Реферати » Реферати з біології » Загальна генетика

Загальна генетика

біохімічної дискретності, що дозволяє відрізняти один організм від іншого.

Геном - сукупність чисельності та форми хромосом і які у них генів для даного виду.

Генофонд - це сукупність всіх алелей генів, що містяться в популяції.

Генетична символіка

Алельні гени прийнято позначати однаковими буквами латинського алфавіту: домінантний - великою літерою (А), а рецесивний - рядкової (а).

Гомозигота позначається двома однаковими буквами: якщо домінантна гомозигота, то (АА), якщо рецессивная - (аа).

Гетерозигота позначається: (Аа).

Батьки: Р.

Гамети: G.

Нащадки: F1; F2.

Моногибридное схрещування

Для своїх перших експериментів Мендель вибирав рослини двох сортів, чітко розрізнялися за будь-якою ознакою, наприклад по розташуванню квіток: квітки можуть бути розподілені по всьому стеблу (пазушні) або перебувати на кінці стебла (верхівкові). Рослини, що розрізняються по одній парі альтернативних ознак, Мендель вирощував протягом ряду поколінь. Насіння від пазушних квіток завжди давали рослини з квітками пазух, а насіння від верхівкових квіток-рослини з верхівковими квітками. Таким чином, Мендель переконався, що обрані ним рослини розмножуються в чистоті (тобто без розщеплення потомства) і придатні для проведення дослідів по гібридизації (експериментальних схрещувань).

Його метод полягав у наступному: він видаляв у ряду рослин одного сорту пильовики до того, як могло відбутися самозапилення (ці рослини Мендель називав «жіночими» ). Користуючись пензликом, він наносив на рильця цих
«жіночих» квіток пилок з пиляків рослини іншого сорту. Потім він одягав на штучно обпилені квітки маленькі ковпачки, щоб на їхні рильця не могла потрапити пилок з інших рослин. Мендель проводив реципрокні схрещування - переносив пилкові зерна як з пазушних квіток на верхівкові, так і з верхівкових на пазушні. У всіх випадках з насіння, зібраного від отриманих гібридів, виростали рослини з квітками пазух.
Ця ознака - «пазушні квітки» , - що спостерігається в рослин першого гібридного покоління, Мендель назвав домінантним; пізніше, в 1902 р.,
Бетсон і Сондерс стали позначати перше покоління гібридного потомства символом F1. Ні у одного з рослин F1 не було верхівкових квіток.

Перший закон Менделя, або закон одноманітності I-ого покоління, або закон домінування:

При схрещуванні гомозиготних особин, що відрізняються по одній парі альтернативних ознак, спостерігається одноманітність гібридів першого покоління як за фенотипом, так і за генотипом.

На квітки рослин F1 Мендель надяг ковпачки (щоб не допустити перехресного запилення) і дав їм можливість самоопиліться. Насіння, зібрані c рослин F1, були перелічені і висаджені наступною весною для одержання другого гібридного покоління, F2 (покоління F2 - це завжди результат інбридингу в поколінні F1, в даному випадку самозапилення). У другому гібридному поколінні в одних рослин утворилися пазушні квітки, а в інших - верхівкові. Іншими словами, ознака «верхівкові квітки» , відсутня в поколінні F1, знову з'явилася в поколінні F2. Мендель розсудив, що ця ознака був присутній в поколінні F1 в прихованому вигляді, але не зміг проявитися; тому він назвав його рецесивним. З 858 рослин, отриманих Менделем у F2, у 651 були пазушні квітки, а в 207-верхівкові.
Мендель провів ряд аналогічних дослідів, використовуючи кожен раз одну пару альтернативних ознак. Результати експериментальних схрещувань по семи парам таких ознак приведені в табл. 1.

| Ознака | Батьківські рослини | Покоління F2 | Відношення |
| домінантний | рецесивний | домінантні | Рецесивні |
| ознака | ознака | е | |
| Висота | Високий | Низький | 787 | 277 | 2,84: 1 |
| стебла | | | | | |
| Насіння | Гладкі | Зморшкуваті | 5474 | 1850 | 2,96: 1 |
| Фарбування | Жовті | Зелені | 6022 | 2001 | 3,01: 1 |
| насіння | | | | | |
| Форма | Плоскі | Опуклі | 882 | 299 | 2,95: 1 |
| плодів | | | | | |
| Фарбування | Зелені | Жовті | 428 | 152 | 2,82: 1 |
| плодів | | | | | |
| Положення | Пазушні | Верхівкове | 651 | 207 | 3,14: 1 |
| квіток | | | | | |
| Фарбування | Червоні | Білі | 705 | 224 | 3,15: 1 |
| квіток | | | | | |
| Разом | 14949 | 5010 | 2,98: 1 |

Таблиця 1. Результати експериментів Менделя по спадкоємства семи пар альтернативних ознак.
(Спостережуване співвідношення домінантних і рецесивних ознак наближається до теоретично очікуваному 3: 1).

У всіх випадках аналіз результатів показав, що відношення домінантних ознак до рецесивних в поколінні F2 складало приблизно 3: 1.

Наведений вище приклад типовий для всіх експериментів Менделя, в яких вивчалося спадкування однієї ознаки (моногібридні схрещування).

