Глава 4. Рекомендации необходимые для успешного решения генетических задач.
1. При моногибридном скрещивании соблюдается первый закон Менделя (закон единообразия), согласно которому при скрещивании гомозиготных организмов у их потомков F1 проявляется только один альтернативный признак (доминантный), а второй находится в скрытом (рецессивном) состоянии. Потомство F1 единообразно по фенотипу и генотипу. Согласно второму закону Менделя (закон расщепления) при скрещивание гетерозигот в их потомстве F2 наблюдается расщепление по генотипу в соотношении 1:2:1 и по фенотипу в пропорции 3:1.
2. Вероятность появления особей с тем или иным генотипом можно определить по формуле:
число ожидаемых событий
Вероятность = ----------------------------------------- (%)
число всех возможных событий
3. Если в задаче не указано, какой признак является доминантным, а какой рецессивным, его можно определить, исходя из следующих соображений:
- Если при скрещивании двух организмов с альтернативными признаками в их потомстве проявляется только один, то он и будет доминантным.
- Если у организма наблюдается расщепление в потомстве, то он гетерозиготен и, следовательно, несет доминантный признак.
- Если у двух родителей, одинаковых по фенотипу, наблюдается расщепление признака, то признак, имеющийся у исходных форм, является доминантным.
4. При неполном доминировании у гетерозигот не проявляется ни один признак из имеющихся у родителей. При промежуточном наследовании гибриды несут среднее выражение признаков. При кодоминировании у гетерозигот проявляются оба родительских признака. Примером промежуточного наследования может служить наследование окраски плодов земляники или цветков ночной красавицы, кодоминирования – наследование чалой масти у крупного рогатого скота.
|
|
|
5. Наследование по типу множественных аллелей осуществляется, например, при наследовании групп крови системы АВ0. Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (точнее, локусов), каждай из которых может находиться в трех состояниях 
. Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1.
6. Независимое наследование осуществляется генами, которые локализованы в разных парах хромосом. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить распределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.
Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.
|
|
|
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*вв, 1аавв). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1
(4 АаВв, 2 ААВв, 2 АаВВ, 2 Аавв, 2 ааВв, 1 ААвв, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 аавв).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоваться решеткой Пеннета.
Решетка Пеннета:
А – желтая окраска семян (ж)
а – зеленая окраска семян (з)
В – гладкая форма семян (г)
в – морщинистая форма семян (м).
7. Взаимодействие генов. Проявление одного признака может определяться двумя и более парами генов (комплементарность и полимерное наследование) и, наоборот, одна пара генов может влиять на проявление нескольких признаков (множественное действие генов). Кроме того, одни гены могут подавлять действие других (эпистаз). Все эти явления получили общее название – взаимодействие генов.
При взаимодействии двух пар генов вероятность появления организмов каждого фенотипа определяется различными сочетаниями двух пар генов, участвующих в развитии признака. В большинстве случаев различные соотношения фенотипов при скрещивании дигетерозигот образованы из соотношения 9:3:3:1 путем сложения отдельных элементов, например, расщепление 9:7 при комплементарном наследовании может быть представлена как 9:(3+3+1).
|
|
|
При решении задач следует обращать внимание на количественное соотношение фенотипов.
Комплементарность. Развитие признака может определяться не одной, адвумя или более парами неаллельных генов, располагающимися в разных хромосомах. Если хотя бы одна пара находится в гомозиготном рецессивном состоянии, то признак не развивается или отличен от доминантного.
Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании обычно бывает в пропорции 9:7, 9:3:4, или 9:3:3:1, 9:6:1.
Полимерное действие генов. При полимерном наследовании развитие одного признака контролируется несколькими парами генов, расположенных в разных хромосомах. Чем больше генов находится в доминантном состоянии, тем ярче выражен признак. Полимерное действие лежит в основе наследования количественных признаков и играет важную роль в эволюции.
Например, степень пигментации кожи определяется двумя парами генов. В соответствии с этим признаком людей можно условно разделить на 5 фенотипов:
|
|
|
негры – ААВВ, темные мулаты – ААВв или АаВВ, средние мулаты – АаВв, ААвв или ааВВ, светлые мулаты – Аавв или ааВв, белые – аавв.
Эпистаз. Эпистазом или противоположным действием генов называется явление, при котором ген одной аллельной пары (супрессор) в доминантном состоянии может подавлять развитие признака, контролируемого другой парой генов. При случае эпистаза при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 13:3 или 12:3:1.
8. Сцепленное наследование. Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием (закон Моргана). Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группы сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
Распространенные ошибки при решении этого типа задач обычно сводятся к тому, что учащиеся не умеют определять типы гамет, не понимают механизмы кроссинговера или не учитывают тот факт, что при сцепленном наследовании доминантные и рецессивные гены могут находиться в одной из гомологичных хромосом (транс-положение) или в разных гомологичных хромосомах (цис-положение).
Полное сцепление. Количество гамет при независимом наследовании определяется по формуле 2ⁿ, где n – количество пар разнородных хромосом, содержащих гетерозиготные пары. Например, тригетерозигота АаВвСс будет давать 8 типов гамет, если гены расположены в разных парах хромосом (n=3) и только 2 типа, если гены находятся в одной паре (n=1). А В С
а в с
Неполное сцепление. При неполном сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. Причиной этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками.
В результате этого скрещивании дигетерозигот с генотипом
А а с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип а а
В в в в
В потомстве наряду с обычными появляется некоторое количество особей, образовавшихся в результате слияния кроссинговерных гамет (рекомбинантов), имеющих генотип А а или а а
в в в В
Составление схем кроссинговера. При составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет будут составлять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в небольших количествах. Образование кроссоверных гамет можно легко определить, воспользовавшись схемой:
9. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах. Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования половых хромосом:
Р ♀ХХ х ♂ ХУ
Г Х Х,У
F1 ♀ ХХ ♂ ХУ
50% 50%
У человека, как у большинства организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие только Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины являются гетерогаметными и производят два типа гамет (с Х- и У-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и растений (например, у земляники) гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными.
Половые хромосомы Х и У не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследование признаков, гены которых находятся в негомологичных участках половых хромосомах, имеет свои особенности:
1. Отец всегда передает свою Х-хромосому дочери, а У-хромосому – сыну. Мать передает Х-ромосому или сыну, или дочери.
2. Признаки, развитие которых определяется генами, расположенными в негомологичных участках У-хромосомы, всегда встречаются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.
3. Рецессивные гены расположенные в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин только в гомозиготном состоянии.
4. Доминантные гены в Х-хромосомах у женщин могут быть в гомозиготном или гетерозиготном состоянии, а у мужчин только в гомозиготном.
Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужского организма, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип дочерей по генотипу отца или братьев.
9. Наследование летальных генов. Летальные гены в гомозиготном состоянии могут вызывать гибель потомства еще до рождения. При этом другие генотипы выживают. Как и доминирование, в данном случае образуется три фенотипических класса, но один из фенотипов не проявляется, т.к. особи, несущие летальные гены, погибают. Поэтому расщепление в потомстве отличается от менделеевского. Наличие летальных генов, расположенных в Х-хромосомах, может изменять соотношение полов и распределение признаков, кодируемых этими генами у потомства.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 711; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!