Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Закон чистоти гамет





Закон чистоти гамет (запропонований Менделем у той час, коли нічого не було відомо про гени, будову хромосом і мейоз): У гібридного (гетерозиготного) організму гамети «чисті» (кожна з гамет гетерозиготного організму може мати лише один алельний ген і не може одночасно нести дві алелі).

Виходячи із закону чистоти гамет:

ü кожна ознака контролюється парою алельних генів (АА, Аа, аа);

ü при мейозі кожна гамета отримує від батьків тільки по одному із алельних генів (або А, або а), тому гамети „чисті”;

ü гени передаються нащадкам від батьків через гамети: кожен організм одержує один ген від матері, другий – від батька.

32. Аналізуюче схрещування – схрещування при якому один з батьків має невідомий генотип, а другий – реце­сивну ознаку та виступає як аналізатор.

Успадкування безрогості у великої рогатої худоби:

А – безрогість, а – рогатість

Р ♀ Аа х ♂ аа
  безрога рогатий
G А а а
F1 Аа аа
  50% безрогі 50% рогаті
  Висновок:Генотип безрогої корови гетерозиготний

 

Р ♀ АА х ♂ аа
  безрога рогатий
G А     а
F1 Аа
  100% безрогі
  Висновок:Генотип безрогої корови гетерозиготний

 

Якщо аналізуюча особина з домінантною ознакою гомозиготна, то всі нащадки будуть з домінантною ознакою, якщо ж гетерозиготна, то відбудеться розщеплення в потомстві у співвідношенні 1:1 (50%: 50%).

33. Реципрокне схрещування – це тип схрещування, коли в одному випадку материнська особина має домінантну ознаку, батьків­ська – рецесивну, а в другому, навпаки, материнська – рецесивну, а батьківська – домінантну.

Успадкування безрогості у великої рогатої худоби:

А – безрогість, а – рогатість

Р ♀ АА х ♂ аа
  безрога рогатий
G А а
F1 Аа
  100% безрогі
   

 

Р ♀ аа х ♂ АА
  рогата безрогий
G а А
F1 Аа
  100% безрогі

 

Реципрокні схрещування дають од­накові результати, якщо мова йде про гени не зчеплені із статтю.

34. Зворотне схрещування (беккрос-схрещування) – це схрещуван­ня гібридів першого покоління з однією з батьків­ських форм або аналогічною їй за генотипом формою.

Успадкування безрогості у великої рогатої худоби: А – безрогість, а – рогатість

Р ♀ Аа х ♂ аа
  безрога рогатий
G А а а
F1 Аа аа
  50% безрогі 50% рогаті
   

 

Р ♀ Аа х ♂ АА
  безрога безрога
G А а А
F1 АА, Аа
  100% безрогі

 

Якщо батьківська форма гомозиготна домінантна, то потомство за фенотипом буде однорідним, а якщо гомо­зиготна рецесивна, то відбудеться розщеплення.

Лекція 3: ВЗАЄМОДІЯ ГЕНІВ

План:

1. Причини відхилення при розщепленні від типових кількісних співвідношень, встановлених Г.Менделем.

2. Взаємодія алельних генів.

3. Взаємодія неалельних генів.

1. Причини відхилення при розщепленні від типових кількісних співвідношень, встановлених Г.Менделем.

Після перевідкриття законів Менделя у 1900 році Г. де Фрізом, К. Корренсом і Е. Чермаком настав час перевір­ки правильності їх стосовно до різних видів тварин і рослин. Найчастіше вони підтверджува­лись, проте в окремих випадках числові співвідношення фенотипових класів нащадків відхилялись від класичних схем. Це дещо похитнуло віру у всемогутність законів Менделя, але водночас дало поштовх до з'ясуван­ня причин таких відхилень. Нині ці причини з’ясовані, які можна поділити на 3 групи:

1. Невиконання умов гібридологічного аналізу:

Ø малий об’єм вибірки;

Ø вибір недостатньо стабільних за своїм проявом ознак;

Ø залежність прояву ознак від зміни умов середовища;

Ø порушення життєздатності і плодовитості гібридів і їх нащадків;

Ø виникнення мутацій генів і хромосом.

