Расщепление признаков в потомстве при гибридизации. Закон Менделя

Наследуются не признаки,
а гены!
Что такое ген?
Ген – участок ДНК, в котором закодирован один белок
Ген мРНК белок
транскрипция трансляция

Что такое признак?
Первичный признак организма – это БЕЛОК
Вторичный признак – все, что нам угодно так назвать (например, цвет организма)
Ген белок (химические реакции) признак
белок А (при созревании гороха
разрушает зеленый пигмент)
ген А (кодирует белок А)
Становится виден
желтый пигмент, цвет желтый
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый

Варианты генов
Что будет с цветом горошин, если в гене А изменится последовательность нуклеотидов (произойдет мутация) и с него будет синтезироваться неработающий белок?
Назовем такой ген – а
Цвет горошин будет зеленый
белок а (НЕ разрушает зеленый пигмент)
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
белок а (НЕ разрушает зеленый пигмент)
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
белок а (НЕ разрушает зеленый пигмент)
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
белок а (НЕ разрушает зеленый пигмент)
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
белок а (НЕ разрушает зеленый пигмент)
ген а (кодирует неработающий белок а)
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый
зеленый пигмент заглушает
желтый пигмент, цвет остается зеленым

И мы, и горох – диплоидные организмы (2n)
Это значит, что у нас по две копии каждого гена: от мамы, и от папы.
Какой цвет горошин получится при различных сочетаниях генов А и а?
Хромосома мамы,
в ней ген А
Хромосома папы,
в ней ген а
Зигота,
в ней две гомологичные хромосомы: от мамы и от папы. Сочетание генов у ребенка Аа.
А
а
А
а
Яйцеклетка (n)
Сперматозоид (n)
оплодотворение
Зигота (2n)

Варианты сочетаний генов
АА
желтые горошины
Аа
желтые горошины
аа
зеленые горошины
белок А (при созревании гороха
разрушает зеленый пигмент)
ген А (кодирует белок А)
Становится виден
желтый пигмент, цвет желтый
В горошинах синтезируется два типа пигментов: желтый и зеленый

Поведение хромосом при мейозе
1-е деление
мейоза
2-е деление
мейоза
Диплоидная клетка (2n)
Гаметы (n)
Гомологичные
хромосомы
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
В каждую гамету попадает только один из двух вариантов генов с вероятностью 50% (1/2)
ген А
ген а
А
А
а
а

Скрещивание двух растений гороха
Родители
Дети
(первое поколение)
А что будет, если скрестить детей между собой?
Получится часть желтых, часть зеленых
Это называется расщепление признаков
Гаметы

Расщепление признаков во втором поколении
Фактические расщепления близки к соотношению 3 : 1.
(3/4 желтых к 1/4 зеленых)

Скрещивание их детей
Примерно 3/4 детей желтых, 1/4 – зеленых
Это называется: «расщепление три к одному»
Записывается так: 3 жел : 1 зел
Дети
(первое поколение)
Дети
(второе поколение)
Гаметы

Расщепление признаков во втором поколении гибридов
Фактические расщепления близки к соотношению 3 : 1.
(3/4 желтых к 1/4 зеленых)

Это то, что обнаружил Грегор Мендель
Самый известный закон Менделя:
Во втором поколении гибридов двух чистых линий примерно 75% особей имеют доминантный признак, примерно 25% – рецессивный, т.е. наблюдается расщепление признаков в отношении
3 : 1. Но главное не то, что Мендель это открыл, а то, что сумел объяснить (наличием у каждого организма двух копий одного гена) и проверить.

Грегор (Иоганн) Мендель (1822–1884)

Памятник Менделю в Брно, в монастыре,
настоятелем которого он был

За 8 лет экспериментов Мендель опылил почти 30 тысяч растений гороха.

Вот что на самом деле получилось у Менделя
Окраска семян:
6022 желтых, 2001 – зеленых
(3,01 : 1)
Форма семян:
5474 круглых, 1850 – морщинистых
(2,96 : 1)
И т.д. (еще пять признаков).

Статья Менделя была опубликована в 1865 г. (но до 1900 г. ей не придавали значения).

Несколько генетических
терминов (которые необходимо знать для решения генетических задач).

Гены и аллели
Ген – участок ДНК, несущий информацию об одном белке
Аллели – разные варианты одного гена, находящиеся в одних и тех же местах гомологичных хромосом
а
А
А
а
аллели

Гетерозиготные и гомозиготные особи
Гомозиготная особь – организм, который имеет два одинаковых аллеля данного гена (АА, аа)
Гетерозиготная особь – организм, который имеет два разных аллеля данного гена (Аа)

Доминантный аллель – проявляется (определяет признак) и у гомозиготных, и у гетерозиготных по этому аллелю особей (АА и Аа)
Рецессивный аллель – проявляется (определяет признак) только у гомозиготных по этому аллелю особей, в отсутствие доминантного аллеля (аа)
Типы аллелей

Генотип и фенотип
Генотип –
1) совокупность всех генов данной особи;
2) сочетание аллелей данного гена у данной особи.
Фенотип –
1) совокупность всех признаков данной особи;
2) проявление данного признака у данной особи.

Скрещивание двух растений гороха
Родители
Дети
(первое поколение)
Родители – гомозиготные или гетерозиготные?
Дети – гомозиготные или гетерозиготные?
Какой генотип у зеленого родителя? А у детей?
Какой фенотип у детей?
Гаметы

Скрещивание их детей
Какие генотипы могут быть у желтых детей?
АА и Аа
Дети
(первое поколение)
Дети
(второе поколение)
Гаметы

Решетка Пеннета
Это способ быстро понять, какое получится расщепление признаков в потомстве.
Здесь нарисована решетка для скрещивания двух гетерозиготных особей (Аа х Аа).
Гаметы
Гаметы
Гаметы

У одного гена может быть не два разных аллеля, а больше

Антитела (особые белки) служат для борьбы с инородными веществами (антигенами)

Кровь любой группы нельзя переливать любому человеку

Кроме этих четырех групп, есть еще резус-фактор (там, грубо говоря,
два аллеля и полное доминирование)