На підставі цих та аналогічних результатів Мендель зробив наступні висновки:

1. Оскільки вихідні батьківські сорти розмножувалися в чистоті (не розщеплюється), у сорту з квітками пазух повинні бути два «пазушних» фактора, а у сорту з верхівковими квітками - два «верхівкових» чинника.

2. Рослини F1 містили але одному чиннику, отриманому від кожної з батьківських рослин через гамети.

3. Ці фактори в F1 не зливаються, а зберігають свою індивідуальність.

4. «Пазушні» фактор домінує над «верхівковим» чинником, який рецесивний. Поділ пари батьківських факторів при утворенні гамет
(так що в кожну гамет потрапляє лише один з них) відомо за назвою другого закону Менделя, або закону розщеплення:

При схрещуванні двох гомозиготних батьківських форм, у другому поколінні спостерігається розщеплення на вихідні батьківські ознаки 3:1 за фенотипом, причому 3/4-домінантние і 1/4-рецессівние, і 1:2:1 по генотипу. У разі неповного домінування розщеплення за генотипом і фенотипом збігається
1:2:1, так як кожен генотип має власне фенотипічніпрояв.

Ознаки даного організму детермінуються парами внутрішніх факторів. В одній гамете може бути представлений лише один з кожної пари таких факторів.

Тепер ми знаємо, що ці чинники, що детермінують такі ознаки, як розташування квітки, відповідають ділянкам хромосоми, званим генами.

Описані вище експерименти, що проводилися Менделем при вивченні спадкування однієї пари альтернативних ознак, є прикладом моногибридного схрещування.

Зворотний, або аналізує, схрещування

Організм з покоління F1, отриманого від схрещування між гомозиготною домінантною і гомозиготною рецесивною особинами, гетерозиготний по своєму генотипу, але має домінантним фенотипом. Для того щоб проявився рецесивний фенотип, організм повинен бути гомозиготних по рецесивним аллели. У поколінні F2 особи з домінантним фенотипом можуть бути як гомозиготами, таки гетерозиготами. Якщо селекціонерові знадобилося з'ясувати генотип такої особи, то єдиним способом, що дозволяє зробити це, служить експеримент із використанням методу, званого анализирующим
(поворотним) схрещуванням. Схрещуючи організм невідомого генотипу з організмом, гомозиготних по рецесивним аллели досліджуваного гена, можна визначити цей генотип шляхом одного схрещування. Наприклад, у плодової мушки Drosophila довгі крила домінують над зародковими. Особина з довгими крилами може бути гомозиготною (LL) або гетерозиготною (Ll). Для встановлення її генотипу треба провести аналізує схрещування між цією мухою і мухою, гомозиготною по рецесивним аллели (ll). Якщо у всіх нащадків від цього схрещування будуть довгі крила, то особина з невідомим генотипом - гомозигота за домінантним алелей. Чисельне співвідношення нащадків з довгими і з зародковими крилами 1: 1 указує на гетерозиготність особи з невідомим генотипом.

Генетична «абетка» :


| Параметри | Букви генетичної абетки |
| | I | II | III |
| Батьки | 1) ААЧАА 2) ааЧаа | АаЧАа | АаЧаа |
| | 3) ААЧаа 4) АаЧАа | | |
| Нащадки | 1) АА 2) аа | 3/4А_ 1/4 аа | 1/2а 1/2а |
| | 3) Аа 4) А_ | | |
| Розщеплення | немає | 3:1 | 1:1 |
| Коефіцієнти | 1 | 3/4 (1/4) | 1/2 |

Дигибридное схрещування

Установивши можливість передбачати результати схрещувань по одній парі альтернативних ознак, Мендель перейшов до вивчення спадкування двох пар таких ознак. Схрещування між особинами, що розрізняються за двома ознаками, називають дігібрідного.

В одному зі своїх експериментів Мендель використовував рослини гороху, що розрізняються за формою і забарвленням насіння. Застосовуючи метод, описаний в розд.
2.1, він схрещував між собою чистосортні (гомозиготні) рослини з гладким жовтим насінням і чистосортні рослини з зморшкуватими зеленими насінням. У всіх рослин F1 (першого покоління гібридів) насіння були гладкі і жовті. За результатами проведених раніше моногібрідних схрещувань Мендель уже знав, що ці ознаки домінантні; тепер, однак, його цікавили характер і співвідношення насіння різних талів в поколінні F2, отриманому від рослин F1 шляхом самозапилення. Всього він зібрав від рослин
F2 556 насіння, серед яких було гладких жовтих 315 зморшкуватих жовтих 101 гладких зелених 108 зморшкуватих зелених 32
Співвідношення різних фенотипів складало приблизно 9: 3 : 3: 1 (дигибридное розщеплення). На підставі цих результатів Мендель зробив два висновки:

1. У поколінні F2 з'явилося два нових сполучення ознак: зморшкуваті і жовті; гладкі і зелені.

1. Для кожної пари аллеломорфних ознак (фенотипів, обумовлених різними алелями) вийшло відношення 3: 1, характерне для моногибридного схрещування - серед насіння було 423 гладких і 133 зморшкуватих, 416 жовтих і 140 зелених.

Ці результати дозволили Менделя стверджувати, що дві пари ознак
(форма і забарвлення насіння), спадкові задатки яких об'єдналися в поколінні F1, у наступних поколіннях розділяються і поводяться незалежно одна від іншої.

Третій закон Менделя, - принцип

Сторінки: 1 2 3 4 5 6