2. Неменделівський характер успадковування:

Ø взаємодія алельних і неалельних генів;

Ø зчеплені гени;

Ø зчеплення зі статтю;

Ø цитоплазматична спадковість.

 

Серед взаємодій алельних генів добре вивчені такі як:

Ø неповне домінування (проміжне успадкування);

Ø домінування, обмежене статтю (залежне від статі);

Ø кодомінування;

Ø наддомінування;

Ø плейотропія.


2.1.Неповне домінування (проміжне успадкування) призводить до формування у гібридів проміжної між домінантною і рецесивною формами ознаки.

У овець форму вух визначають два алельні гени: А – довгі вуха, а – безвухі, Аа – коротковухі.
P ♀АА х ♂аа
  довговухі безвухі
G А а
F1 Аа
  коротковухі
P ♀Аа х ♂Аа
  коротковухі коротковухі
G А а А а
F2 АА 2Аа аа
  довговухі коротковухі безвухі
Розщеплення за генотипом і фенотип 1:2:1 25%:50%: 25% 1/4: 2/4: 1/4
         
Успадкування форми вушної раковини у овець
2.2. Кодомінування – це тип взаємодії алельних генів, при якому кожний алельний ген у гетерозиготних особин виявляє свою дію повною мірою не­залежно один від одного. Такий тип взаємодії спостерігається при ус­падкуванні білкових фракцій і деяких еритроцитарних антигенів, що зумовлюють групи крові у тварин та людини. Успадкування фракцій гемоглобіну у великої рогатої худоби: бі­лок гемоглобін у великої рогатої худоби може мати фрак­ції А, В і АВ. Якщо схрещувати гомозиготних особин за гемоглобіном А та В, то у першому поколінні гібридів нащадки матимуть фракцію А та В:  
P ♀HbA HbA x ♂ HbВ HbВ
G HbA   HbВ
  фракція А   фракція В
F1 HbAHbВ
  100 % фракція А та В

При схрещуванні гібридів першого покоління між собою у другому поколінні відбувається розщеплення за генотипом і фенотипом 1: 2: 1, тобто 1/4 (HbA/HbА) нащадків у крові має фракцію А, 2/4 (HbA/HbВ) – фракції А та В, 1/4 (HbВ/HbВ) – фракцію В:

F2

P ♀HbA HbВ x ♂ HbА HbВ
  фракція А та В   фракція А та В
G HbA HbВ   HbA HbВ
F2 HbA HbА 2 HbA HbВ HbВ HbВ
  фракція А фракції А та В фракція В
Розщеплення за генотипом і фенотипом   1: 2: 1
     
           
2.3. Наддомінування – це тип взаємодії алельних генів, коли відбувається підсилення домінантного гена рецесивним. Вважають, що наддомінування є основоюгетерозису – цінного в практиці тваринництва і рослинництва явища. Гетерозис (гібридна си­ла) – явище підвищеної життєздатності і продуктивно­сті гібридів порівняно з вихідними батьківськими фор­мами. Він максимально виявляється у гібридів першого покоління, а в наступних поступово згасає. Використан­ня гетерозису в практиці ґрунтується на гібридизації міжпородного (міжсортового) і міжлінійного схрещуван­ня, що збільшує врожайність сільськогосподарських куль­тур і продуктивність тварин на 10-30 %.

2.4. Множинна дія генів (множинний алелізм) – явище, при якому ген знаходиться не у двох альтернативних станах (наприклад, А та а), а у декількох, нерідко багатьох формах, які часто утворюють послідовний ряд домінування (наприклад, А>авсd).

Відома серія множинних алелей кольору хутра у хутрових звірів, кольору оперення у курей тощо.

 

Успадкування кольору хутра у кролів: у кролів в одній із хромосом є локус С, який представлений серією множинних алелей, які визначають забарвлення хутра і утворюють послідовний ряд домінування (С>сh>cа): С – чорний, сh – гімалайський, cа – альбінос (спрощено).


