития изучаемых признаков

55)Сцепленное и обусловленное полом наследование

Гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются совместно, т.е. сцепленно. Наследование признаков, гены которых находятся в одной и той же хромосоме, не согласуются с законами Менделя. Впервые явление сцепленного наследования признаков обнаружил англ. генетик У. Бэтсон, проводя опыты по скрещиванию душистого горошка. Он скрещивал горошек с красными лепестками (рецессивный признак) и круглой пыльцой (рецессивный признак) с растением, у которого были пурпурные лепестки (доминантный признак) и продолговатая пыльца (доминантный признак). В первом поколении все растения получились с пурпурными лепестками и продолговатой пыльцой, что соответствовало первому закону Менделя. Но во втором поколении вместо ожидаемого расщепления 9:3:3:1 по фенотипу, он получил 11:2:2:1.

Объяснение подобных результатов было сделано Т. Морганом и его школой. Морган предложил использовать в генетических исследованиях плодовую мушку дрозофилу. Она оказалась удобным объектом для генетических исследований, т. к.: популяции дрозофилы легко поддерживать и скрещивать; новые поколения мух появляются всего через 2 недели; дрозофила обладает высокой плодовитостью; дрозофила имеет всего 4 пары хромосом.

Схема опыта Моргана была следующая. У дрозофилы нормальные (длинные) крылья доминируют над зачаточными (короткими), а серая окраска тела – над черной. L – длинные крылья, l – короткие крылья, G – серое тело, g – черное тело. Проводилось возвратное скрещивание гетерозиготной самки с самцом, обладавшим рецессивными признаками. Таким образом, оказалось, что превалируют мухи с фенотипами родительских особей (всего 83%), но имеются мухи и с новым сочетанием признаков (17%).

Полученным результатам Морган дал следующие объяснения:

1. Гены анализируемых признаков (цвета тела и длины крыльев) находятся в одной и той же хромосоме. Именно поэтому потомков с фенотипом родителей получилось больше;

2. При образовании гамет в мейозе между аллельными генами произошел кроссинговер, что привело к появлению потомков с новым сочетанием признаков. Аллели, входящие в группу сцепления (т.е. находящиеся в одной хромосоме), разделяются и образуют новые сочетания, которые попадают в гаметы.

Этот процесс называется генетической рекомбинацией, а потомки, полученные в результате слияния гамет с рекомбинантными хромосомами, также называют рекомбинантными. Таким образом, благодаря кроссинговеру, может происходить нарушение сцепления признаков

56)Системы определения пола ХХ и ХУ, ZZ и ZW

ПОЛ — это совокупность признаков и свойств организма, определяющих его участие в размножении.

    определения пола:

1) ж XX, м ХО (O обозначает отсутствие хромосом) встречается у видов Protenor (насекомые); 2) ж XX, м XY — он характерен, например, для дрозофилы, млекопитающих (в том числе и для человека); 3) ж XY, м XX — этот тип определения пола характерен для бабочек, птиц, рептилий; 4) ж ХО, м XX — наблюдается у тли; 5) гаплодиплоидный тип (ж 2n, м n) встречается, например, у пчел: самцы развиваются из неоплодотворенных гаплоидных яйцеклеток, самки — из оплодотворенных диплоидных.

XX и XY определение пола

У одного пола ядра всех соматических клеток содержат диплоидный набор аутосом 2А и две одинаковые половые хромосомы (XX). Поэтому все гаметы этого пола содержат по одной X-хромосоме. Это гомогаметный пол. У другого пола в каждой соматической клетке, помимо диплоидного набора аутосом 2А, содержатся две разные половые хромосомы Х и Y. Поэтому у него два вида гамет: X- и Y-несущие. Это гетерогаметный пол. У большинства видов животных и растений гомогаметен женский пол, а гетерогаметен мужской. Сюда относятся млекопитающие, большинство насекомых, многие рыбы, растения и др. К видам с мужской гетерогаметностью относятся и плодовые мушки рода Drosophila. Бывает два вида XY-определения пола. Один из них — как у человека: пол зависит от наличия Y-хромосомы (если она есть, генотип самца, если нет — самки). Второй — как у представителей рода Drosophila: пол определяется по соотношению числа X-хромосом и числа аутосом.

 ZZ и ZW определение пола

У многих других видов (птицы, некоторые рептилии, рыбы, бабочки, ручейники, из растений — земляника) наблюдается обратная картина — гомогаметен мужской пол (имеет две гомологичные хромосомы Z), а гетерогаметен женский (имеет одну Z-хромосому и одну состоящую в основном из гетерохроматина и потому генетически инертную W-хромосому). Вероятно, исходным для бабочек механизмом определения пола был механизм ZO самка/ZZ самец. Затем, путем хромосомных перестроек, возникла система определения пола WZ самка/ZZ самец, характерная для 98% видов бабочек. У видов с системой Z/ZZ определение пола зависит от соотношения числа пар половых хромосом и аутосом, но у тутового шелкопряда (система WZ/ZZ) обнаружен отвечающий за развитие женского пола ген Fem в W-хромосоме.

