Популяционно-видовой метод.

Используется для изучения генофонда популяции: процентного соотношения отдельных генов и генотипов в популяции. Для анализа используется закон Харди-Вайнберга.

Биохимический метод (метод селективных проб).

Изучают аминокислотный состав белков, сравнивают его с существующей нормой и делают вывод о наличии или отсутствии мутаций.

Также искусственно вызывают мутации и изучают их влияние на структуру и свойства конкретного белка.

8. Современные биотехнологические методы:

1) метод клеточной инженерии: позволяет культивировать на питательных средах отдельные клетки, выращивать из них ткани и органы. Существует метод гаплоидов, широко применяемый в селекции и позволяющий из гаплоидных клеток растений (пыльцевое зерно) путем полиплоидизации получать диплоидные клетки и выращивать из них растение, которое затем вегетативно размножается.

2) метод генетической инженерии: основан на выделении генов у одного организма и внедрении их в другой организм, вследствие чего у последнего появляются новые свойства. В качестве векторов для доставки генов в клетки используются плазмиды бактерий и некоторые вирусы.

Например, в бактерию был внедрен ген человеческого инсулина, и теперь бактерии в промышленном масштабе вырабатывают инсулин.

Законы наследственности Г. Менделя

I закон – закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании двух гомозиготных организмов (доминантного и рецессивного), анализируемых по одной паре альтернативных признаков, все потомство единообразно, то есть одинакова по фенотипу (все с доминантным признаком), так и по генотипу (все гетерозиготны).

Цитологические основы первого закона:

1. В каждой соматической клетке содержится диплоидный набор хромосом, поэтому за развитие признака отвечает 2 аллельных гена. Гомозиготы несут одинаковые аллельные гены, поэтому генотипы родителей – АА и аа.

2. При образовании гамет происходит мейоз, поэтому гаметы гаплоидны и несут только один аллельный ген из пары. Гомозиготы дают один тип гамет: АА – А; аа – а.

3. При оплодотворении гаплоидные гаметы сливаются с образованием диплоидной зиготы, несущий один ген от одного родителя, другой от другого – Аа. В гетерозиготе проявляется доминантный признак, так как доминантный ген подавляет действие рецессивного.

II закон – закон расщепления: при скрещивании двух гетерозиготных организмов, анализируемых по одной паре альтернативных признаков, в потомстве наблюдается расщепление: по генотипу – 1:2:1, по фенотипу – 3:1.

Цитологические основы второго закона:

1. В каждой соматической клетке содержится диплоидный набор хромосом, поэтому за развитие признака отвечает 2 аллельных гена. Гетерозиготы несут разные аллельные гены, поэтому генотипы родителей – Аа.

2. При образовании гамет происходит мейоз, поэтому гаметы гаплоидны и несут только один аллельный ген из пары. Существует правило чистоты гамет: в гетерозиготе разные аллельные гены не смешиваются, а при образовании гамет следуют в разные гаметы. Гетерозиготы дают два типа гамет: Аа – А и а.

3. При оплодотворении гаплоидные гаметы сливаются с образованием диплоидной зиготы, несущий один ген от одного родителя, другой от другого. Существует явление случайного оплодотворения: невозможно предсказать какая гамета с какой сольется. Учитывая все варианты в решетке Пеннета, получаем расщепления по фенотипу 3:1, по генотипу – 1:2:1.

III закон - закон независимого наследования (комбинирования признаков): при ди- или полигибридном скрещивании признаки, за развитие которых отвечают гены, находящиеся в разных парах гомологичных хромосом, наследуются независимо и комбинируются у потомства случайным образом. При скрещивании двух дигетерозигот АаВв в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 9:3:3:1.

Цитологические основы третьего закона:

1. В каждой соматической клетке содержится диплоидный набор хромосом, поэтому за развитие признака отвечает 2 аллельных гена. Дигетерозиготы несут разные аллельные гены, поэтому генотипы родителей – АаВв.

2. При образовании гамет происходит мейоз, поэтому гаметы гаплоидны и несут только один аллельный ген из пары. Существует правило чистоты гамет: в гетерозиготе разные аллельные гены не смешиваются, а при образовании гамет следуют в разные гаметы. Существует закон независимого расхождения гомологичных хромосом в анафазу I мейоза, учитывая все варианты, получаем, что дигетерозигота АаВв дает 4 типа гамет: АВ, Ав, аВ, ав.

3. При оплодотворении гаплоидные гаметы сливаются с образованием диплоидной зиготы, несущий один ген от одного родителя, другой от другого. Существует явление случайного оплодотворения: невозможно предсказать какая гамета с какой сольется. Учитывая все варианты в решетке Пеннета, получаем расщепление по фенотипу 9:3:3:1.

Множественный аллелизм.Наследование групп крови.

В 1900 году К. Ландштейнером была открыта АВО-система групп крови. Гены, определяющие группы крови, находятся в аутосомах. Группы крови человека определяются по наличию особых белков. В эритроцитах человека содержатся два вещества, которые были названы склеивающими веществами – аглютиногены А и В, в плазме крови – агглютинины a и b. Если встречаются одноименные вещества (А с a; В с b), происходит склеивание эритроцитов – агглютинация. В системе групп крови человека АВО существует 4 фенотипа: группы крови I (0), II (А), III (В), IV (АВ), которые определяются взаимодействием трех аллелей – I⁰, I^А, I^В (явление, при котором за развитие признака отвечает три и более аллельных генов, называется множественным аллелизмом). Эти гены взаимодействуют между собой: I^А > I⁰, I^В > I⁰, при сочетании в генотипе I^А и I^В – возникает новый фенотип, а эти аллели остаются независимыми (кодоминирование).

Взаимодействие аллельных генов

1. Полное доминирование - тип взаимодействия аллельных генов, при котором один ген (доминантный) полностью подавляет действие другого гена (рецессивного), поэтому у гетерозиготы Аа проявляется доминантный признак.

2. Неполное доминирование - тип взаимодействия аллельных генов, при котором доминантный ген не полностью подавляет действие рецессивного гена, поэтому у гетерозиготы Аа проявляется промежуточный признак.

3. Кодоминирование - тип взаимодействия аллельных генов, при котором ни один из генов не доминирует над другим, и в гетерозиготе Аа каждый проявляет себя в равной степени. Поэтому у гетерозиготы Аа появляется новый признак.

4. Сверхдоминирование - тип взаимодействия аллельных генов, при котором рецессивный аллельный ген в гетерозиготе усиливает действие доминантного аллеля, поэтому у гетерозиготы признак более выражен чем у доминантной гомозиготы.