P ♀ СС х ♂ сhсh ♀ сhсh х ♂ саса
  чорний гімалайський гімалайський альбінос
G С сh сh са
F1 Ссh сhса
  чорний гімалайський
P Ссh х Ссh сhса х сhса
G С сh С сh сh са сh са
F2 СС 2Ссh сhсh сhсh   hса   саса
генотип            
фенотип        
  чорні гімалайські гімалайські альбіноси
                 
2.5. Плейотропія – це тип взаємодії алельних генів, при якій одна і та сама пара алельних генів впливає на прояв кількох ознак. За таким типом успадковуютьсялетальні гени(від лат. леталіс – смертельний) – гени, які зумовлюють смерть організму на різних стадіях онтогенезу до досягнення ним статевої зрілості. Вони обумовлюють зсунення типового розщеплення за фенотипом від 3: 1 до 2:1. Успадкування платинового забарвлення хутра у лисиць: А − платинова, а − сріблясто-чорна, АА − гинуть.
Р ♀Аа х ♂Аа платинова платинова
G А а А а
F1 АА 2Аа аа
  гинуть платинові сріблясті
генотип      
25% 50% 25%
фенотип      
  75% 25%
         

Якщо летальні гени обумовлюють господарсько-корисну ознаку, їх використовують у тваринництві, а щоб уникнути загибелі і одержати нащадків з бажаним забарвлення хутра використовують такий варіант схрещування:

Р ♀Аа х ♂аа платинова срібляста
G А а а
F1 Аа аа
  платинові сріблясті
     
50% 50%
     
50% 50%

2.6. Домінування, обмежене статтю (залежне від статі)

Тип взаємодії алельних генів за якого домінування однієї ознаки над іншою залежить від того, хто має ці ознаки – самець чи самка, називається домінуванням, обмеженим статтю (залежним від статі).

 

Барани, у більшості випадків рогаті, а ярочки − комолі (безрогі). Якщо схрещувати гомозиготну комолу самку з гомозиготним рогатим самцем, то нащадки F1 за генотипом усі гетерозиготні, а за фенотипом самці рогаті, самки – комолі:

P ♀А1А1 x ♂ А2А2
  комола   рогатий
G А2   А1
F1 А1А2
  ♂ 100% рогаті, ♀ 100% комолі

При схрещуванні гібридів F1 між собою у F2 у межах кожної статі відбувається розщеплен­ня у співвідношенні 3:1,тобто серед самців ¾ − рогаті, ¼ − комолі, серед самок − навпаки, ¾ − комолі, ¼ − рогаті.


P ♀А1А2 x ♂ А1А2
  комола   рогатий
G А1   А1
  А2   А2
F2 А2А2 1А2 А1А1
  ♂ рогаті: комолі (3: 1)
  А2А2 1А2 А1А1
  ♀ комолі: рогаті (3: 1)
           

 

Успадкування рогатості у овець: А1 − комолість, А2 − рогатість.

 

3. Взаємодія неалельних генів

Серед взаємодії неалельних ге­нів вивчені: комплементарна дія генів; епістаз; полімерія; модифікую­ча дія генів.

3.1. Комплементарна (доповнююча) діягенів буває тоді, коли два неалельних домінантних гени, локалізованих в негомологічних хромосомах батьків, з’єднуючись у зиготі, доповнюють один одного і в результаті з’являється в F1 (іноді і F2) ознака, відсутня у вихідних батьківських форм.
3.1.1.Комплементарна дія генів: співвідношення 9:7 У кролів різних порід білу масть визначають неалельні гени (А та В). При схрещуванні різних порід білої масті між собою усі нащадки виявляються білими, у результаті того, що обидва неалельні домінантні гени (А та В) доповнюють одне одного, даючи нову масть

 

P ♀ААвв x ♂ааВВ
  білі   білі
G Ав   аВ
F1 АаВв
  100% агуті
P ♀ АаВв x ♂ АаВв
  агуті   агуті
             

F2

♀ \ ♂ АВ Ав аВ ав
АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
Ав ААВв ААвв АаВв Аавв
аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
ав АаВв Аавв ааВв аавв
Розщеплення за фенотипом – 9:7

* сіра клітинка – сіре хутро; біла клітинка – біле хутро.

Успадкування забарвлення хутра у кролів
При схрещуванні гібридів першого покоління між собою у F2 відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 9 (нова ознака): 7 (вихідна ознака): 9/16 (агуті) – мають у генотипі хоча б по одному домінантному гену (А та В) з кожної пари; 7/16 (білі) – мають у генотипі хоча б один домінантний ген А та рецесивні алелі іншої пари (вв); мають у генотипі хоча б один домінантний ген В та рецесивні алелі іншої пари (аа); гомозиготні рецесивні за двома парами генів.

