Реферати » Реферати з біології » Основні проблеми генетики і механізм відтворення життя

Основні проблеми генетики і механізм відтворення життя

556 насіння , серед яких було:

V гладких жовтих 315

V зморшкуватих жовтих 101

V гладких зелених 108

V 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.

2. Для кожної пари аллеломорфних ознак (фенотипів, обумовлених різними алелями) виходило 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, спадкові задатки яких об'єдналися в поколінні F1, у наступних поколіннях розділяються і поводяться незалежно одна від іншої. На цьому заснований другий закон Менделя - принцип незалежного розподілу, відповідно до якого кожна ознака з однієї пари ознак може поєднуватися з будь-яким ознакою з іншої пари.
2.5. Короткий виклад суті гіпотез Менделя
1. Кожна ознака даного організму контролюється парою аллелей.
2. Якщо організм містить два різних алелі для даної ознаки, то один з них (домінантний) може виявлятися, цілком придушуючи прояв іншого ознаки (рецесивного).
3. При мейозі кожна пара аллелей розділяється (розщеплюється) і кожна гамета отримує по одному з кожної пари аллелей (принцип розщеплення).
4. При утворенні чоловічих і жіночих гамет у кожну з них може потрапити будь-який аллель з однієї пари разом з будь-яким іншим з іншої пари (принцип незалежного розподілу).
5. Кожен аллель передається з покоління в покоління як дискретна не змінюється одиниця.
6. Кожен організм успадковує по одному аллели (для кожної ознаки) від кожної з батьківських особин.

2.6. Зчеплення

Все ситуації і приклади, що обговорювалися до цих пір, ставилися до спадкоємства генів, що знаходяться в різних хромосомах. Як з'ясували цитологи, у людини всі соматичні клітини містять по 46 хромосом. Оскільки людина володіє тисячами різних ознак - таких, наприклад, як група крові, колір очей, здатність секретувати інсулін, - в кожній хромосомі повинне знаходитися велике число генів.

Гени, що лежать в одній і тій же хромосомі, називають зчепленими. Всі гени небудь однієї хромосоми утворюють групу зчеплення; вони зазвичай потрапляють в одну гамету і успадковуються разом. Таким чином. Гени, що належать до однієї групи зчеплення, зазвичай не підкоряються принципу Менделя незалежного розподілу. Тому при дигибридном схрещуванні вони не дають очікуваного відносини 9:3:3:1. У таких випадках виходять найрізноманітніші співвідношення. У дрозофіли гени, контролюючі забарвлення тіла і довжину крила, представлені наступними парами аллелей (назвемо відповідні ознаки): сіре тіло - чорне тіло, довгі крила - зародкові (короткі) крила. Сіре тіло і довгі крила домінують.
Очікуване ставлення фенотипів від схрещування між гомозиготи з сірим тілом і довгими крилами і гомозиготи з чорним тілом і зародковими крилами повинно скласти 9:3:3:1. Це вказувало б на звичайне спадкоємство Менделя при дигибридном схрещуванні, обумовлене випадковим розподілом генів, що знаходяться в різних, негомологічних хромосомах. Однак замість цього в F2 були отримані в основному батьківські фенотипи стосовно приблизно 3:1. Це можна пояснити, припустивши, що гени забарвлення тіла і довжини крила локалізовані в одній і тій же хромосомі, тобто зчеплені.

Практично, однак, співвідношення 3:1 ніколи не спостерігається, а виникають всі чотири фенотипу. Це пояснюється тим, що повне зчеплення зустрічається рідко. У більшості експериментів зі схрещування при наявності зчеплення крім мух з батьківськими фенотипами виявляються особини з новими поєднаннями ознак. Ці нові фенотип називають рекомбінантними.
Все це дозволяє дати наступне визначення зчеплення: два або більше генів називають зчепленими, якщо нащадки з новими генними комбінаціями
(рекомбінанти) зустрічаються рідше, ніж батьківські фенотипи.
2.7. Визначення статі

Особливо чітким прикладом методу встановлення залежності між фенотипическими ознаками організмів і будовою їх хромосом служить визначення статі. У дрозофіли фенотипічні відмінності між двома статями явно пов'язані з відмінностями в хромосомах (рис. 4.).

Рис. 4. Хромосомні набори самця і самки D. melanogaster. Вони складаються з чотирьох пар хромосом (пара I - статеві хромосоми).

При вивченні хромосом у самців і самок ряду тварин між ними були виявлені деякі відмінності. Як у чоловічих, так і у жіночих особин у всіх клітинах є пари однакових (гомологічних) хромосом, але по одній парі хромосом вони розрізняються. Це валові хромосоми (гетеросоми). Всі інші хромосоми називають аутосомами. У дрозофіли чотири пари хромосом.
Три пари ідентичні у обох статей, але одна пара, що складається з ідентичних хромосом у самки, розрізняється у самця. Ці хромосоми називають X-і Y-хромосомами; генотип самки XX, а генотип самця - XY. Такі відмінності по статевих хромосомах характерні для більшості тварин, у тому числі і для людини, але у птахів (включаючи курей) і у метеликів спостерігається зворотна картина: у самок є хромосоми XY, а у самців-XX. У деяких комах, наприклад у прямокрилих, Y хромосоми немає зовсім, так що самець має генотип
X0. На рис. 5 зображені статеві хромосоми людини.

Рис. 5. Вид статевих хромосом людини в метафазі мітозу.

При гаметогенезе спостерігається типове розщеплювання Менделя по статевих хромосомах. Наприклад, у ссавців кожна яйцеклітина містить одну X-хромосоми, половина сперміїв - одну Y-хромосому, а інша половина
- одну X-хромосому. Пол нащадка залежить від того, який з сперміїв запліднити яйцеклітину. У більшості організмів, однак, Y-хромосома не містить генів, що мають відношення до підлоги. Її навіть називають генетично інертною або генетично порожній, оскільки в ній дуже мало генів. Як вважають, у дрозофіли гени, що визначають чоловічі ознаки, знаходяться в аутосомах, і їх фенотипічні ефекти маскуються наявністю пари X-хромосом; у присутності однієї X-хромосоми чоловічі ознаки виявляються.
Це приклад наслідування, обмеженого підлогою (на відміну від спадкування, зчепленого з підлогою), при якому, наприклад, у жінок придушуються гени, детермінують зростання бороди.

Морган і його співробітники помітили, що успадкування забарвлення очей у дрозофіли залежить від статі батьківських особин, що несуть альтернативні аллели. Червона забарвлення очей домінує над білою. При схрещуванні червоноокого самця і білоокої самкою в F1 отримували рівне число червонооких самок і білооких самців. Однак при схрещуванні білоокоїсамця з червоноокими самкою в F1 були отримані в рівному числі червоноокі самці і самки. При схрещуванні цих мух між собою були отримані самки, червоноокими і білоокі самці, але не було жодної білоокої самки. Той факт, що у самців частота прояву рецесивним ознаки вище, ніж у самок, наводив на думку, що рецесивний аллель, визначає білоокої, знаходиться в X-хромосомі, а Y-хромосома позбавлена ??гена забарвлення очей. Щоб перевірити цю гіпотезу, Морган схрестив вихідного білоокоїсамця з червоноокими самкою з F1. У потомстві були отриманічервоноокими і білоокі самці і самки. З цього Морган справедливо уклав, що тільки X-хромосома несе ген забарвлення очей. У Y-хромосомі відповідного локусу взагалі немає. Це явище відоме під назвою спадкування, зчепленого з підлогою.

2.8. Успадкування, зчеплене зі статтю

Гени, що знаходяться в статевих хромосомах, називають зчепленими з підлогою.
У X-хромосомі є ділянка, для якого в Y-хромосомі немає гомолога.
Тому у особин чоловічої статі ознаки, що визначаються генами цієї ділянки, виявляються навіть у тому випадку, якщо вони рецесивні. Це особлива форма зчеплення дозволяє пояснити успадкування ознак, зчеплених зі статтю, наприклад, колірної сліпоти. Раннього облисіння і гемофілії у людини.
Гемофілія - ??зчеплений з підлогою рецесивний ознака, при якому порушується утворення фактора VIII, що прискорює згортання крові. Ген, що детермінує синтез фактора VIII, знаходиться в ділянці X-хромосоми, що не має гомолога, і представлений двома алелями - домінантним і рецесивним мутантним.

Один з найбільш добре документованих прикладів успадкування гемофілії ми знаходимо в родоводу нащадків англійської королеви Вікторії.
Припускають, що ген гемофілії виник в результаті мутації у самої королеви Вікторії або у одного з її батьків (рис. 5).

Можливі наступні генотипи:

| Генотип | Фенотип |
| XHXH | Нормальна жінка |
| XHXh | Нормальна жінка (носій) |
| XHY | Нормальний чоловік |
| XhY | Чоловік - гемофилик |
| XhXh | Жінка - гемофилик. Рідкісний |
| | випадок, можливий лише у випадку, |
| | якщо батько - гемофилик, а мати - |
| | гемофілічка або носій. |


2.9. Неповне домінування

Відомі випадки, коли два або більше алелей не виявляють повною мірою домінантність або рецесивним, так що в гетерозиготному стані жоден з аллелей не домінує над іншим. Це явище неповного домінування, або кодомінантність, є виключення з описаного Менделем правила успадкування при моногібрідномусхрещування. На щастя, Мендель вибрав для своїх експериментів ознаки, яким не властиво неповне домінування; в іншому ж випадку воно могло б сильно ускладнити його перші дослідження.

Неповне домінування спостерігається як у рослин, так і у тварин.
У більшості випадків гетерозиготи володіють фенотипом, проміжним

Сторінки: 1 2 3 4 5 6

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар