Основы генетики. Закономерности, установленные Г. Менделем

1.

Основы генетики
ЗАКОНОМЕРНОСТИ,
УСТАНОВЛЕННЫЕ Г. МЕНДЕЛЕМ

2.

Генетика – наука об изменчивости и
наследственности
1900 г. официальный год рождения генетики, так
как в этом году Г. Де Фриз, К. Корренс, Э. Чермак
переоткрыли законы Г. Менделя.
1865 г. Г. Мендель «Опыты на растительными
гибридами»

3.

Основные понятия темы
Материальная основа
наследственности и изменчивости –
хромосомы и гены

4.

Ген-участок молекулы ДНК ,
содержащий информацию о синтезе
одной молекулы белка
Гены находятся в хромосомах ,
располагаются линейно и образуют
«группы сцепления»

5.

Гомологиичные хромосомы-
содержащие гены одинаковых
признаков
Аллельные гены-пара генов,
определяющие альтернативные
контрастные признаки

6.

Альтернативные признаки-
взаимоисключающие,контрастные
Признак , проявляющийся в
потомстве-доминантный Д-А
Признак , не проявляющийся в
потомстве , подавленыйрецессивный р - а

7.

Гомозигота-содержит одинаковые
аллельные гены : Д - АА, р – аа
Гетерозигота-содержит разные
аллельные гены -Аа

8.

Гибридизация-скрещивание
Гибридологический метод-
скрещивание организмов,
отличающихся друг от друга какимилибо признаками и последующий
анализ характера наследования этих
признаков у потомства

9.

Чистая линия-образованы
гомозиготными организмами
Моногибридное скрещиваниескрещивание организмов,
отличающихся только по одному
признаку

10.

Фенотип-совокупность всех
признаков организма
Генотип-совокупность всех генов
организма

11.

Условные обозначения
Женская особь Мужская особь Родительское поколение Первое поколение потомков Второе поколение потомков Ген доминантного признака Ген рецессивного признака-

12.

Важный шаг в познании закономерностей
наследственности сделал чешский исследователь
Грегор Мендель

13.

Цитологические основы моногибридного расщепления
жёлтый
Р
Гаметы
зелёный
АА
×
А
аа
а
F¹
Аа
жёлтый

14.

1 закон Менделя
моногибридное скрещивание
полное доминирование
Р:
F1:
100%
Единообразие гибридов первого поколения
(по фенотипу и генотипу)

15.

Схема скрещивания
Р ♀ АА х ♂ аа
Гаметы
А
F1
а
Аа
гетерозигота по
доминантному признаку

16.

Закон чистоты гамет:
в каждую гамету попадает только одна аллель из
пары аллелей данного гена родительской особи. В
норме гамета всегда чиста от второго гена
аллельной пары.

17.

2 закон Менделя
F1:
F2:
3:1
Расщепление гибридов первого поколения

18.

Схема скрещивания
F1(Р) ♀ Аа х ♂ Аа
Гаметы
А
а
А
а
F2 АА; Аа; Аа; аа
Расщепление по фенотипу 3 : 1,
по генотипу 1 : 2 : 1

19.

По фенотипу особи далеко не всегда
можно определить ее генотип. Для
перекрестно размножающихся видов
используют анализирующее
скрещивание. При этом особь,
генотип которой необходимо
определить скрещивают с особями,
гомозиготными по рецессивному
гену (аа).

20.

Принцип анализирующего скрещивания
1. Р ♀ АА х ♂ аа
Гаметы
А
F1
а
Аа
2. Р ♀ Аа х ♂ аа
Гаметы
А
а
а
F1 Аа; Аа; аа; аа, т.е. 1:1

21.

Задача на анализирующее скрещивание
Рыжая окраска у лисы –
доминантный признак, чёрно-бурая
– рецессивный. Проведено
анализирующее скрещивание двух
рыжих лисиц. У первой родилось 7
лисят – все рыжей окраски, у второй
– 5 лисят: 2 рыжей и 3 чёрно-бурой
окраски.
Каковы генотипы всех родителей?

22.

Принцип неполного доминирования на примере
цветков ночной красавицы

23.

Типичные задания ЕГЭ по генетике
Определение числа типов гамет
• Определение числа типов гамет проводится
по формуле: 2n, где n — число пар генов в гетерозиготном
состоянии.
• Например, у организма с генотипом ААввСС генов
в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0,
следовательно, 20 = 1, и он образует один тип гамет (АвС).
• У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов
в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1,
следовательно, 21 = 2, и он образует два типа гамет.
• У организма с генотипом АаВвСс три пары генов
в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3, следовательно,23 =
8, и он образует восемь типов гамет.

24.

Выпишите в тетрадь последовательность решения
генетических задач.
1.Изучить условие задачи.
2.Определение типа задачи.
3.Обозначить ген-признак.
4.Записать генотипы по условию задачи.
5.Запись схемы скрещивания.
6.Определение ответа.

25.

Скрестили белого кролика с черным
кроликом. В F1 все кролики черные.
Определить генотип родителей и
потомства.Какое будет F2

26.

Гладкая окраска арбузов наследуется как
рецессивный признак. Какое потомство
получится от скрещивания двух
гетерозиготных растений с полосатыми
плодами?

27.

Гладкая форма семян v гороха доминирует над
морщинистой. Скрещивались гомозиготные растения. В
первом поколении получено 16 растений. После их
самоопыления получили 960 семян.
Сколько растений в первом поколении будут
гетерозиготными?
Сколько разных фенотипов будет в первом поколении?
Сколько семян во втором поколении будут
гомозиготными по доминантному признаку? Сколько
семян будут гетерозиготными во втором поколении?
Сколько будет морщинистых семян во втором
поколении?

28.

Третий закон Менделя
Закон независимого наследования
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 комбинируются во
всех возможных сочетаниях
Этот закон выполняется,
если разные пары аллельных генов находятся в разных парах
гомологичных хромосом.

29.

Дигибридное скрещивание
- скрещивание организмов,
различающихся по двум парам
альтернативных признаков, например,
окраске цветков (белая или
окрашенная) и форме семян (гладкая
или морщинистая).

30.

Решетка Пеннета

31.

Задача 1
У человека карий цвет глаз доминирует над голубым
цветом, а способность владеть левой рукой рецессивна
по отношению к праворукости. От брака голубоглазого
мужчины-правши с кареглазой женщиной-левшой
родился голубоглазый ребенок-левша.
Сколько типов гамет образуется у матери?
Сколько типов гамет образуется у отца?
Сколько может быть разных генотипов среди детей?
Сколько может быть разных фенотипов среди детей?
Какова вероятность рождения в этой семье
голубоглазого ребенка-левши (%)?

32.

Задача 2
Голубоглазый правша женился на кареглазой
правше. У них родилось двое детей –
кареглазый левша и голубоглазый правша. От
второго брака этого мужчины с другой
кареглазой правшой родилось 8 кареглазых
детей, все правши. Каковы генотипы всех трёх
родителей.

33.

Задача 3
У человека ген лопоухости доминирует над
геном нормальных прижатых ушей, а ген
нерыжих волос над геном рыжих. Какого
потомства можно ожидать от брака лопоухого
рыжего, гетерозиготного по первому признаку
мужчины с гетерозиготной нерыжей с
нормальными прижатыми ушами женщиной.

34.

Задача 4
У человека ген карих глаз доминирует над
геном голубых глаз, а умение владеть правой
рукой над леворукостью. Обе пары генов
расположены в разных хромосомах. Какими
могут быть дети, если: отец левша, но
гетерозиготен по цвету глаз, а мать
голубоглаза, но гетерозиготна в отношении
умения владеть руками.

35.

Задача 5
Хохлатость у кур доминирует над отсутствием
хохла, а черная окраска оперения - над бурой. От
скрещивания гетерозиготной черной курицы без
хохла с гетерозиготным бурым хохлатым петухом
получено 48 цыплят.
Сколько типов гамет образуется у курицы?
Сколько типов гамет образуется у петуха?
Сколько разных генотипов будет среди цыплят?
Сколько будет хохлатых черных цыплят?
Сколько будет черных цыплят без хохла?

36.

Задача 6
У кошек короткая шерсть сиамской породы доминирует над
длинной шерстью персидской породы, а черная окраска
шерсти персидской породы доминантна по отношению к
палевой окраске сиамской. Скрещивались сиамские кошки с
персидскими. При скрещивании гибридов между собой во
втором поколении получено 24 котенка.
Сколько типов гамет образуется у кошки сиамской породы?
Сколько разных генотипов получилось во втором поколении?
Сколько разных фенотипов получилось во втором
поколении?
Сколько котят во втором поколении похожи на сиамских
кошек?
Сколько котят во втором поколении похожи на персидских?

37.

Множественный аллелизм
Наследование групп крови в этой системе является
примером множественного аллелизма (это
существование у вида более двух аллелей одного
гена). В человеческой популяции имеется три гена (i0,
IА, IВ), кодирующие белки-антигены эритроцитов,
которые определяют группы крови людей. В генотипе
каждого человека содержится только два гена,
определяющих его группу крови: первая группа i0i0;
вторая IАi0 и IАIА; третья IВIВ и IВi0 и четвертая IАIВ.

38.

Множественный аллелизм
Группа крови зависит от действия не двух, а трех
аллельных генов, обозначаемых символами А,В,О.
Они комбинируясь в диплоидных клетках по два,
могут образовывать 6 генотипов (ОО,АА, ВВ, АО,
ВО, АВ). Предполагают, что над рецессивным геном
О доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и
В друг друга не подавляют.

39.

У человека 4 группы крови и они отличаются наличием особых
белков в плазме и эритроцитах (аглютиногенов и аглютинов):
1 гр.
О
a, b
ОО
2 гр.
А
b
АА, АО
3 гр.
В
a
ВВ, ВО
4 гр.
А,В
--
АВ

40.

у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у
отца — четвертая. Какие группы крови возможны у
детей?

41.

Решение:
Р IАIВ
Г
IАi0
IА, IВ IА, io
F1 IАIА,
IАi0, IВi0,
IАIВ
(вероятность рождения ребенка со второй группой
крови составляет 50%, с третьей — 25%, с четвертой
— 25%).

42.

Задача
В родильном доме перепутали двух мальчиков. У
одного ребёнка I группа крови, а у второго- II группа.
Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I
и II группу, а другая- II и IV группы. Определите,
какой супружеской паре принадлежит тот или иной
ребёнок.

43.

по условию задачи первая супружеская пара может иметь детей с I и II группами
крови:
Р
00 х А0
↓
А0, 00
Вторая супружеская пара может иметь детей со II, III, IV группами крови:
Р
А0 х АВ
↓
А0, АВ, В0
Обе супружеские пары могут иметь детей со II группой, но, ребёнок с I группой крови принадлежит первой
супружеской паре, так как у второй супружеской пары не возможно рождение ребёнка с I группой крови. Им
принадлежит ребёнок со II группой крови.

44.

Мама имеет 2 группу крови, папа 3 гр.-а все дети 4
группу. Каковы генотипы родителей?
Мама гомозиготна по 2 группе крови, а папа имеет
1группу крови. Какова группа крови будет у детей?
У отца 4 гр. крови, у матери 1гр.Может ли ребенок
унаследовать группу крови своего отца?

45.

Мама имеет 2 группу крови, папа 3 гр.-а все дети 4
группу. Каковы генотипы родителей? (АА, ВВ)
Мама гомозиготна по 2 группе крови, а папа имеет
1группу крови. Какова группа крови будет у детей?
(АО- 2 гр.)
У отца 4 гр. крови, у матери 1гр.Может ли ребенок
унаследовать группу крови своего отца? (нет, т.к. от
мамы он получит аллель О, а 4 гр. –АВ)

46.

У мужчины вторая группа крови , у женщины
третья. Какие группы крови возможны у детей от
этого брака, если известно, что мать мужчины и отец
женщины были с первой группой?

47.

В родильном доме перепутали двух мальчиков. У
одного ребёнка I группа крови, а у второго- II группа.
Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I
и II группу, а другая- II и IV группы. Определите,
какой супружеской паре принадлежит тот или иной
ребёнок.

48.

Наследование признаков, сцепленных с полом.
У большинства организмов пол определяется во
время оплодотворения и зависит от набора
хромосом. Такой способ называют хромосомным
определением пола.
У организмов с таким типом определения пола есть
аутосомы и половые хромосомы — Y и Х.

49.

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол
обладает набором половых хромосом ХХ, мужской
пол — ХY. Женский пол называют гомогаметным
(образует один тип гамет); а мужской —
гетерогаметным (образует два типа гамет).
У птиц и бабочек гомогаметным полом являются
самцы (ХХ), а гетерогаметным — самки (ХY).

50.

Признаки, сцепленные с Х-хромосомой
свертываемость крови (ХН — норма; Xh —
гемофилия),
цветовое зрение (ХD — норма, Xd — дальтонизм).

51.

У человека женский пол может быть гомозиготным
или гетерозиготным по отношению к этим генам.
Рассмотрим возможные генетические наборы у
женщины на примере гемофилии (аналогичная
картина наблюдается при дальтонизме):
ХНХН — здорова; ХНXh — здорова, но является
носительницей; ХhХh — больна.

52.

Мужской пол по этим генам является гомозиготным,
т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: ХНY
— здоров; XhY — болен.
Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают
мужчины, а женщины являются их носителями.

53.

Задача 1
носительница гемофилии вышла замуж за
здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

54.

Решение: Р
Гаметы
ХН, Xh
ХНXh x ХНY
ХН, Y
F1 ХНХН девочка, здоровая (25%)
ХНXh девочка, здоровая, носительница (25%)
ХНY мальчик, здоровый (25%)
XhY мальчик, больной гемофилией (25%)

55.

Мужчина с карими глазами и 3 группой крови
женился на женщине с карими глазами и 1 группой
крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1
группой крови. Определите генотипы всех лиц,
указанных в задаче.

56.

Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А —
карие глаза, а — голубые глаза. У ребенка голубые глаза,
поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку.
Третья группа крови может иметь генотип IВIВ или IВi0, первая
— только i0i0. Поскольку у ребенка первая группа крови,
следовательно, он получил ген i0 и от отца, и от матери,
поэтому у его отца генотип IВi0.
Р
АаIВi0 (отец) Ааi0i0 (мать)
Г
АIB, Аi0, aIB, ai0 Аi0, ai0
F1
ааi0i0 (родился)

57.

Мужчина дальтоник, правша (его мать была
левшой) женат на женщине с нормальным зрением
(ее отец и мать были полностью здоровы), левше.
Какие могут родиться дети у этой пары?

58.

Решение: У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А —
правша, а — левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины —
аа.
Мужчина-дальтоник имеет генотип XdY, а его жена — ХDХD, т.к. ее родители были полностью
здоровы.
Р
AaХdY
aаХDXD
Г
AХd,
F1
AaХDХd девочка-правша, здоровая, носительница (25%)
aaХDXd девочка-левша, здоровая, носительница (25%)
AaХDY мальчик-правша, здоровый (25%)
aaXDY мальчик-левша, здоровый (25%)
AY, aXd,
aY,
аХD

59.

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ
У кошек ген чёрной и ген рыжей окраски сцеплены с
полом, находятся в Х- хромосоме и дают неполное
доминирование. При их сочетании получается
черепаховая окраска шерсти. Каких котят можно
ожидать от скрещивания:
кошки с черепаховой окраской с чёрным котом
кошки с черепаховой окраской с рыжим котом
Возможно ли появление котов с черепаховой окраской
шерсти, почему?

60.

Признак: окраска шерсти
В- чёрная
в- рыжая
Вв- черепаховая
?- Фенотипы потомства

61.

1) Р ХВХв х ХВY
↓
ХВХВ –чёрная , ХВХв – черепаховая,
ХВY –чёрный, ХвY – рыжий
2) Р ХВХв х ХвY
↓
ХВХв – черепаховая, ХвХв – рыжая,
ХВY –чёрный, ХвY – рыжий.
Ответ: появление котов с черепаховой окраской невозможно, так как для этого необходимо
сочетание доминантного и рецессивного генов, но Y- хромосома не имеет аллельных генов.
Поэтому котята (коты) при таком скрещивании могут быть только рыжие и чёрные.

62.

У львиного зева красная окраска цветка неполно
доминирует над белой. Гибридное растение
имеет розовую окраску. Узкие листья частично
доминируют над широкими (у гибридов листья
имеют среднюю ширину). Какое потомство
получится от скрещивания растения с красными
цветами и средними листьями с растением,
имеющим розовые цветки и средние листья?
Напишите генотипы и гаметы родителей и
используйте решётку Пеннета для решения
задачи.