 

3.1.2.Комплементарна дія генів: співвідношення 9:3:3:1 (Новоутворення) Новоутворення – такий тип взаємодії, при якій новий фенотип утворюється в першому і другому поколіннях. При цьому обидва комп­лементарні гени самостійно можуть виявляти свою дію. Форму гребеня у курей визначає дві пари генів (R – трояндоподібний, Р – горохоподібний). При схрещуванні курей з різною формою гребеня у результаті взаємодії двох домінантних генів (R та Р) у нащадків F1 з’являється нова форма гребеня. При схрещуванні гібридів F1 між собою у F2 з’являється ще одна форма гребеня та відбувається розщеплення на чотири фенотипи у співвідношенні 9: 3: 3: 1.

 

P ♀RRpp x ♂rrPP
  трояндопод.   горохопод.
G Rp   rP
F1 RrPp
  100% горіхоподібний
P ♀ RrPp x ♂ RrPp
  горіхопод.   горіхопод.
             

F2

♀ \ ♂ RP Rp rP rp
RP RRРР RRРp RrPP RrPp
Rp RRРp RRpp RrPp Rrpp
rP RrPP RrPp rrPP rrPp
rp RrPp RRpp rrPp rrpp
Розщеплення за фенотипом – 9:3:3:1

* сіра клітинка – горіхоподібний гребінь; темно сіра клітинка – горіхоподібний гребінь; біла клітинка – трояндо подібний гребінь; виділена жирним шрифтом – листоподібний гребінь.

Успадкування форми гребеня у курей
При схрещуванні гібридів першого покоління між собою у F2 відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 9: 3: 3: 1: 9/16 (горіхоподібний) – мають у генотипі хоча б по одному домінантному гену (R та P) з кожної пари; 3/16 (трояндоподібний) – мають у генотипі хоча б один домінантний ген, який відповідає за трояндоподібний гребінь (R), та рецесивні гени іншої пари (р); 3/16 (горохоподібний) – мають у генотипі хоча б один домінантний ген, який відповідає за горохоподібний гребінь (P), та рецесивні гени іншої пари (r); 1/16 (листоподібний) – мають гомозиготний рецесивний генотип за обома парами генів.

 

3.2. Епістаз (міжалельне домінування) – явище домінування одного гена над іншим неалельним геном. Ген, який пригнічує дію іншого неалельного гена, називається епістатичним, а пригніче­ний – гіпостатичним.
3.2.1.Домінантний епістаз (співвідношення 12:3:1) Під домінантним епістазом розуміють придушення домінантного гена однієї пари алелей домінантним геном іншої пари (А>В; В>А). У коней сіра масть зумовлена домінантним геном С, а ворона геном В, причому ген в контролює руду масть. При схрещуванні сірих коней з рудими в першому поколінні всі нащадки сірі (епістатичний ген С пригнічує дію гіпостатичного гена В).При схрещуванні гібридів першого покоління між собою у F2 відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 12:3:1:
P ♀ССВВ x ♂ ссвв
  сіра   руда
G Св   св
F1 СсВв
  100% сіра

 

P ♀ СсВв x ♂ СсВв
  сіра   сіра

F2

♀ \ ♂ СВ Св сВ св
СВ ССВВ ССВв СсВВ СсВв
Св ССВв ССвв СсВв Ссвв
сВ СсВВ СсВв ссВВ ссВв
св СсВв Ссвв ссВв ссвв
Розщеплення за фенотипом – 12:3:1

* сіра клітинка – сіра масть; біла клітинка – ворона масть; чорна клітинка – руда масть.

Успадкування масті у коней
Розщеплення за фенотипом в F2: 12 (особин з ознакою, зумовленою епістатичним геном): 3 (з ознакою, зумовленою гіпостатичним геном): 1 (з новою ознакою, зумовленою гомозиготним рецесивним генотипом): 12/16 (сірі) – мають у генотипі хоча б один епістатичний ген (ААВВ, ААВв, АаВВ, АаВв, ААвв, Аавв); 3/16 (вороні) – не мають епістатичного гена, але мають хоча б один домінантний гіпостатичний ген (ааВВ, ааВв); 1/16 (руді) – мають гомозиготний рецесивний генотип за обома генами.(аавв).

