osnovy_genetikiPrezentatsia_Microsoft_PowerPoint_2 (1)

Предмет и задачи науки генетики
Методы генетики

XX век для биологии начался с сенсационного открытия. Одновременно три биолога: голландец Гуго де Фриз, немец К. Корренс и австриец К. Чермак сообщили, что еще 35 лет назад никому не известный чешский ученый Грегор Иоганн Мендель открыл основные законы наследования отдельных признаков.

Датой рождения науки генетики - 1900 г., когда вторично были открыты законы наследования Г. Менделя.

Из истории генетики

Почему потомство похоже на родителей?

для того, чтобы родился ребенок необходимо смешение мужского и женского семени. Семя обладает определенной силой. Если при смешении сильнее окажется мужское семя, то ребенок похож на отца, если сильнее семя матери, то ребенок похож на мать (до 18 века)
Древние греки:

от всех тканей и органов истекают геммулы и с током крови попадают в половые клетки, а при развитии нового организма из геммул развиваются соответствующие органы и ткани. (Опровергнута А. Вейсманом)
Гипотеза пангенезиса:

Почему дети похожи на своих родителей, а если не похожи, то почему?

наука о основных закономерностях наследственности и изменчивости
Генетика

общее свойство всех организмов передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение
Наследственность

общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в процессе своего индивидуального развития
Изменчивость

участок молекулы ДНК, отвечающий за формирование одного признака или синтез одного белка
Ген

совокупность всех генов организма
Генотип

участок хромосомы, в котором расположен ген
Локус

клетки, образующие ткани (клетки тела)
Соматические клетки

хромосомный набор соматических клеток, где каждая хромосома имеет пару
Диплоидный набор хромосом

хромосомы, одинаковые по размеру, форме, генному составу, образующие пары
Гомологичные хромосомы

половые клетки
(яйцеклетки, сперматозоиды)
Гаметы

хромосомный набор половых клеток, где из каждой пары гомологичных хромосом содержится по одной
Гаплоидный набор хромосом

Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом.
Геном

гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, отвечающие за формирование одного признака
Состояние гена (один ген из аллельной пары)
Аллельные гены
Аллель

Набор хромосом, характерный для вида
Кариотип

совокупность внешних и внутренних признаков организма
Фенотип

Методы генетики

скрещивание особей с контрастными признаками (альтернативными) (красные – белые цветки)
анализ по каждой паре альтернативных признаков, независимо от других пар признаков
количественный учет гибридных особей, которые различаются по отдельным признакам в ряду поколений
Гибридологический метод

Недостатки гибридологического метода для изучения наследования признаков у человека
Невозможность направленного скрещивания именно тех лиц, которые нужны для исследований
Относительно позднее половое созревание
Низкая плодовитость
Невозможность проведения экспериментов с искусственными мутациями
Относительно большое число хромосом в клетках
Невозможность содержания испытуемых в одинаковых условиях

австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности (менделизм).
Применив статистические методы для анализа результатов по гибридизации сортов гороха (1856-1865), сформулировал закономерности наследственности
МЕНДЕЛЬ Грегор Иоганн (1822-1884)

Легко выращивать, имеет короткий период развития и многочисленное потомство
Много сортов, чётко различающихся по ряду признаков
Самоопыляющееся растение (сорта размножаются в «чистоте», признаки из поколения в поколение остаются неизменными; чистая линия –генетически однородное потомство)
Возможно искусственное скрещивание сортов, гибриды плодовиты
Преимущества гороха огородного как объекта исследования:

белая
жёлтая
низкий
зелёная
морщинистая
членистая
верхушечное
красная
зелёная
высокий
жёлтая
гладкая
простая
пазушное
Окраска венчика
Окраска бобов
Рост
Окраска семени
Поверхность семени
Форма бобов
Расположение цветков
рецессивный
доминантный
Признаки
Альтернативные признаки гороха, заинтересовавшие Г. Менделя:

скрещивание родительских форм,
различающихся по одной паре
альтернативных признаков
Моногибридное скрещивание

– признак, проявляющийся у гибрида и подавляющий развитие другого альтернативного признака. – подавляемый признак
– организм, имеющий одинаковые аллельные гены и образующий один сорт гамет (АА или аа)
– организм, имеющий разные аллельные гены и образующий два сорта гамет (Аа)
Доминантный признак
Рецессивный признак
Гомозигота
Гетерозигота

Р – родительские особи
- женская особь
- мужская особь
Х– знак скрещивания
- гаметы
F1, F2, F3, … - гибриды
А – доминантный ген
а – рецессивный ген
АА, аа – гомозигота
Аа – гетерозигота
Генетическая символика
А
а

I закон Менделя - закон доминирования, единообразия гибридов первого поколения
Р
х
АА
аа
Г
А
а
F
Аа
1

При моногибридном скрещивании все гибриды первого поколения единообразны по генотипу и фенотипу

II закон Менделя - закон расщепления
Р
Аа
х
Аа
Г
А
а
А
а
F
2
АА
Аа
Аа
аа
3
:
1

При моногибридном скрещивании гетерозиготных особей у гибридов наблюдается расщепление признака по фенотипу в соотношении 3:1

Р
х
АА
аа
Г
А
а
F
Аа
1
Неполное доминирование
Р
Аа
х
Аа
Г
А
а
А
а
F
2
АА
Аа
Аа
аа
1 : 2 : 1

При неполном доминировании доминантный ген частично подавляет проявление рецессивного гена.
В первом поколении образуются гибриды промежуточной формы, у гибридов второго поколения наблюдается расщепление признака в соотношении 1:2:1

За формирование признаков отвечают дискретные наследственные факторы (гены)
Организмы имеют 2 фактора (гена), определяющих развитие признака ( один из них приходит от матери, а второй – от отца).
При образовании гамет, в каждую из них попадает только один из пары факторов (генов)
При слиянии гамет, эти наследственные факторы не смешиваются (остаются «чистыми»)
Гипотеза «чистоты гамет»

При образовании гамет, в каждую попадает только один ген из аллельной пары

Какой генотип имеет данная горошина ?

Скрещивание организма с доминантным признаком, имеющего неизвестный генотип с организмом гомозиготным по рецессивному признаку
Анализирующее скрещивание

Р
х
АА
аа
Г
А
а
F
Аа
1
Р
Аа
х
аа
Г
А
а
а
Аа
аа
1 : 1

Если при анализирующем скрещивании в F1 все гибриды единообразны, значит исследуемая особь гомозиготна по данному признаку.
Если при анализирующем скрещивании в F1 наблюдается расщепление признака в соотношении 1:1, значит исследуемый организм гетерозиготен.

Скрещивание особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков
Скрещивание особей, различающихся по трем и более парам альтернативных признаков
Дигибридное скрещивание
Полигибридное скрещивание

Р
х
Г
F
1
ААВВ
aabb
АВ
ab
AaBb
Р
AaBb
х
AaBb
Г
АВ
ab
ab
АВ
Аb
aВ
Аb
aВ
А – желтые
а – зеленые
B – гладкие
b - морщинистые

АВ
АВ
Аb
Аb
aВ
aВ
ab
ab
ААВВ
aabb
ж,гл
з,м
AАBb
ж,гл
AaBb
ж,гл
AАBb
ж,гл
AaBB
AaBB
AaBb
AAbb
Aabb
AaBb
aaBB
aaBb
AaBb
Aabb
aaBb
ж,гл
ж,гл
ж,гл
ж,гл
ж,гл
ж,м
ж,м
ж,м
з,гл
з,гл
з,гл

наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена);
расщепление по одной паре признаков не связано с расщеплением по другой паре.