Закономерности наследования признаков

● Генетика – молодая наука, составляющая основу всей современной биологии, подобно атомной теории для физики.
Её возраст - чуть более 100 лет.
● Название «Генетика» предложил английский учёный У. Бэтсон в 1907 г.
● Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает «происхождение»

Основные понятия генетики
Генетика – наука закономерностях наследственности и изменчивости
Признак —любая особенность организма, т. е. любое отдельное его качество или свойство, по которому можно различить две особи
Совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и кончая особенностями строения и функционирования клеток, тканей и органов, называется фенотипом.
Признаки и свойства организма проявляются под контролем наследственных факторов, т. е. генов. Совокупность всех генов организма называют генотипом.
Скрещивание двух особей с разной наследственностью называется гибридизацией, а полученную особь гибридом.
Аллельные гены – гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, отвечающие за развитие одного признака.

Грегор Иоанн Мендель
1822-1884

В 1856–66 годах чешским биологом и монахом Грегором Менделем были поставлены знаменитые опыты, результатом которых стало появление новой науки – генетики.
Грегор Иоганн Мендель родился 22 июля 1822 года в Австро-Венгрии, в местечке Хайнцендорф (Силезия). Его отец был владельцем небольшого крестьянского надела, и с самого детства мальчик проявлял интерес к изучению растений и окружающей среды.

В 1843 году постригся в монахи. Служил помощником пастора, преподавал естественную историю и физику в школе. В 1868 году стал настоятелем монастыря.

С 1856 Мендель начал проводить в монастырском садике хорошо продуманные обширные опыты по скрещиванию тщательно отобранных сортов гороха, различающихся по единичным, строго определённым признакам (например, по форме и окраске семян, окраске цветов) и выяснению закономерностей наследования признаков в потомстве гибридов.
В 1865 году он опубликовал работу «Опыты над растительными гибридами»

Сохранившаяся рукопись

Памятник Менделю перед мемориальным музеем в Брно был сооружен в 1910 году на средства, собранные учеными всего мира.

Правила проведения научных исследований Менделем
Скрещиваемые организмы должны принадлежать к одному виду, но разным сортам
Скрещиваемые организмы должны чётко различаться по отдельным признакам
Необходимо исследовать не одну, а несколько родительских пар
Наблюдать за наследованием не всех признаков сразу, а только одной их пары.
Необходим точный количественный учёт всех классов расщепления у гибридов 1 и последующих поколений

Выбран объект исследования горох огородный.
растения легко выращивать; размножается несколько раз в год; имеет многочисленное потомство.
Признаки удачного выбора:

2. Имеется много сортов, четко различающихся по ряду признаков;

3. Горох — самоопыляющееся растение; возможно искусственное скрещивание сортов. Новые организмы плодовиты, что по­зволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях

Моногибридным называется скрещивание, при котором родительские формы отличаются друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков.
Явление преобладания у гибрида признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминированием.
Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным.
Противоположный, т, е. подавляемый, признак — рецессивным.
Если в генотипе организма (зиготы) два одинаковых аллельных гена — оба доминантные или оба рецессивные (АА или аа), такой организм называется гомозиготным.
Если же из пары аллельных генов один доминантный, а другой рецессивный (Аа), то такой организм носит название гетерозиготного.

Основные генетические обозначения
P – родительские организмы
F – гибридное потомство
F1,F2,F3 - гибриды I, II, III поколений
G – гаметы
♀- женский пол
♂ - мужской пол
X – знак скрещивания
А, В – неаллельные доминантные гены
а, в – неаллельные рецессивные гены

1 закон Менделя
(правило единообразия гибридов первого поколения)
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одной парой признаков, все гибриды первого поколения (F1) будут иметь признак одного из родителей, и поколение по этому признаку будет единообразным

Р
♀
Х
♂
АА
аа
G
a
A
A
a
F1
Aa, Aa, Aa, Aa

Правило частоты гамет.
Правило чистоты гамет - при образовании половых клеток аллели не смешиваются , в каждую из гамет попадает только один ген из аллельной пары.

Решите задачу на моногибридное скрещивание
У человека цвет карих глаз доминирует над голубыми. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с гомозиготной женщиной, имеющей голубые глаза?

Алгоритм решения.
Первое действие:
Дано: Решение:
А – цвет глаз (карие)
а – цвет глаз (голубые)
Определить:
Аа х аа (по фенотипу) - ?

Второе действие.
Решение:
Р ♀ а а х ♂ А а
G
F1 Аа, Аа, аа, аа
Карие голубые
а
а
А
а

Третье действие:
Ответ:
50 % детей с голубыми глазами
50 % детей с карими глазами

II закон Менделя - закон расщепления:
При скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление, и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют ¼ от всего числа потомков второго поколения

Схема скрещивания
Английский генетик Р.Пеннет предложил проводить запись в виде решетки, которую так и назвали — решетка Пеннета. По вертикали указываются женские гаметы, по горизонтали — мужские.
Ответ: F1 – по генотипу 100% Аа, по фенотипу – 100% желтые;
F2 – по генотипу ¼ АА + ½ Аа + ¼ аа 1:2:1; по фенотипу ¾ 3:1