3.2.2.Рецесивний епістаз (співвідношення 9:3:4)

Під рецесивним епістазом розуміють такий тип взаємодії, при якій рецесивна алель одного гена, перебуваючи у гомозиготному стані, не дає можливості проявитись домінантній чи рецесивній алелі іншого гена (аа>В-; аа>вв).

У мишей колір шерсті визначається такими генами: А – наявність пігменту; а – відсутність пігменту (альбіноси); В – нерівномірний розподіл пігменту по волосині (агуті); в – рівномірний розподіл пігменту по волосині (чорні)

При схрещуванні чорних мишей з альбіносами у першому поколінні всі нащадки агуті (є пігмент, який нерівномірно розподілений по волосині). При схрещуванні гібридів першого покоління між собою у F2 відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 9: 3:4:

 

P ♀ААвв x ♂ааВВ
  чорна   альбінос
G Ав   аВ
F1 АаВв
  100% агуті

 

P ♀ АаВв x ♂ АаВв
  агуті   агуті

F2

♀/♂ АВ Ав аВ ав
АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
Ав ААВв ААвв АаВв Аавв
аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
ав АаВв Аавв ааВв аавв
Розщеплення за фенотипом: 9: 3: 4

*світло сіра клітинка – агуті; біла клітинка – чорні; темно-сіра клітинка – альбіноси.

Успадкування кольору шерсті у мишей
Розщеплення за фенотипом в F2: 9/16 (агуті) – мають у генотипі хоча б по одному домінантному гену (А та В) з кожної пари; 3/16 (чорні) – мають ген А, який відповідає за присутність пігменту та гомозиготний рецесивний генотип за генами в (вв), який визначає рівномірний розподіл пігменту по волосині; 4/16 (білі) – мають гомозиготний рецесивний генотип за геном альбінізму (аа).

 

3.3. Полімерія – явище, коли на формування однієї оз­наки впливає кілька еквівалентних пар генів – полігенів. Полігени– дуже дрібні множинні гени, які не мають індивідуального ефекту, а мають рівнозначну, рівноцін­ну, сумуючу дію. Їх позначають однією буквою (великою чи малою) з різними індексами: A1, A2, A3, а1, а2, а3 тощо.
3.3.1. Кумулятивна полімерія (співвідношення 1:4:6:4:1) При кумулятивній полімерії ступінь прояву ознаки залежить від кількості домінантних генів у генотипі. У пшениці колір шкірочки зернівки визначає дві пари полігенів. При схрещуванні пшениці, зерно якої має темно-червону шкірочку із пшеницею білозерною у першому поколінні шкірочка усього зерна буде червоною, оскільки у генотипі є лише два домінантних гени.
P ♀ А1А1А2А2 x ♂ а1а1а2а2
  темно-червона   біла
G А1А2   а1а2
F1 А1а1А2а2
  червона

При схрещуванні нащадків першого покоління між собою в F2 відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 1:4:6:4:1:

P ♀ А1а1А2а2 x ♂ А1а1А2а2
  червона   червона

F2

♀\ ♂ А1А2 А1а2 а1А2 а1а2
А1А2 А1А1А2А2 А1А1А2а2 А1а1А2А2 А1а1А2а2
А1а2 А1А1А2а2 А1А1а2а2 А1а1А2а2 А1а1а2а2
а1А2 А1а1А2А2 А1а1А2а2 а1а1А2А2 а1а1А2а2
а1а2 А1а1А2а2 А 1а1а2а2 а 1а1А2а2 а1а1а2а2
Розщеплення за фенотипом – 1:4:6:4:1

* чорна клітинка – темно-червона зернівка; темно-сіра клітинка – темнувато-червона зернівка; світло-сіра клітинка – червона зернівка; біла клітинка – світло-червона зернівка; виділена жирним шрифтом – біла зернівка.

Розщеплення за фенотипом в F2:

1/16 (темно-червона) – мають у генотипі чотири домінантних гени (А1А1А2А2);

4/16 (темнувато-червона) – мають у генотипі три домінантних гени (А1а1А2А2, А1А1А2а2);

6/16 (червона) – мають у генотипі два домінантних гени (а1а1А2А2, А1А1а2а2, А1а1А2а2, А1а1А2а2);

4/16 (світло-червона) – мають у генотипі один домінантний ген (а1а1А2а2, А1а1а2а2);

1/16 (біла) – мають у генотипі усі гени рецесивні (а1а1а2а2).

Успадкування кольору шкірочки зернівки пшениці
3.3.2. Некумулятивна полімерія (співвідношення 15:1) При некумулятивній полімерії ступінь прояву ознаки залежить від кількості домінантних генів у генотипі. У курей на оперення ніг впливає дві пари полігенів. При схрещуванні курей з опереними і неопереними ногами всі нащадки в F1 мають оперені ноги:
P ♀ а1а1а2а2 x ♂ А1А1А2А2
  неоперені   оперені
G А1А2   а1а2
F1 А1а1А2а2
  оперені

При схрещуванні нащадків F1 між собою в F2 відбувається розщеплення у співвідношенні 15:1:

P ♀ А1а1А2а2 x ♂ А1а1А2а2
  оперені   оперені

F2

♀\ ♂ А1А2 А1а2 а1А2 а1а2
А1А2 А1А1А2А2 А1А1А2а2 А1а1А2А2 А1а1А2а2
А1а2 А1А1А2а2 А1А1а2а2 А1а1А2а2 А1а1а2а2
а1А2 А1а1А2А2 А1а1А2а2 а1а1А2А2 а1а1А2а2
а1а2 А1а1А2а2 А1а1а2а2 а1а1А2а2 а1а1а2а2

Розщеплення за фенотипом в F2:

15/16 (оперені) – мають у генотипі домінантні гени;

1/16 (неоперені) – мають у генотипі усі гени рецесивні (а1а1а2а2).

Успадкування оперення ніг у курей

3.4. Модифікуюча дія генів Частота і ступінь прояву (експре­сивність і пенетрантність) генів залежить не тільки від умов зовнішнього середовища і різних взаємодій, а й від так званих генів-модифікаторів. Це гени, які самі не дають фенотипового ефекту, але впливають на прояв інших генів.

Наприклад, гени-модифікатори у тварин зумовлюють характер поширення темних чи світлих плям по тілу. Масть тварин, як правило, успадковується моногенно, однак серед особин однієї масті можна бачити тварин, у яких плямистість чи відтінки основного забарвлення по-різному проявляється на різних ділянках тіла.

Варіювання відтінків основного забарвлення на різних ділянках тіла коней А – поширення білої плямистості на верхній частині тіла; В – поширення білої плямистості на нижній частині тіла  

 

Лекція 4: ЗЧЕПЛЕНЕ УСПАДКУВАННЯ ГЕНІВ

План:

1. Закон зчепленого успадкування генів Т.Моргана.

2. Генетичні карти хромосом і принципи їх побудови.

3. Хромосомна теорія спадковості.

1. Закон зчепленого успадкування генів Т.Моргана

1.1. Об’єкт дослідження Т.Моргана

Плодова мушка дрозофіла (Drosophila melanogaster),

Царство Тварини

Тип Членистоногі

Клас Комахи

Ряд Двокрилі

Родина Плодові мушки

Рід Дрозофіла

Є зручним об’єктом для генетичних досліджень, тому, що:

Ø має невелику кількість хромосом (4 пари), які відрізняються за розміром і формою;

Ø дуже плодюча (одна пара залишає більше 100 нащадків);

Ø швидко розмножується (через кожні 12-15 днів з’являється нове покоління);

Ø добре розмножується у лабораторних умовах (у пробірках);

Ø має достатні розміри для вивчення ознак під лупою.