57)Прогамное определение пола

Пол — это совокупность признаков и свойств организма, определяющих его участие в размножении.
    Пол особи может определяться: а) до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола); б) в момент оплодотворения (сингамное определение пола); в) после оплодотворения (эпигамное определение пола).

До оплодотворения пол определяется у некоторых организмов в результате разделения яйцеклеток на быстро и медленно растущие. Первые (более крупные) после слияния с мужской гаметой дают самок, а вторые (мелкие) — самцов. У коловраток, способных размножаться помимо обычного полового размножения с оплодотворением, партеногенетически, часть партеногенетических яйцеклеток во время развития лишается половины хромосом. Из таких яиц развиваются самцы, а остальная часть дает начало самкам.
У морского кольчатого червя бонеллия определение пола происходит в процессе онтогенеза: если личинка садится на дно, из нее развивается самка, а если прикрепляется к хоботку взрослой самки, то самец.

58)Эпигамное определение пола

. Эпигамное определение пола- пол у потомства зависит от условий окружающей среды.

Например: морской червь боннелия. Самец микроскопических размеров поселяется в половых протоках самки. Самка откладывает яйца из которых развив. личинка, личинка плавает. Если обнаружив. временную неоплодотворенную самку, то проникает в её половые протоки и развивается самка. 

Эпигамное определение пола. Например: у крокодила, если температура окруж. среды ниже 31,5, то развиваются самцы из яиц, если высокая развиваются самки, такое же определение у некоторых видов черепах. Учёные полагают исчезновение динозавров с изменением климата. Если температура пониженная появляются самцы, и это приводит к исчезновению вида.

59)Сингамное определение пола

Сингамное определение пола – пол закладывается во время оплодотворения

1. Генный – у растения брионии из семян тыкв мужское (Аа), женское (аа), при скрещивании получается потомство 1:1 (женское: мужское).

2. Хромосомное – когда существуют особые хромосомы, которые являются половыми и гены, находящиеся в них определяют появление половых признаков. Например у растительного клопа.

2 типа определения хромосомного пола:

-По типу дрозофилы – У-хромосома пуста и практически пол не определяет,

-По типу человека – при наличии У-хромосомы всегда определяется пол.

Бриджест получил различные мутационные формы дрозофил с различным количеством хромосом и аутосом. У дрозофил 4 пары хромосом, из которых 3 пары – аутосомы и 1 пара – гоносомы=пол хромосом ХХ и ХУ.

Пол у дрозофил определяется балансом между аутосомами и Х-хромосомами. Если баланс=1, то это самка, 0,5 – самец, 0,33 – сверхсамец. При этом они могут не иметь У-хромосомы. У-хр определяет только плодовитость самца.

В случае человека Х-хромосома почти всегда определяет пол и аутосомы роли не играют.

У млекопитающих гетерогаметны - сацы, гомогаметны – самки, так же и у бабочек.

3. Геномное – пол определяет весь геном, например у пчел – самок, трутни-самцы, матка оплодотворяется 1 раз в жизни.

60)Особенности определения пола у дрозофил

К.Бриджес в 1921 г. показал, что особи с генотипом XXY - самки, а особи с генотипами XXX - "сверхсамки" с необычно сильно развитыми яичниками. Бриджэс предположил, что у дрозофил пол определяется соотношением (балансом; почему эта теория и получила название балансовой теории определения пола) числа половых хромосом и аутосом . По предположению Бриджэса, Y-хромосома у дрозофил фактически не играет роли в определении пола. Например, если мухи имеют генотип 2A+2Х (диплоидный набор аутосом и две Х-хромосомы), так что одна Х-хромосома приходится на один гаплоидный набор аутосом, то это самка. Другие соотношения видны из Бриджэс получил также мух с генотипом ЗA+X, у которых отношение числа половых хромосом к числу аутосом равно 1/3, т.е. еще меньше, чем у нормальных самцов. Из таких зигот развивались сверхсамцы.

Таким образом, фактически было показано, что развитие пола у дрозофил зависит от того, в каком соотношении вырабатываются белки, кодируемые аутосомами и Х-хромосомами. На аутосомах и Х-хромосоме найдены гены, кодирующие эти белки-определители пола. Как известно, пол и у человека, и у дрозофил, определяется половыми хромосомами (женщина имеет генотип XX, мужчина - XY). Однако сравнение людей и дрозофил с необычным числом половых хромосом показало, что в действительности механизм определения пола у них различен

Если соотн=1,например 6 аутосом и 2Х хром. Это самка

=0.5 аутосом больше в 2 раза,чем Х хром. Это самец

Х и аутосом=3или1.5 это сверх самка

=0.33,то это свех самец