Основы генетики

Выполнил: Рыбочкин Андрей 10А класс МБОУ «Школа№ 58»

город Нижний Новгород 2017 год.

• Основоположник генетики.
• Монах Грегор Мендель выращивал горох в крошечном монастырском саду.
• Открыл законы генетики, скрещивая горох.
• Имя Менделя стоит в одном ряду с именами Архимеда, Евклида, Дарвина, Лобачевского.

Название.

Автор.

Правило единообразия гибридов первого поколения. (первый закон)

Формулировка.

Г. Мендель.

1865г.

Закон расщепления

(второй закон)

Г. Мендель.

1865г.

При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения

проявляются только доминантные

признаки - оно фенотипически единообразно.

При самоопылении гибридов

первого поколения в потомстве

происходит расщепление признаков в отношении 3:1 - образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.

Название.

Автор.

Закон независимого

наследования признаков (третий закон)

Формулировка.

Г. Мендель.

При скрещивании двух

гомозиготных особей,

отличающихся друг от друга по

двум и более парам альтернативных

признаков, гены и соответствующие

им признаки наследуются

независимо друг от друга и

комбинируют во всех возможных сочетаниях.

При дигибридном скрещивании

двух дигетерозигот (особей F1)

между собой, во втором поколении

гибридов (F2) будет наблюдаться

расщепление признаков по фенотипу

в соотношении 9:3:3:1.

Название.

Автор.

Гипотеза чистоты гамет

Формулировка.

Г. Мендель 1865г

Закон сцепленного наследования

Т. Морган 1911 г.

Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.

Закон гомологических рядов

Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе и не обнаруживают независимого распределения

Н.И. Вавилов 1935 г

Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

• запись генотипов и фенотипов родителей,
• запись возможных типов гамет у каждого родителя,
• запись возможных типов зигот,
• подсчет соотношения генотипов и фенотипов потомства.

1. Графический способ .

F1 B b х B b

F2 BB B b b B bb

2. Алгебраический способ.

F1 (B + b) , (B+ b) =

F2 BB + 2Bb + bb

3. Решётка Пиннета.

♀

♂

B

B

b

b

BB

B b

B b

bb

• Напишите генотипы, соответствующие при моногибридном скрещивании.

голубой цвет глаз ; карий цвет глаз ;

вьющиеся волосы ; прямые волосы.

Ответ : голубой цвет глаз и прямые волосы – это рецессивные признаки, поэтому их обозначают – aa ;

карий цвет глаз и вьющиеся волосы – доминантные признаки, их обозначают - A a или AA.

Напишите возможные варианты гамет для организмов со следующими генотипами:

A a

BB

cc

Ответ: A a

B

c

Условие: Определите генотипы родителей, если у матери имеется седая прядь волос надо лбом, а у отца нет ; из двух детей в семье, один имеет седую прядь, а другой – нет.

Решение.

Дано: A – наличие седой пряди

a – отсутствие седой пряди. P жен. Aa x муж. aa

Определите генотипы родителей. Гаметы A a a

Один ребенок не имеет седой пряди F1 Aa a

– значит он должен быть гомозиготным

по рецессивному признаку – aa; точно такой же

генотип ( aa) будет иметь и его отец.

Мать гетерозиготна , так как

один ребёнок имеет седую прядь,

а другой – не имеет.

Есть седая прядь.

Нет седой пряди.

• Условие: Единственный ребёнок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение. Определите: а) генотипы всех трех членов семьи, б) рождение каких детей можно ожидать в этой семье. Решение.

Дано: Генотип ребенка – aabb

А – карие глаза По генотипу ребёнка определяем гаметы,

а - голубые глаза которые он мог получить от матери и отца.

B – близорукость F1 aa bb – ребёнок с голубыми глазами

b – нормальное зрение. и нормальным зрением.

Определить генотипы P и F1 Гаметы a b a b

от одного от другого

родителя родителя.

Гаметы, несущие рецессивные признаки, должны быть в генотипе обоих родителей, значит, их генотипы AaBb

Дано:

A – карие глаза P ♀ Aa Bb х ♂ Aa Bb

a – голубые глаза гаметы

B – близорукость AB Ab aB ab , AB Ab aB ab

b – нормальное зрение F1 – решётка Пеннета.

P ♀ , ♂ - AaBb –

кареглазые,

близорукие

F1

AB

AB

Ab

Ab

AABb

к.б.

aB

AABb

к.б.

AABb

к.б.

aB

AaBb

к.б.

ab

AaBB

к.б.

Aabb

к.н.

ab

AaBb

к.б.

AaBb

к.б.

AaBb

к.б.

AaBb

к.б.

Aabb

к.н.

aaBB

г.б.

Aabb

к.н.

aaBb

г.б.

AaBb

г.б.

Aabb

г.б.

• Кареглазые Ответ:
• Близорукие( б.к) - 9 Генотипов -9; фенотипов
• Кареглазые с нормальным зрением(к.н) – 3 - 4 (кареглаз. близорук.,
• Голубоглазые близорукие(г.б) – 3 карегл. норм., голуб. норм.,
• Голубоглазы с нормальным зрением(г.н) – 1 голубогл. близорук)

По генотипу считаем: количе c тво по фенотипу:

• AABB – кареглазые близорукие кареглаз. близорук – 9 /16
• AABb – кареглазые близорукие 9 кареглаз. норм. - 3 /16
• AaBB – кареглазые близорукие 9:3:3:1
• AaBb – кареглазые близорукие голубогл. близорук. – 3 /16
• Aabb – кареглазые норм. (1) 3 голубогл. норм. – 1 /16
• Aabb – кареглазые норм (2)
• aaBB – голубоглазые близорукие(1) 3
• aaBb – голубоглазые близорукие(2)
• Aabb – голубоглазые норм. - 1

Задача. Почему кошки бываю черепахового цвета, а коты – нет?

X B - чёрная кошка

X b – рыжая

X B X b - черепаховая окраска

У кошек черепаховый цвет

(трёхцветный окрас) сцеплен с полом ( с Х – хромосомой)

возможны 6 вариантов задач:

♀ кошка X B X B X B X b X b X b

черная черепаховая рыжая

♂ кот X b Y X b Y

черный рыжий

Дано:

X B Y– рыжий кот p ♀ X B X b x ♂ X B Y

X B X b – черепаховая кошка Гаметы: X B X b X b Y

F1 - ? F1: X B X b ; X B Y; X b X b ; X b Y

череп. черн. рыжая рыжий

кошка кот кошка кот

Ответ: ¼ - черепаховая кошка

¼ - чёрный кот

¼ - рыжая кошка

¼ - рыжий кот.

Неполное доминирование .

Группы крови.

Различают 4 группы крови.

Группа крови – наследственный признак, зависящий от одного гена, имеющего не 2, как обычно, а 3 аллели. Обозначают символами: A, B,O.

A и B доминируют над O , но не подавляют друг друга.

• 1 группа крови – OO
• 2 группа – AO, AA
• 3 группа – BO, BB
• 4 группа - AB

Дано:

♀ - 2 группа( AO,AA)

♂ - 1 группа( OO)

Возможны два варианта.

1. P ♀ AO x ♂ OO

Г A O O O

F1 AO; AO; OO; OO

2гр 2гр 1гр 1гр

Ответ: 50% - 2 группа,50% - 1 группа крови

2. P ♀ AA x ♂ OO

Г A O O O

F1 AO; AO; AO; AO

Ответ: 100% - 2 группа крови.

Группа крови F1- ?

• Комплементарность – явление, при котором ген одной аллельной пары способствует проявлению генов другой аллельной пары.
• Эпистаз - явление, при котором ген одной аллельной пары препятствует проявлению генов из другой аллельной пары.
• Полимерия - проявление признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие. Накопление определённых аллелей в генотипе может вести к изменению выраженности признаков признаков.

Цвет кожи негров определяется двумя парами генов AABB , цвет кожи белых – аллелями aabb . Мулаты имеют различной степени промежуточный цвет кожи. Определить цвет кожи у детей от брака негра и мулатки ( AaBb)

Решение.

P ♀ AaBb x ♂ AABB

Г AB Ab aB ab AB

♂

AB

♀

AB

Ab

AABB

негр

aB

AABb

Темн. мулат

AaBb

Темн. мулат

ab

AaBb

Средн. мулат

Ответ: 25% - негры, 50% - темные мулаты, 25% - средние мулаты .

Генетически популяция характеризуется генофондом – совокупностью генов популяций.

Частота генов в популяции выражается p+g=1.

Закон Харди Вайнберга: частота генов(генотипов) в популяции есть величина постоянная и не изменяется из поколения в поколение.

Равновесие генных частот: p 2 + 2pg + g 2 =1 , где

p 2 - частота доминантных гомозигот, 2pg - частота гетерозигот, g 2 - частота рецессивных гомозигот.

В популяции озерной лягушки появилось потомство – 1680 лягушат с тёмными пятнами(доминантный признак) и 320 лягушат со светлыми пятнами. Определите частоту встречаемости доминантного и рецессивного генов пятнистости и число гетерозигот среди лягушат с тёмными пятнами.

Решение.

• 1680 + 320= 2000 особей в популяции.
• g 2 = 320/2000 – частота встречаемости гомозигот по рецессиву.

g 2 = 0,16 ; g = 0,4

• p = 1- g = 1-0,4 = 0,6 - частота встречаемости доминантного гена.
• 2 pg = 2* 0 ,6*0,4 = 0,48 = 48% - из 1680гетерозигот.

Многие исследователи, повторяя опыты Менделя, подтвердили открытые им законы. Изучением наследования признаков, гены которых локализованных в одной хромосоме, занимался выдающийся американский генетик Т. Морган. Морган проводил свои опыты на плодовой мушке дрозофила. Мушка каждые две недели при температуре 25 0 С даёт многочисленное потомство. Самец и самка внешне хорошо различимы – у самца брюшко меньше и темнее.

Хромосомы с локализованными в них генами – основные материальные носители наследственности.

• Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления.
• В хромосоме гены расположены линейно.
• В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

Дано:

A – серый цвет

a - чёрный цвет

b – нормальные крылья

B – короткие крылья

Фенотип и генотип F1- ?

Решение:

P : ♀ AaBb Х ♂ aabb

G : ABab Abab aBab abab

Ожидаем:

25% ABab , 25% Abab , 25% aBab , 25% abab

Но результат всегда другой:

41,5% AaBb , 41,5% aabb , 8,5% Aabb , 8,5% aaBb

Гены AB ; ab наследуются вместе, т.к. они в одной хромосоме, генотип ♀:

обр. гаметы: AB ab

Происходит кроссинговер, обр 17% кроссовенных гамет:

Ab aB

Расстояние между генами AB равно 17% , или 17 морганидам .

Гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются преимущественно вместе.

Количество групп= n!