1.2. Поняття, які використовують при зчепленому успадкуванні генів

Незчеплені та зчеплені гени Незчеплені гени − це неалельні гени, які успадковуються незалено, тому що локалізовані у негомологічних хромосомах(наприклад, гени, які визначають масть і наявність чи відсутність ріг у корів локалізовані в негомологічних хромосомах). Зчеплені гени − ц неалельні гени, які успадковуються разом, або зчеплено, тому що локалізовані у гомологічних хромосомах(наприклад, гени, які визначають колір очей та колір волосся людини локалізовані в гомологічних хромосомах). Незчеплені гени А та С, А та D, В та D. Гени А та В, С та D зчеплені.
Кросинговер (crossing over – перехрест) Повному зчепленню генів перешкоджає кросинговер (crossing over – перехрест) Кросинговер− це обмін ділянками між гомологічними хромосомами, який відбувається на етапі редукційного (І) поділу мейозу, що лежить в основі гаметогенезу (утворення статевих клітин).
Спрощена схема кросинговеру   Схема кросинговеру хромосом

 

Групи зчеплення Групи неалельних генів (два, три тощо), які успадковуються разом, як один ген. Кількість груп зчеплення генів певного виду організмів відповідає галоїдному (n) набору хромосом.
Кросоверні і негросоверні хромосоми і гамети Кросоверні хромосоми − це хромосоми, в яких відбувся кросинговер. Кросоверні гамети, які містять кросоверні хромосоми. Некросоверні хромосоми − хромосоми, в яких не відбувся кросинговер, тому збереглось вихідне зчеплення алелей. Некросоверні гамети, які містять некросоверні хромосоми.
Некросоверні нащадки Нащадки, які за фенотипом схожі на одного з батьків, тому що вони мають генотип, яких містить некросоверні гамети.
Кросоверні нащадки (рекомбінанти) Нащадки, у фенотипі яких є поєднання ознак обох батьків, тому що вони мають генотип, яких містить кросоверні гамети.
Частота кросинговеру Відношення кросоверних нащадків (n1), одержаний при аналізую чому схрещуванні, до всієї кількості одержаних (n2), помножене на 100: . Величина виражається у відсотках кросинговеру, або морганідах (на честь автора хромосомної теорії спадковості Т. Моргана).

1.3. Порівняння незалежного та зчепленого успадкування генів

Критерії порівняння Незалежне Зчеплене
Запис генотипу ААВВ, аавв, АаВв АВАВ, авав, АВав
За якими законами успадковуються За законами Менделя За законами Моргана
Особливості розщеплення при аналізуючому схрещуванні дигібридів першого покоління з рецесивною гомозиготою Рівномірне розщеплення (1: 1: 1: 1 (по 25 %))   Нерівномірне розщеплення (некросоверних нащадків більше, ніж кросоверних)

 

Особливості розщеплення при аналізуючому схрещуванні дигібридів першого покоління з рецесивною гомозиготою
Незчеплені гени
♀ АаВв х ♂ аавв жовті гладенькі зелені зморшкуваті
♀ \ ♂ АВ Ав аВ ав
ав   АаВв   Аавв   ааВв   аавв
  25% жовті гладенькі 25% жовті зморшкуваті 25% зелені гладенькі 25% зелені зморшкуваті
Рівномірне розщеплення Успадкування кольору та форми насіння у гороху
Зчеплені гени
♀ АВав х ♂ аавв сріблясті нормальні золотисті карликові
♀ \ ♂ АВ Ав аВ ав
ав   АВаа   Авав   аВав   авав
  35% сріблясті нормальні 35% сріблясті карликові 15% золотисті нормальні 15% золотисті карликові
Нерівномірне розщеплення (некросоверних нащадків більше, ніж кросоверних) Успадкування кольору оперення та розміру тіла у курей

1.4. Закон зчепленого успадкування генів Т.Моргана (відкритий у 1910 році): Зчеплені гени, які локалізовані в одній хромосомі, успадковуються разом і не виявляють незалежного розподілу.

Успадкування форми крил та забарвлення тіла у мухи дрозофіли

(b+ – сіре тіло; b – чорне тіло;vg+ – нормальні крила; vg – короткі крила)

(при повному зчеплені генів)

P ♀b+vg b+vg х ♂ bvg+bvg+
  чорна довгокрила сірий короткокрилий
G b+vg bvg
F1 b+vgbvg+
  сірі довгокрилі

Аналізуюче схрещування

(самка – чорна короткокрила, самець – сірий довгокрилий)

P ♀bvgbvg х ♂ b+vgbvg+
  чорна короткокрила сірий довгокрилий
G bvg b+vg – некросоверні
    bvg+– некросоверні
     
Fв b+vg bvg bvg+bvg
  сірі короткокрилі чорні довгокрилі
  50% 50%
  Нащадки некросоверні

(при неповному зчеплені генів)

P ♀b+vg b+vg х ♂ bvg+bvg+
  чорна довгокрила сірий короткокрилий
G b+vg bvg
F1 b+vgbvg+
  сірі довгокрилі

Аналізуюче схрещування

(самка – сіра довгокрила, самець – чорний короткокрилий)

P ♀ b+vgbvg+ х ♂ bvgbvg
  сіра довгокрила чорний короткокрилий
G b+vg – некросоверні bvg+– некросоверні bvg – кросоверні b+vg+ – кросоверні bvg
Fв b+vgbvg bvg+bvg bvgbvg b+vg+bvg
  сірі короткокрилі чорні довгокрилі чорні короткокрилі сірі довгокрилі
  41,5% 41,5% 8,5% 8,5%
  нащадки некросоверні (мають ознаки батька чи матері) нащадки кросоверні (мають перекомбіновані ознаки)
           

2. Генетичні карти хромосом та принципи їх побудови (основи картування закладені Т.Морганом)

2.1. Генетична карта хромосоми – карта розміщення генів у хромосомі (наразі найкраще картовані хромосоми дрозофіли, кукурудзи, курей та мишей, розпочато картування хромосом людини).

Фрагмент генетичної карти хромосоми дрозофіли

 

2.2. Методи картування хромосом:

Метод 1 – з використанням частоти кросинговеру:

Метод ґрунтується на тому, що частота кросинговеру для кожної пари неалельних генів (АВ, АС і т.д.) постійна і пропорційна відстані між ними в хромосомі.

Для розрахунку відстані між двома генами у хромосомі необхідно організм зі зчепленими домінантними ознаками схрестити з організмом, у якого зчеплені такі ж, але рецесивні ознаки, а потім нащадків від цього схрещування схрестити знову з рецесивною гомозиготою (організмом, у якого зчеплені рецесивні ознаки), тобто провести аналізуюче схрещування і визначити частоту кросинговеру (w).

Наприклад, частота кросинговеру між генами, які визначають колір тіла та довжину крил у мухи дрозофіли (за дослідом Моргана), становить:

Отже, відстань між генами, які визначають колір тіла та довжину крил у мухи дрозофіли становить 17% (морганід).

Метод 2 – з використанням закону адитивності:

Закон адитивності – величина кросинговеру між крайніми генами, дорівнює сумі частот кросинговеру між відрізками. Це відповідає геометричній закономірності щодо відстані між трьома точками на одній прямій:

АС = АВ + ВС (7+3=10%) АВ = АС – ВС (10-3=7%) ВС = АС – АВ (10-7=3%)

 

3. Хромосомна теорія спадковості (сформульована Т.Морганом)

Основні положення:

ü кожен біологічний вид має певний набір хромосом – каріотип;

ü гени в хромосомах розміщені лінійно на конкретній віддалі один від одного;

ü кожна хромосома має свій унікальний набір генів;

ü кожен ген займає у хромосомі певну ділянку (локус); алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;

ü гени, які знаходяться в одній хромосомі, утворюють групу зчеплення, кількість яких відповідає гаплоїдному набору хромосом конкретного виду організмів;

ü ознаки, гени яких знаходяться в одній хромосомі, ус­падковуються зчеплено;

ü повному зчепленню генів заважає кросинговер, зав­дяки якому утворюються нові поєднання генів у поко­ліннях;

ü частота кросинговеру, яка визначається відношенням кросоверних особин до загальної їх кількості, за­лежить від відстані між генами.

 

Лекція 5. ГЕНЕТИКА СТАТІ

План:

1. Поняття про стать та біологічне визначення статі в організмів.

2. Статеві хромосоми і типи хромосомного визначення статі у тварин і людини.

3. Успадкування ознак, зчеплених із статтю.

4. Співвідношення статей у популяції. Біологічні основи статистичного характеру розщеплення статей.

 

1. Поняття про стать та біологічне визначення статі в організмів

Стать − це сукупність ознак і властивостей організму, що забезпечує його участь у відтворенні і передачі спад­кової інформації внаслідок утворення гамет.

Розрізняють три основних типи біологічного визначення статі: сингамний, прогамний, епігамний.







Date: 2015-09-02; view: 2391; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.083 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию