3_4_Genetika

1. Генетика

Романов Евгений Александрович
Репетитор по биологии

2. Основные термины

Генетика – это наука, изучающая закономерности
наследственности и изменчивости и методы управления
ими
Грегор Мендель (1822-1884) – основоположник генетики

3. Основные термины

Наследственность –
свойство организмов
передавать
следующему
поколению свои
признаки и
особенности развития

4. Основные термины

Изменчивость –
способность
организмов изменять
свои признаки и
свойства, что
проявляется в
разнообразии особей
внутри вида

5. Основные термины

Признаки – любые особенности организмов, по которым
один из них отличается от других
Признаки бывают:
1. Качественные (альтернативные). Цвет глаз, волос и др.
2. Количественные (можно выразить цифрами). Рост, вес,
урожайность, удойность и др.

6. Основа наследственности

У эукариот два типа
наследственности:
• генотипическая (в
ядре)
• цитоплазматическая

7. Методы генетики

• Гибридологический (метод скрещивания)
• Цитогенетический
• Биохимический
• Молекулярно-генетический (секвенирование ДНК)
• Популяционно-статистический*
• Метод гибридизации соматических клеток
• Близнецовый
• Генеалогический
• Иммуногенетический
• Генная инженерия

8. Термины

Ген – элементарная единица наследственной информации,
представленная отрезком ДНК, где содержится информация
о первичной структуре одного белка или молекулы тРНК и
рРНК
Локус – место гена в хромосоме
Аллель – пара генов, определяющая признак. Аллельные
гены расположены в одних и тех же локусах гомологичных
хромосом
Аллель – вариант гена

9. Термины

Геном – совокупность генов в гаплоидном наборе данного
организма
Генотип – совокупность наследственных признаков и
свойств, полученных особью от родителей, а также новых
свойств, появившихся в результате мутаций генов.
Представляет собой программу развития
Фенотип – совокупность всех признаков и свойств
организма, сложившихся в процессе индивидуального
развития генотипа. Сюда относятся как внешние, так и
внутренние признаки: анатомические, физиологические,
биохимические

10. Термины

Генофонд – совокупность генов популяции, вида или другой
систематической единицы на данном отрезке времени
Доминантный признак - признак, проявляющийся у
гибридов первого поколения при скрещивании чистых
линий
Рецессивный признак – признак, передающийся по
наследству при гибридизации, но подавляющийся у
гибридов первого поколения
Альтернативные признаки – два взаимоисключающих
проявления признака

11. Термины

Гомозигота – зигота, имеющая одинаковые аллели данного
гена (оба доминантные или оба рецессивные)
АА или аа
Гетерозигота – зигота, имеющая две разные аллели данного
гена, полученные от обоих родителей (доминантную и
рецессивную)
Аа

12. Термины (скрещивания)

Моногибридное скрещивание – скрещивание форм,
отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных
признаков, передающихся по наследству
Дигибридное скрещивание – скрещивание форм,
отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных
признаков
Анализирующее скрещивание – скрещивание, которое
проводится для определения генотипа организма.
Подопытный организм скрещивают с организмом,
являющимся рецессивной гомозиготой по изучаемому
признаку

13. Термины (скрещивания)

Возвратное скрещивание(backcross) – скрещивание
гибрида с одной из родительских форм, несущей
исследуемую пару аллелей в гомозиготном состоянии
Реципрокные скрещивания – два скрещивания с прямо
противоположными сочетаниями пола и исследуемого
признака. Для определения роли пола в наследовании
признака.

14. Сокращения

P – родительские организмы
F1, F2, F3,….. – организмы первого, второго, третьего и
последующих поколений
G – гаметы
- обозначения полов

15. Законы Менделя

1. Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов
первого поколения)
2. Второй закон Менделя (закон расщепления)
3. Третий закон Менделя (закон независимого
наследования)

16. Признаки гороха

Признак
Вариант проявления
Доминантный
Рецессивный
Окраска семян
Жёлтая
Зелёная
Форма семян
Гладкая
Морщинистая
Форма плода
Простой
Членистый
Окраска плода
Зелёная
Жёлтая
Окраска
венчика Красная
цветка
Положение цветков Пазушные
Белая
Длина стебля
Короткий
Длинный
Верхушечные

17. Первый закон Менделя

При моногибридном скрещивании у гибридов первого
поколения проявляются только доминантные признаки:
фенотип и генотип единообразны.
P
AA
жёлтые
семена
аа
зелёные
семена
G
A
a
F1
Aa
жёлтые семена

18. Второй закон Менделя

При самоопылении гибридов первого поколения в
потомстве происходит расщепление признаков в
отношении 3:1. Образуются две фенотипические группы –
доминантная и рецессивная.
P2
Aa
Aa
G
A, a
A, a
F2
Фенотип
1AA, 2Aa, 1aa
3:1

19. Третий закон Менделя

При дигибридном скрещивании у гибридов второго
поколения каждая пара контрастных признаков
наследуется независимо от других и даёт расщепление
3:1, образуя при этом четыре фенотипические группы в
соотношении 9:3:3:1. По генотипу расщепление
происходит по формуле: 1:2:2:1:4:1:2:2:1

20. Третий закон Менделя

P
AABB
Жёлтые гладкие
G
AB
F1
aabb
зелёные
морщинистые
ab
AaBb
P2
AaBb
AaBb
G
AB, Ab, aB, ab
AB, Ab, aB, ab

21. Третий закон Менделя

AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
Aabb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb

22.

Третий закон Менделя применим только к случаям
независимого наследования, когда гены расположены в
разных парах гомологичных хромосом.

23. Закон чистоты гамет

Находящиеся в каждом организме пары наследственных
факторов не смешиваются и не сливаются и при
образовании гамет по одному из них переходят в них в
чистом виде. Гаметы никогда не бывают гибридными по
данному признаку.

24. Закон Моргана

Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме,
наследуются совместно и не обнаруживают независимого
распределения. Гены в хромосомах расположены линейно.
Закон Морган нарушается за счёт процесса кроссинговера.
Вероятность кроссинговера зависит от положения генов в
хромосоме. Различают два вида расположения
доминантных и рецессивных аллелей генов одной группы
сцепления:
1. Цис-положение – доминантные аллели находятся в
одной гомологичной хромосоме, а рецессивные – в
другой.
2. Транс-положение – доминантные и рецессивные аллели
гена находятся в разных гомологичных хромосомах.

25.

Кроссоверы – новые сочетания признаков
Морганида – единица измерения расстояния на генной
карте
Сцепленное наследование – совместное наследование
признаков, расположенных в одной хромосоме и
образующих группу сцепления
Группа сцепления – совокупность генов, находящихся в
одной хромосоме. Число групп сцепления равно числу пар
гомологичных хромосом данного организма
(гомологичному числу хромосом).

26.

27.

28. Хромосомная теория

1. Гены находятся в хромосомах
2. Гены расположены в хромосомах в линейной
последовательности
3. Различные хромосомы содержат не одинаковое число
генов
4. Аллельные гены занимают одинаковые локусы в
гомологичных хромосомах
5. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления
(наследуются сцепленно)
6. Сцепление нарушается в результате кроссинговера,
частота которого прямо пропорциональна расстоянию
между генами в хромосоме
7. Каждый биологический вид характеризуется
определённым набором хромосом – кариотипом

29. Взаимодействие генов

30. Взаимодействия генов

• Полное доминирование
• Неполное доминирование
• Кодоминирование (группы крови)
• Сверхдоминирование (СКА и малярия)
• Летальные гены (2:1 – расщепление по генотипу)
• Комплементарность (два гена – один признак)
• Эпистаз (подавляет – супрессор, ингибитор – эпистатичный
ген)
• Полимерия (цвет кожи)
• Плейотропия (один ген – несколько признаков)

31. Генетика пола

Аутосомы
Половые хромосомы
Гомогаметный пол (ХХ)
Гетерогаметный пол (XY)
Гемизиготное состояние
Голандрические признаки

32. Определение пола

Прогамное – перед оплодотворением
Эпигамное – после оплодотворения (крокодилы, боннелия)
Сингамное – в момент оплодотворения
Группы организмов
Определение пола
Женский
Мужской
Некоторые насекомые
XX
X0
Рыбы, растения,
млекопитающие,
дрозофила, некоторые
насекомые
XX
XY
Бабочки, птицы, рептилии
XY
XX
Моль
X0
XX
Перепончатокрылые
2n
n

33. Признаки, сцепленные с полом

Брак женщины-носительницы и здорового мужчины
XD
Y
XD
XD XD
XD Y
Xd
XD Xd
XdY

34. Признаки, сцепленные с полом

• Брак здоровой женщины и мужчины-дальтоника
• Брак женщины-носительницы и мужчины-дальтоника
• Брак женщины-дальтоника и здорового мужчины

35. Закон Харди-Вайнберга

Закон генетического равновесия – основа популяционной
генетики
Закон описывает распределение генов в популяции
p2 + 2pq + q2 = 100%
Закон действует:
• В бесконечно больших популяциях
• Должно быть свободное скрещивание
• Отсутствие миграций и мутаций

36. Примеры заданий

Признаки, не проявляющиеся у гибридов первого
поколения, Мендель назвал:
1. доминантными
2. гетерозиготными
3. гомозиготными
4. рецессивными

37. Примеры заданий

Признаки, не проявляющиеся у гибридов первого
поколения, Мендель назвал:
1. доминантными
2. гетерозиготными
3. гомозиготными
4. рецессивными

38. Примеры заданий

Сколько типов гамет образует дигетерозиготная особь при
независимом наследовании признаков?
Какое соотношение фенотипов получиться при скрещивании
двух дигетерозигот при полном доминировании и
независимом наследовании генов? Ответ запишите в виде
последовательности цифр в порядке их убывания

39. Примеры заданий

Сколько типов гамет образует дигетерозиготная особь при
независимом наследовании признаков?
4
Какое соотношение фенотипов получиться при скрещивании
двух дигетерозигот при полном доминировании и
независимом наследовании генов? Ответ запишите в виде
последовательности цифр в порядке их убывания
9331

40. Задачи

Задача 1. Какую окраску будут иметь семена сорго,
полученного в результате скрещивания чистых линий этого
растения с тёмной и светлой окраской семян, если известно,
что тёмная окраска доминирует над светлой? Какую окраску
будут иметь семена растений, полученные от самоопыления
этих гибридов?

41. Задачи

Задача 2. У крыс чёрная окраска шерсти доминирует над
бурой, а нормальная длина хвоста над укороченным
хвостом. Сколько потомков во втором поколении от
скрещивания гомозиготных крыс с чёрной шерстью и
нормальным хвостом с гомозиготными крысами с бурой
шерстью и укороченным хвостом имели чёрную шерсть и
укороченный хвост, если всего родилось 80 крысят?

42. Задачи

Задача 3. В семье, где отец имел 3 (В) группу крови по
системе АВ0, а мать – 2(А) группу, родился ребёнок с 1(0)
группой крови. Определите генотипы родителей.

43. Задачи

Задача 4. При скрещивании мухи дрозофилы, имеющей
серое тело (А) и нормальные крылья (В), с мухой, имеющей
чёрное тело и закрученные крылья, получено – 58 мух с
серыми и нормальными крыльями, 52 – с чёрным телом и
закрученными крыльями, 15 – с серым телом и
закрученными крыльями, 14 – с чёрным телом и
нормальными крыльями. Составьте схему решения задачи.
Определите генотипы родителей и потомства. Объясните
формирование четырёх фенотипических классов. Какой
закон при этом действует?

44. Задачи

Задача 5. В скрещивании самок дрозофил с нормальными
крыльями и нормальными глазами и самцов с
редуцированными крыльями и маленькими глазами всё
потомство имело нормальные крылья и нормальные глаза.
Получившихся самок из F1 возвратно скрещивали с исходной
родительской особью. Форма крыльев у дрозофилы
определяется аутосомным геном, ген размера глаз
находятся в Х-хромосоме. Составьте схему скрещиваний,
определите генотипы и фенотипы родительских особей и
потомства в скрещиваниях. Какие законы действуют в
скрещиваниях?

45. Задачи